四、电流热效应.ppt

四、电流的热效应 教学目标 1．了解生活中常见的电热器，知道它们在工作过程中的能量转化；了解电热的应用及其危害。 2．知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的公式。 3．进一步加深学生对控制变量法和串、并联电路特点的认识；能正确认识电流所做的功与电流通过导体所产生的热量的关系，掌握电流通过导体所产生热量的计算方法。 4．能够用电热的知识解释实际生活中的问题。 教学重难点 重点：知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的公式并会计算电热。 难点：对电流所做的功与电流通过导体所产生的热量关系的认识。 灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？ 微机的主机上都装有一台电风扇，它起什么作用？ 电流的热效应 导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。 利用电流做功将电能转化为内能的装置，统称为电热器。 用电器在工作时都会发热，它们发热时有什么规律？ 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？ 猜想： 电流的热效应与哪些因素有关？ …… 电阻、电流、通电时间 制定计划，进行试验： 1.提出问题：怎样判断产生的热量的多少？ 要研究电热跟电阻的关系，还要控制什么不变？电路应该怎样设计？ 2.提出问题： 怎样探究电热跟电流的关系？应控制什么不变？电路怎样设计？ 3.提出问题：怎样探究电热与通电时间的关系？ 实验装置如下图 序号 电流 (A) 电阻(Ω) 通电时间（min） 煤油温度变化（℃） 1 R甲（电阻较大） 2 R乙（电阻较小） 3 R甲 4 R乙 记录表格 分析论证： (1)比较1与2可知，在电流相同、通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多； (2)比较1与3可知，在导体电阻相同、通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。 (3)比较3与4可知，在导体电阻相同、电流相同时，通电时间越长，产生的热量越多。 电流通过导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间都有关系，当导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长时，产生的热量也越多。 实验结论： 焦耳 (1818－1889) 英国物理学家，一生致力于实验研究。用近40年的时间做400多次实验，研究热和功的关系。根据所测量电流通过电阻放出的热量，提出了焦耳定律。 焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 焦耳定律 Q = I 2 R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式： 意义： 单位： 焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。 即: Q = W = Pt = UIt = I2Rt 思考： 电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线几乎不发热？ 一根60?的电阻丝接在36V的电源上,在5min内共产生多少热量？ 如：电熨斗、电烙铁、电炉等 电热器:用电来加热的设备 主要部分——发热体 工作原理：电流热效应 电视机加散热窗 计算机、电动机等还要加风扇 利用： 防止： 1．什么是电流的热效应。 2．焦耳定律的内容及计算公式。 3．电热的应用与危害。 1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。电热器是利用电流的_______制成的加热设备。 电能 热 2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持_____、_____一定。 3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，1s内它产生的热量为_______J它的电功率是___ W，通电1min时产生的热量 是_______J。 4.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则Q1:Q2=______ 。 热效应 电阻 时间 400 24000 2:3 400 5.当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的　(　) A、2倍　 B、4倍　 C、0.25倍　 D、0.5倍 B 6.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟， 求： （ 1 ）消耗的电能W。（2）产生的热量Q。