《科学探究:电流的热效应》电流做功与电功率PPT课件
学习目标
1、知道电流的热效应,知道电热器的工作原理。
2、掌握电流产生的热量与那些因素有关。
3、掌握焦耳定律的内容、公式、单位。
4、能运用公式进行计算。
利用电流热效应工作的装置。
共同点:电流通过导体时会发热
当电流通过导体时会发热,将电能直接转化为内能。这种现象叫电流的热效应。
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电热器的结构共性
⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。
⑵发热体均是由 电阻率大、熔点高 的材料做成的。
生活现象
1、灯泡和电线串联在电路中,电流相同,灯泡热得发光,电线却不怎么热,这是为什么?
2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉,电线将显著发热,甚至烧坏电线,这又是为什么?
3、电熨斗,它通电的时间过长,会产生更多的热量,一不小心,就会损坏衣料。这又是为什么?
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观察电热的方法:
方法一
电热丝发热,点燃火柴
优点:
⑴现象直观、明显;
⑵器材简单,容易准备;
⑶实验时间短,操作简便。
缺点:
现象容易受火柴、放置位置、环境( 如空气流动 )等因素的干扰;
方法二
电热丝发热使煤油温升和膨胀
优点:
⑴现象直观、精确;
⑵受环境干扰较少。
缺点:
⑴现象较细微,远处不便看;
⑵器材复杂,准备较难;
⑶实验时间稍长。
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3.设计实验、验证假设
(1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响
要研究电阻对产生热量多少的影响,应该控制________和________不变,则可以让两个阻值不同的电阻________(串联/并联)后接入电路。
(2)研究电流大小对产生热量的影响
要研究电流对产生热量的影响,应该使电阻的阻值______(改变/不变),而通过该电阻的电流大小______(改变/不变)。只要调节电路中滑动变阻器的滑片,就可以改变电路中的电流大小。
(3)研究通电时间对产生热量的影响
要研究电流对产生热量的影响,应该控制_______和_______不变,改变_______。
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实验结论
结论1: 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。
结论2: 在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多。
结论3: 在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。
信息快递
英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了“电热与电流、电阻、时间的定量关系” ,不畏艰难,呕心沥血,他为推动人类社会的进步,为科学而贡献几乎毕生的精力,他的事迹非常感人。为了纪念这位伟大的科学家,物理上用“焦耳”作为功或能的单位。把这一定律称作焦耳定律
焦耳定律
1、内容: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。
2、公式:Q 热= I²Rt
3、单位:
电流I--安培(A) 电阻R--欧姆(Ω)
时间t--秒(s) 热量Q-- 焦耳(J)
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三、电功和电热的关系(W和Q的关系)
①在电热器电路 (只有电阻的电路)中:(电能几乎全部转化为内能)
W = Q
即 UIt = I2Rt
②在其他电路中:(如电流通过电动机做功时,大部分电能转化为机械能)
W > Q
即UIt > I2Rt
结论:电功W≥电热Q
说明:
焦耳定律是实验定律,焦耳定律适用于计算由于电阻存在,电能转化为内能的那部分能量即电热。没有电阻,就不产生电热!
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四、电热现象的应用和防止
用电器使用不当时,电热会产生哪些危害?
电线中电流过大时,
⑴电热会使绝缘材料迅速老化,甚至燃烧起火;
⑵有些用电器,如不采取散热措施,会被烧坏。
用电器是采取哪些措施防止电热的危害的?
⑴有的电动机里装有风扇;
⑵电视机、收音机机壳上有散热窗等;
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本 课 小 结
一、知道电流的热效应;知道一般电热器的发热原理;会对一些家庭电热器进行简单的计算。
电流热效应、电热器发热原理、简单的家用电热器的计算。
二、探究决定电热的因素、理解并正确运用焦耳定律
电热与什么因素有关、焦耳定律、公式、单位;
焦耳定律的适用条件、电热的计算
作业:
1.复习本课内容
2.课时作业本
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