九年級(jí)北師大版電功和電功率電流的熱效應(yīng)PPT

第四節(jié)電流的熱效應(yīng)新課引入

燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺(jué)？用手觸摸電線卻感覺(jué)不到熱，這是為什么？

著火了！why？家庭電路中使用功率過(guò)大的用電器可能引起火災(zāi)，這又是為什么？電流熱效應(yīng)的應(yīng)用2.電熱器：利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備（電熨斗，電炒鍋，電烤箱等）

3.電熱器的主要組成部分：發(fā)熱體

4.發(fā)熱體：一般由電阻率大、熔點(diǎn)高的金屬絲繞在絕緣材料上做成的。電流的效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng)。（各種電熱器）2.電流的磁效應(yīng)。（電磁鐵）3.電流的化學(xué)效應(yīng)。（電解水）1.電流的熱效應(yīng):電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象提出問(wèn)題：電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)呢？猜想：通電時(shí)間電流的大小導(dǎo)體電阻的大小實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)

實(shí)驗(yàn)原理:

當(dāng)電流通過(guò)電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里面原來(lái)一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升.電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高.我們可以通過(guò)管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量.實(shí)驗(yàn)探究控制變量法（轉(zhuǎn)換法）探究一：

電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電阻的有什么關(guān)系？連接實(shí)物圖，并畫(huà)出電路圖AR1R2R甲＞R乙R甲＞R乙（控制變量法,轉(zhuǎn)換法）條件：現(xiàn)象：結(jié)論：等量煤油，電流相同,時(shí)間相同B瓶中溫度上升的多電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。探究實(shí)驗(yàn)：與電阻的關(guān)系探究二：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是否跟電流的大小有關(guān)？I1＞I2h1h2條件：通電時(shí)間相同，電阻相同現(xiàn)象：電流大時(shí)，溫度上升多結(jié)論：在通電時(shí)間一定、電阻相同時(shí)，通過(guò)的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。與電流的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)：探究三：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和通電時(shí)間是否有關(guān)？導(dǎo)體的電阻越大產(chǎn)生的熱量越多，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大產(chǎn)生的熱量越多，通電時(shí)間越長(zhǎng)產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論：焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時(shí)間JAΩS公式：意義：?jiǎn)挝唬航苟桑弘娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。焦耳

(1818－1889)注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量針對(duì)的是同一段導(dǎo)體而言的；

2、Q是I的二次方成正比；

3、焦耳定律理論推導(dǎo)：因?yàn)?/p>

2U2R

t4、焦耳定律公式擴(kuò)展：

Q=W=Pt=UIt=

W=Q且W=UItU=IR所以Q=W=UIt=(IR)It=IRt(只適用于純電阻電路)純電阻電路：只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)也是純電阻器件．

非純電阻電路：電路中含有電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路．

1.電功:

UItW=2.電功率:

IUtWP==3.電熱:

RtIQ2=對(duì)純電阻電路:

電功=電熱對(duì)非純電阻電路:

電功>電熱（普適公式）例題1一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？分析：先利用歐姆定律計(jì)算出通過(guò)電阻絲的電流，再用焦?fàn)柖晒接?jì)算電流產(chǎn)生的熱量。

UR＝解：I＝36V60Ω＝0.6AQ=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300S=6480J

UR解：I＝36V60Ω＝0.6A

UR解：I＝36V60Ω＝0.6A＝解：I＝36V60Ω＝0.6A用電爐燒水時(shí)，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接著銅導(dǎo)線卻不怎么熱，這是為什么?

電爐的電阻絲和銅導(dǎo)線是串聯(lián)在同一電路中的，所以通過(guò)的電流是相同的，時(shí)間也是相同的，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，當(dāng)兩導(dǎo)體中電流和通電時(shí)間均相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻成正比.由于電爐的電阻絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大得多，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量比銅導(dǎo)線要大得多.當(dāng)堂檢測(cè)3.有兩根金屬電阻絲，電阻分別為5Ω和15Ω，將它們串聯(lián)后接在一個(gè)電源兩端，它們的電壓之比為_(kāi)____，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)_____；如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間，通過(guò)它們的電流之比為_(kāi)___，在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)___.1：31：33：13：11.電功:

IUtW=2.電功率:

IUtWP==3.電熱:

RtIQ2=對(duì)純電阻電路:

電功=電熱對(duì)非純電阻電路:

電功>電熱復(fù)習(xí)：普適公式小結(jié)：2．熱功率

1．焦耳熱

普遍適用公式3.P=UI=I2R

=U2/R4.W=Q=I2Rt=U2t/R=UIt問(wèn)題1.

課文前面“？”中為什么“覺(jué)察不出和燈相連的電線發(fā)熱”？分析：因?yàn)殡娋€和燈串聯(lián)，通過(guò)它們的電流是一樣大，又因?yàn)闊舻碾娮璞入娋€的大得多，所以根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)燈產(chǎn)生的熱量比通過(guò)電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此，燈泡熱量發(fā)光，而電線卻感覺(jué)不到熱。例1：對(duì)計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是()

C、D1.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟__________成正比，跟導(dǎo)體的____成正比，跟__________成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律，數(shù)字表達(dá)式是_______.2.電熱器是利用電流的__效應(yīng)制成的，它的主要部件是______.電流流過(guò)電熱器所做的功全部用來(lái)產(chǎn)生____.電流的平方電阻通電的時(shí)間Q=I2Rt熱發(fā)熱體熱量當(dāng)堂檢測(cè)3.在兩根橫截面積相同、長(zhǎng)度不同的鎳鉻合金線兩端分別加上相同的電壓，那么下列說(shuō)法中正確的是()A.長(zhǎng)的鎳鉻合金線電阻較大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多B.短的鎳鉻合金線電阻較大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多C.長(zhǎng)的鎳鉻合金線電阻較大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較少D.短的鎳鉻合金線電阻較小，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較少4.一根電阻絲接在電壓U=5V的電源上，在1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是2J，要讓該電阻(其電阻大小恒定不變)產(chǎn)生8J的熱量，可采用的辦法是()A.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時(shí)間仍為1SB.使電源電壓仍為5V，通電時(shí)間變?yōu)?SC.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時(shí)間變?yōu)镾D.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時(shí)間變?yōu)?SCA5.研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖9-3-4所示，在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的阻值比乙瓶中的電阻大.實(shí)驗(yàn)分三步進(jìn)行，其中第一步為：接通電路一段時(shí)間，比較甲、乙兩瓶中的煤油哪個(gè)上升得高，這一步是在什么情況下研究熱量跟哪個(gè)物理量的關(guān)系?()A.是在通電時(shí)間相同的情況下，研究熱量跟電流的關(guān)系B.是在電流相同的情況下，研究熱量跟通電時(shí)間的關(guān)系C.是在電流相同但電阻不同的情況下，研究熱量跟通電時(shí)間的關(guān)系D.是在電流和通電時(shí)間相同的情況下，研究熱量跟電阻的關(guān)系D圖9-3-4課時(shí)訓(xùn)練圖9-3-45.如圖9-3-5所示，a、b相同容器中分別裝有相同質(zhì)量的水，水中的電阻絲的阻值分別為R1和R2，且R1＜R2，則閉分開(kāi)關(guān)S后，a、b容器中水溫上升較快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水溫上升的