第十六章 第四节 科学探究电流的热效应—2020秋沪科版九年级物理上册课件

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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
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控制 电 流 和 电 阻不变，改 变 通电时间 。
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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。
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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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。
(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 不 变(改变/不变)，而通过该电阻 的电流大小 改(改变变/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。
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（1）按照右图连接实物 图，移动滑动变阻器滑片， 观察电流大小与产生热量 的关系
R
A
R＇ S
（2）记录数据，分析结论
实验现象
在电热丝阻值和通 电时间相同的条件 下，通过容器内电 热丝的电流越大， 液体温度升高
越 高 。电流产
生的热量 越多
结论：
在电阻、通电的时间相同的情况下，电流越
大，这个电阻产生的热量越 多 。 12
（2）记录数据，分析结论
R
A
R＇ S
实验现象
在电热丝阻值和电 流大小相同的条件 下，通电时间越长， 容器内的液体温度
升高得越 高 。
电流产生的热量 越多
结论：
在电流、电阻相同的情况下，通电的时间越 长，这个电阻产生的热量越多 。
10
实验二：探究电流产生的热量与电流大小是否有关
保持电阻和时间相同
实验步骤
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫 内容：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。
（1）按照右图连接实物图，按下计时器并同时记录温度计的示数。
做电流的热效应。 方案一：烧瓶内装有煤油，电阻丝产生热量会使煤油温度升高，
某电热器接在220V的电源上，其电阻是100Ω，则通电8min能产生多少热量？ 1、两个电热器的电阻之比为4:3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____； 电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
研究热和功的关系。
导线和电炉丝串联，为什
（2）记录数据，分析结论
实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关
实验三：探究电流产生的热量与电阻大小是否有关
在电阻、通电的时间相同的情况下，电流越大，这个电阻产生的热量越 多 。

图16－4－2
第四节 科学探究：电流的热效应
步骤二：在探究导体产生的热量与电流大小的关系时，应该控
制___电__阻____和____通_电__时__间___不变，改变___电_流____的大小。实验
中为了保持电阻不变，采用的方法是____取__一_个__定_值__电__阻______，
为了使电流改变，采用的方法是_在__电__路_中__串_联__一__个_滑__动_变__阻__器___。
第四节 科学探究：电流的热效应
问题2：电热既有有利的一面也有不利的一面，结合生活实际， 分析一下，在生活中电热会给我们带来哪些危害，应如何进行散 热？
[答案] 在用电器工作时，由于电流的热效应会导致用电器温度过高， 影响用电器的使用寿命；会使绝缘皮老化，甚至引起火灾。电视机的后 盖有许多小孔，就是为了通风散热；电动机的外壳有许多散热片，也是 为了降温，防止电热带来的危害。
第四节 科学探究：电流的热效应
图16－4－1
第四节 科学探究：电流的热效应
设计实验：从生活中的一些现象猜想到多个因素影响通电导体 放出的热量，故在探究的过程中采用__控_制__变_量__法。实验中通电 导体放出的热量不能直接观察到，故实验探究过程中通过观察 加热质量相等的煤油的___温_度____变化来反映，这种研究问题的 方法叫做___转_换____法。
第四节 科学探究：电流的热效应
学点3 电流热效应的应用与控制
观察下列用电器的工作特点，回答下列问题： 电熨斗，电热水壶，电吹风，电饭煲。 问题1：这些用电器工作时的共同特点是将____电____能转化为 ___内____能，物理学中，把电流通过导体时电能转化为内能的 现象，叫做____电_流__的__热_效__应________。

导线接法
电风扇通电后会发热，这些热量是人们 希望得到的吗？电风扇的能量转化形式 怎样？能否想办法减少电风扇的能量损 失？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
纲要
改进 创新，没有最好 只有更好
电热的利 用和危害
辩证的看待电热
焦耳定律
对比分析法
探究电流通过导体产生 的热量与哪些因素有关
控制变量法和转换法
电流的热效应
列举法
某导体的电阻是2Ω，通过2A的电 流时，1min产生的热量是多少？
理论推导焦耳定律表达式
W=UIt I=U/R Q=W Q=I2Rt
纯电阻电路
电功与电热
纯电阻电路 W=Q
非纯电阻 电路
W=W其它+Q
焦耳定律适用于任何用 电器产生热量的计算
电热的利用 电阻大、熔点高。
电热的危害
在家庭电路中，有时导线长度不够， 需要把两根接起来，而连接处更容易 发热，加速老化，甚至引起火灾，这 是为什么？
主 问 题
电流通过导体产生的热量多少 与哪些因素有关？请设计通过 实验来验证你的猜想。
阅读教材中101页的例题后， 总结在应用焦耳定律公式解 题时应注意的问题;尝试理 论推导焦耳定律公式。
列举电热的利用和危害。
电流通过导体产生的热量多少与哪些因素有关？请设计通过实验来验证你的猜想。
01
02
03
电流的热效应
学习目标
01 能通过实例认识电流的热效应，通过探究电流的热效应影响 因素，提高运用控制变量法和转化法设计实验的能力。
02 知道焦耳定律、会用焦耳定律公式进行简单计算和解释现象
03 通过从能量转化和守恒的角度对电功和电热的辨析，养成 归纳总结的科学思维方法。