四电流的热效应.
- 格式:pdf
- 大小:4.16 MB
- 文档页数:28
教科版 九年级 第四章 探究电流一、电流1.电流:电流是表示电流强弱的物理量,用符号I 表示。
电流的单位为安培(安,A )。
2.电流的定义式:物理学中规定用每秒通过某一导体横截面的电荷多少表示 3.公式tQ I其中I 表示电流,单位为安培(A );Q 表示电荷,单位为库伦(C );t 表示通电的时间,单位为秒(s )。
1A =103mA =106μA4.形成:电荷的定向移动形成电流注:该处电荷是自由电荷。
对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流。
5.方向的规定:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
注:电路闭合,在电源外部,电流的方向从电源的正极出来,经过用电器流回电源到负极。
电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
6.获得持续电流的条件: 电路中有电源 电路为通路7.电流的三种效应。
(1)、电流的热效应。
如白炽灯,电饭锅等。
(2)、电流的磁效应,如电铃、电磁继电器等。
(3)、电流的化学效应,如电解、电镀等。
注:电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
(物理学中,对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身,通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等,去认识事物的方法,在物理学上称作这种方法叫转换法)7.单位:(1)、国际单位: A (2)、常用单位:mA 、μA (3)、换算关系:1A=1000mA 1mA=1000μA 8.测量:(1)、仪器:电流表,符号: ○A (2)、方法:㈠读数时应做到“两看清”即 看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。
使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零。
㈡ 使用时规则:两要、两不①电流表要串联在电路中;如果电流表并联在电路中,相当于短路。
如电流表并联在用电器两端,因电压表电阻很小(相当于一根导线),造成被并联的用电器不工作。
在物理现象中,电流的热效应通常是指电流通过导体时,由于导体内部的电阻而产生的热量。
这种热效应现象是电流通过导体时,自由电子与金属离子碰撞,消耗了一定的能量,并把这部分能量转化为热能。
电流的热效应与电压的关系,可以从以下方面来解释:
1. 电流的产生:电流是通过导体中的自由电子流动产生的。
电压是促使自由电子流动的动力,没有电压,电流就无法流动。
因此,电压是电流产生的前提条件。
2. 热效应的产生:当电流流经导体时,由于导体的电阻,电流会受到阻碍,使得电能转化为热能。
这种热能的产生与电压无关,而是由电流流经导体的电阻产生的。
3. 热效应的量度:热效应的量度通常用焦耳来表示。
焦耳是电能转化为热能的量度单位。
在相同的电阻和时间内,流过的电流越大,产生的热量就越多。
这个现象可以通过焦耳定律来描述:Q=I²Rt,其中I是电流,R是电阻,t是时间。
综上所述,电流的热效应与电压无关,而是由电流流经导体的电阻产生的。
电压是促使电流流动的动力,但热效应的产生是由于电流流经导体的电阻而产生的。
在相同的电阻和时间内,流过的电流越大,产生的热量就越多。
初中物理 九年级 第十三章 电功和电功率 导学案 姓名:__________ 成绩等次:_____1 四、电流的热效应[导学目标]知道什么是电流的热效应。
知道焦耳定律、理解电流的热效应与哪些因素有关。
知道电热的利用和防止。
[课堂导学]一、电流的热效应 自学课本118---119页内容,完成:1.电流通过导体时,导体会发热,这种现象叫做________________。
2.猜想:电流通过导体产生的热量可能与_________________________________________有关;3.实验探究 自学课本119--120页内容,完成:(1)选择两段阻值不同的电热丝,按右图甲的装置进行实验,闭合开关后发现,甲图中A 瓶中的温度计示数上升快些.已知R A >R B ,而A 、B 两瓶中通过电热丝的电流_____通电时间______,这表明:电流产生的热量与导体的______有关。
(2)取两段相同的电热丝,按图乙连接,移动滑动变阻器滑片的位置,使两电热丝通过不同的电流,观察两个电流表和两个温度计的示数,若通过电流大的瓶中的温度上升快,说明在通电相同的时间后,电流产生的热量与通过电热丝的_____有关。
(3)在电流不变的情况下,观察同一个煤油瓶,通电时间越长,温度计的示数上升越___,这表明,电流产生的热量与_________________。
二、焦耳定律 自学课本121页内容,完成:研究表明:电流通过导体时产生的热量跟___________成正比,跟__________成正比,跟_________成正比.这个规律叫做焦耳定律。
表达式为:____________公式中各符号的意义及单位Q --_____--_____ R --_____--_____ I --_____--_____ t --_____--_____[课堂导练]1.某导体的电阻是2欧姆,通过2A 的电流时,1分钟产生多少焦耳的热量?__________________________________________________________________________________________2.一只额定功率是450W 的电饭锅,在220V 的额定电压下使用,每分钟产生多少焦耳的热量?__________________________________________________________________________________________3.右图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置,两阻值分别为R 和2R 的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插一支温度计,则闭合开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过________________________反映出来的;采用这种连接方式的目的是_________________________________________________________。
电流的热效应教材分析:电流的热效应是北师大版初中物理教材九年级第十三章第四节的内容.教材在学生学习了电能、电功率知识后及时地安排了本节课,它是对电能、电功率的一个应用的总结,也是对家庭用电安全部分的一个铺垫,所以本节是本章的重点内容之一,它起到承上启下的作用. 教学目标:知识与能力目标1、知道什么是电流的热效应;2、知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定量关系;3、掌握焦耳定律的内容及其数学表达式;过程与方法目标1、通过实验探究电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间的关系,培养学生设计实验、分析现象、得出结论等科学探究能力.2、通过实验探究,进一步学习控制变量法的科学研究方法.情感态度价值观目标通过实验,培养学生严谨的科学态度.通过对焦耳了解,学习其可贵的科学精神.教学重难点:教学重点探究实验探究电流产生热量与哪些因素有关.教学难点焦耳定律的理解和应用.课前准备:1、教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件.2、学生预习本课内容,收集有关资料.3、实验器材:学生电源、导线、滑动变阻器、开关、电流表、烧瓶、不同阻值的电阻丝、温度计.教学过程:一、复习旧课:1、什么是电功它的公式是什么2、什么是电功率如何计算二、激发学习动机:以家庭使用电热毯不当引起火灾的案例引出电流的热效应.学生以家庭使用电热毯不当引起火灾为例,思考问题:为什么电热毯使用不当会引起火灾引导学生思考电热毯将电能转化为内能,从而引出电流的热效应的概念.三、讲授新知识:一电流的热效应1、电流通过导体时,会将电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应.2、电流的热效应在生活中的应用电热毯就是利用电流的热效应制作的,通电后可以供人们取暖,那么生活中还有哪些用电器是利用电流热效应工作的电饭煲、热水器、电水壶等二探究电流产生热量与什么因素有关提出问题:电流产生热量大小与什么因素有关呢猜想:通电时间.因为烧一壶水,通电时间越长,水的温度升高越多.结合电炉丝工作时发热多而导线发热少的例子猜想与电阻有关.结合用电器过多引起火灾猜想与电流有关.提问:电流、电阻和时间都是可以测量,但是电流产生热量怎么测量呢放出热量多少可以通过加热煤油煤油比热容小,加热温度上升比较快,使实验现象更明显,缩短实验时间,观察煤油上升的温度来判断转换法.实验探究一:电流产生热量与通电时间的关系教师引导学生阅读课本,按照课本电路图组装,进行实验,要求电阻和电流不变,改变加热时间,进行实验,结论实验数据,分析数据可知.结论:在电阻和电流相同时, 通电时间越长,电流产生的热量越大.实验探究二:电流产生热量与电流大小的关系提问:怎么设计实验探究电流产生热量与电流的关系如何控制电阻和通电时间相同,使电流不同呢学生阅读课本,了解如何控制电阻和通电时间相同,使电流不同.教师引导学生按照课本图16-14安装,要求电阻和通电时间相同,通过移动滑动变阻器,改变电流进行实验,学生将数据记录在表格中,根据数据分析得出.得出结论结论:在电阻和通电时间相同时,电流越大,电流产生的热量越大.实验探究三:电流产生热量与电阻的关系提问:怎么设计实验探究电流产生热量与电阻的关系应该控制什么相同,什么不同学生讨论,教师引导得出:将阻值不同的两电阻串联使两电阻中的电流相等,分别加热质量相同的煤油,观察并记录相同时间后煤油的温度.教师介绍仪器,让学生看秒表并每半分钟记录一次煤油的温度.根据数据总结结论.结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大,电阻产生的热量越大.教师引导学生总结:电流越大,电阻越大,通电时间越长,电阻产生热量越多,介绍焦耳发现焦耳定律.三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.所以电热计算公式:Q=I2Rt教师利用课件介绍焦耳,纪念他在物理学中做出的贡献和它的科学精神.四电热作用有害的一面教师利用课件介绍哪些方面要降低电热的产生.提问:导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热呢你知道吗学生积极讨论,教师根据学生思考和回答的情况进行引导.点拨:导线与电炉丝串联电流相等,但电炉丝的电阻比导线电阻大得多,根据焦耳定律Q=I2Rt知,在电流、通电时间相等时,电阻大的产生热量较多,所以电炉丝很热,而导线却不热.四、巩固运用:1、下列用电器中,利用电流热效应工作的是 BA、电视机B、电热毯C、电风扇D、电脑2、如图所示是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是 CA、U甲=U乙,Q甲=Q乙B、U甲<U乙,Q甲>Q乙C、U甲<U乙,Q甲<Q乙D、U甲>U乙,Q甲<Q乙3、某电饭锅内有R0=44Ω、R=2 156Ω的两根电热丝,将它们接入电路.如图,当S分别置于“1”挡和“2”挡时, 1 挡是保温状态,当S接“2”挡时,电路中的电流大小是 5 A ,通电100 s电路产生的热量是1、1×105J.五、检查评价:师:通过本节课学习,你学到了什么生:讨论、交流后得出:我们知道了电流的热效应;焦耳定律.师:每位同学都对自己在本节课学习进行评估.布置课后作业.六、间隔性复习:在后面的教学安排中进行此环节.教学反思:本节课采用了“传递-接受”的教学模式来进行教学.在此种教学模式的探索中,我总结出如下:从学生反馈的信息来分析:喜爱这样课堂的人较多,原因是:教师讲的少,自己动会多;课堂比较轻松;具有挑战性;但也有同学反映部分同学没有积极性,什么也没学到;同组的同学太霸道没有别人动手的机会;这些迹象表明在探究课中如何调动全组同学的积极性组内成员间如何协调教师如何有效监控各个组的动向怎样在探究的过程中加强同学间的协作让每一个学生都得到相应的发展是教师必须关注的问题,也反映出在新的课堂模式下教师的驾驭课堂能力有待进一步提高.。