初中科学教学课件：浙教版科学九上3-6电能课件.pptx

电能浙教版 初中新知导入生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生，例如：电取暖器、电磁炉、电饭煲。你知道它们的工作原理吗？新知讲解一、常用电热器1.电流的热效应电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。2.电流热效应的实质从能量的转化看，电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能（热能）的过程。新知讲解思考讨论（1）各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的，你能列举出哪些家用电热器？电熨斗电热毯电热壶电饭煲另外还有电热水器、电烘箱、热的快、电取暖器等。新知讲解2．电流的热效应有什么利和弊？优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度。 缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会 烧毁绝缘层而引发火灾；②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。 那么，电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关呢？新知讲解活动研究电热跟哪些因素有关1.猜想与假设 (1)可能与导体电阻的大小有关，R越大，Q越大。(2)可能与电流的大小有关，I 越大，Q越大。(3)可能与通电时间的长短有关，t 越大，Q越大。2.实验方法：控制变量法、转化法。新知讲解烧瓶与玻璃管相当于液体温度计，只要比较 2 根玻璃管内液面上升的高度，就可以比较出液体温度上升的高低，进而比较 2 根电阻丝放出热量的多少。研究电热跟哪些因素有关新知讲解3. 实验器材煤油、电阻丝、烧瓶、开关、电流表、滑动变阻器、电源、导线。实验一：研究电阻的大小对产生热量的影响1. 设计实验要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制电流和通电时间不变，则可以让两个阻值不同的电阻串联后接入电路。新知讲解2.实验步骤（1）将 2 根电阻丝串联在电路中，标出 2 根玻璃管内液面的位置(如果是温度记则读出温度计读数）。R1=5?R2=10?新知讲解（2）闭合开关，记下电流表的读数。（3）经过一段时间后，标出 2 根玻璃管内液面的位置（或温度计读数）。（4）比较 2 根玻璃管内液面上升的高度（或温度计读数） ，推测得出当电流相等时，电阻与电流产生的热量之间的关系。新知讲解3.实验视频新知讲解4.实验现象电阻较大的这边煤油的温度高。5.实验结论：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。新知讲解实验二：研究电流大小对产生热量的影响1.设计实验要研究电流大小对产生热量的影响，应该控制电阻和通电时间不变，改变电流的大小。2.实验步骤（1）如图所示：将 2 根电阻丝并联在电路中，并各自与一个滑动变阻器串联起来，标出 2 根玻璃管内液面的位置(如果是温度记则读出温度计读数）。新知讲解（2）移动滑动变阻器使R1和R2的电流不同，观察温度计的示数。经过一段时间后，标出 2 根玻璃管内液面的位置（或温度计读数）。R1=10?R2=10?A（3）比较 2 根玻璃管内液面上升的高度（或温度计读数） ，推测得出当电阻相等时，电流与产生的热量之间的关系。新知讲解3.视频：电流大小对产生热量的影响新知讲解4.实验现象电流较大的这边煤油的温度高。5.实验结论在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。新知讲解显然，通电的时间越长，电流产生的热量就越多。二、焦耳定律１、焦耳定律进一步的实验可以得出：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律，它最先是由英国科学家焦耳发现的。新知讲解2、公式：Q =I2Rt电流的单位是安(A)，电阻R的单位是欧(?)，时间t的单位是秒(s)。热量Q的单位是焦(J) ：1J=1A2?Ω?s。英国物理学家焦耳，年轻时就从事电和磁的研究。他做了许多实验研究热和功之间的联系，以及电流的热效应。新知讲解思考与讨论（1）电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？电吹风机工作时电能转化成热能和机械能；电熨斗工作时电能全部转化成内能， 电熨斗工作时可以认为是将电能全部转化成了内能。新知讲解（2）电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能，你能推导出焦耳定律吗？请你自己推导一下。若电流做的功全部用来产生热量即:Q = W又∵W = UIt根据欧姆定律U = IR∴Q = W = UIt = I2RtR1 R2220V新知讲解例题：如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关 S 接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到烧开；当自动开关 S 断开时，电饭锅处于保温状态。图中 R2 是加热用的电热丝，阻值为 55 欧；R1 是电阻，阻值为 145 欧。试求 :（1）在加热状态下，电饭锅正常工作 30分钟产生多少热量？（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？220 伏UI=