九年級物理全冊 13.4 電流的熱效應教學課件 北師大版.ppt

四電流的熱效應 1 知道電流通過導體時產生的熱量和電流 電阻及通電時間的定性關系 2 掌握焦耳定律的內容及其數學表達式 3 了解電功與電熱的關系 電油炸鍋 電飯煲 電熨斗 電取暖器 電烤箱 電熱水器 電烙鐵 電熱水壺 電熱毯 這些常見家用電器的共同特點 1 電流通過各種用電器時 溫度都會升高 這種現象叫做電流的熱效應 2 利用電流的熱效應工作的電器叫做電熱器 3 電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體 發(fā)熱體是由電阻率大 熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上制成的 優(yōu)點 清潔 無污染 熱效率高 便于控制和調節(jié)等優(yōu)點缺點 浪費電能 電線老化 影響用電器使用壽命 電流的熱效應有什么利和弊 電流的熱效應與哪些因素有關 點亮的燈泡過一會兒會燙手 說明什么 導線和電熨斗串聯 為什么電熨斗很熱而導線并不很熱 說明什么 電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關 首先焦耳猜測電流i 電阻r 時間t三者對電流產生的熱量q的多少有影響 然后對電流i 電阻r 時間t三者進行探究 控制電流i 時間t相同 研究電阻r變化 對電熱q的影響 控制電阻r 時間t相同 研究電流i變化 對電熱q的影響 控制電阻r 電流i相同 研究時間t變化 對電熱q的影響 控制變量法 探究實驗用什么物理方法 電流通過導體產熱 其中所產生的熱量既看不見也摸不著如何測量呢 既看不見也摸不著的科學量 既看得見也能測量的科學量 轉化 轉化 讓電流產生的熱量被氣體吸收 通過觀察氣體的熱膨脹 觀察玻璃導管內的水柱升降 控制電流i 時間t相同 研究電阻r變化 對電熱q的影響 歐姆 歐姆 結論 在電流i和通電時間t相同時 電流產生熱量多少與導體的電阻 大小有關 并且電阻 越大電流產生熱量越多 控制電阻r 時間t相同 研究電流i變化 對電熱q的影響 結論 在電阻 和通電時間t相同時 電流產生熱量多少與通過導體的電流 大小有關 并且電流 越大電流產生熱量越多 相同時間內通過 的電流為 移動 0的滑片 使通過 電流為0 5 比較 兩次所產熱的多少 控制電阻r 電流i相同 研究通電時間t變化 對電熱q的影響 結論 在電阻 和電流 相同時 電流產生熱量多少與通電時間t長短有關 并且通電時間t越長電流產生熱量越多 通電一分鐘產熱多少與 通電十分鐘產熱多少進行比較 歐姆 電流通過導體所產生的熱量與導體的電阻大小成正比 與電流的平方成正比 與通電時間成正比 焦耳定律 t 總結論 焦耳 1818 1889 英國物理學家 1818年12月24日生于曼徹斯特附近的索爾福德 1889年10月11日卒于塞爾 焦耳定律的發(fā)現者 焦耳定律的理論推導 電流通過純電阻導體時所做電功w uit 電流對純電阻導體時所做電功全部轉化為電熱q w uit 對于純電阻導體u ir q w uit irit i2rt 問題1 燈泡接入電路中時 燈泡和電線中流過相同的電流 燈泡和電線都要發(fā)熱 可是實際上燈泡熱得發(fā)光 電線的發(fā)熱卻覺察不出來 這是為什么 燈泡的電阻比電線大得多 產生的熱量更多 問題2 假如在照明電路中接入大功率的電爐 電線將顯著發(fā)熱 有可能燒壞它的絕緣皮 甚至引起火災 這又是為什么 大功率用電器的電流過大 引起導線發(fā)熱過多 問題3 電路中負荷過大有什么危險 為什么 電路中負荷過大時 使電路中電流增大 按q i2rt計算 容易引起線路發(fā)熱 甚至燒毀線路 顯然 我們希望熱量更多的集中在電爐的發(fā)熱體上 而不是與電爐相連的導線上 根據今天所學的焦耳定律q i2rt 你對發(fā)熱體和導線的材料有何建議 發(fā)熱體 電阻率大 熔點高導線 電阻率小 熔點高 請你當設計師 電流熱效應的利用 制電熱器 要求電熱絲材料電阻率大熔點高 制白熾燈制保險絲 要求保險絲材料電阻率大熔點低 導線上的熱損耗應盡量減少家用導線一般用電阻率很小的銅導線 高壓導線又都是采用升高電壓減少電流的方法來減少熱損耗 預計未來導線可用超導體從而避免電流在導線上的熱損耗 無用的電流熱效應應盡量減少 1 一個20 的電阻 通過0 5a的電流2min 電阻上消耗的電能是 釋放熱量為 2 一個電阻通過0 2a的電流5min 電阻上產生的熱量為600j 這個電阻的阻值是 3 一個200 的電阻通電2min 電阻上消耗的電能是4 5 104j 則通過電阻的電流是 600j 600j 50 1 37a 5 兩個電熱器的電阻之比為4 3 通過相同的電流 在相等的時間里產生的熱量之比為 若兩個電熱器的電阻相同 通過的電流之比為1 3 在相等的時間里產生的熱量之比為 4 3 1 9 4 一個40 的電阻 通過0 3a的電流 則通電 min釋放熱量為2160j 10 6 當0 2安的電流通過一金屬線時產生的熱量為q1 若使通過的電流增加到0 4安時 在相同的時間內產生的熱量為q2 那么q2是q1的 a 2倍b 4倍c 0 25倍d 0 5倍 b 1 電流的熱效應 電流通過各種用電器時