電與熱講課MicrosoftPowerPoint幻燈片

1、第二十四中學(xué) 王偉 周日，陳小剛同學(xué)的爸爸出門(mén)前囑咐他好好寫(xiě)作業(yè)，不要周日，陳小剛同學(xué)的爸爸出門(mén)前囑咐他好好寫(xiě)作業(yè)，不要上網(wǎng)玩電腦。爸爸回來(lái)時(shí)看到他在認(rèn)真寫(xiě)作業(yè)，電腦也沒(méi)打開(kāi)，上網(wǎng)玩電腦。爸爸回來(lái)時(shí)看到他在認(rèn)真寫(xiě)作業(yè)，電腦也沒(méi)打開(kāi)，很高興。很高興。 可是可是 后就發(fā)現(xiàn)，后就發(fā)現(xiàn)，陳小剛同學(xué)剛玩過(guò)電腦。陳小剛同學(xué)剛玩過(guò)電腦。用手一摸電腦顯示屏后蓋用手一摸電腦顯示屏后蓋生活中，許多用電器接通電源后，都伴有生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生熱現(xiàn)象產(chǎn)生。電流的熱效應(yīng)：電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能電能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成熱能的現(xiàn)象。熱能的現(xiàn)象。學(xué)習(xí)目標(biāo)1）知道電流的熱效應(yīng)。 以及知

2、道電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。2）深刻理解焦耳定律。 以及用電器產(chǎn)生的熱量（Q）與消耗的電能（W）在什么情況下完全相等。3）知道電熱的利用和防止。一 電流的熱效應(yīng) 小組同學(xué)間說(shuō)一說(shuō)，同學(xué)們的家里有哪些用電器？ 有何不同電熱器電熱器水用管狀電熱器水用管狀電熱器電熨斗電熨斗雖然各種用電器的作用不同，但是他們有一個(gè)共同的特點(diǎn)。1 定義：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為熱能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。 在物理上，我們常用Q來(lái)表示“熱量”。單位是焦耳。我們可以用溫度計(jì)作為儀器來(lái)間接的反映熱量。.小組小組討論討論：為什為什么電熱器的電爐么電熱器的電爐絲紅的發(fā)燙，而絲紅的發(fā)燙，而連接電熱器的導(dǎo)連接電熱器的導(dǎo)線卻幾乎

3、不發(fā)熱線卻幾乎不發(fā)熱呢？呢？換句話說(shuō)，電流產(chǎn)生的熱量與誰(shuí)有關(guān)？ 2 電流熱效應(yīng)的影響因素1）導(dǎo)線的電阻還能認(rèn)為是零歐姆嗎？電爐絲和導(dǎo)線是怎樣連入電路中的，等效電路是怎樣的？ 說(shuō)明：電爐絲和導(dǎo)線的電流是相同的。 看不出電流對(duì)他們產(chǎn)生熱量的影響。2）通電時(shí)間相同嗎？ 說(shuō)明：通電時(shí)間是相同的。3）電爐絲這個(gè)導(dǎo)體和導(dǎo)線這個(gè)導(dǎo)體有沒(méi)有 什么區(qū)別？ 說(shuō)明：兩種導(dǎo)體的電阻值不同4）可見(jiàn)電流產(chǎn)生的熱和導(dǎo)體的電阻有關(guān)。 RA RB 等效電路等效電路5）由電爐絲問(wèn)題的討論你再猜想一下：“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量”除了和電阻有關(guān)，還有其他的因素嗎？6）請(qǐng)各小組集體討論并設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明你們的猜想？（討論時(shí)，可以借鑒

4、書(shū)上的演示實(shí)驗(yàn)最好有創(chuàng)新）說(shuō)明你們的猜想。 提示: 還可以用電熱器說(shuō)明。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程用控制變量法 結(jié)論：Q還與通電時(shí)間有關(guān)。 Q還與電流有關(guān)。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本48頁(yè)“演示”并看圖8.4-2，了解實(shí)驗(yàn)裝置及裝置中用的器材，看一看你對(duì)該裝置有什么質(zhì)疑可以提出來(lái)。1、為什么實(shí)驗(yàn)中要用煤油？用水不行嗎？、為什么實(shí)驗(yàn)中要用煤油？用水不行嗎？用水也行，只不過(guò)加熱時(shí)間要長(zhǎng)些才能從溫用水也行，只不過(guò)加熱時(shí)間要長(zhǎng)些才能從溫度計(jì)上讀出溫度值來(lái)。度計(jì)上讀出溫度值來(lái)。2、為什么是等量的煤油，不等量行嗎？、為什么是等量的煤油，不等量行嗎？只有用等量的煤油，才能通過(guò)比較它們的溫度只有用等量的煤油，才能通過(guò)比較它們的溫度

5、來(lái)討論電流產(chǎn)生的熱量，這叫來(lái)討論電流產(chǎn)生的熱量，這叫控制變量法控制變量法。3、為什么要把銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)，并聯(lián)不行嗎？串聯(lián)是為了使通過(guò)它們的電流相等，研究串聯(lián)是為了使通過(guò)它們的電流相等，研究產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系，這也是產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系，這也是控制控制變量法。變量法。下面我們開(kāi)始實(shí)下面我們開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告報(bào)告（1）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯侩娏鳟a(chǎn)生的熱量與研究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)哪些因素有關(guān)（2）實(shí)驗(yàn)原理：）實(shí)驗(yàn)原理：觀察溫度計(jì)示數(shù)（或觀察觀察溫度計(jì)示數(shù)（或觀察煤油柱由于熱膨脹在玻璃管里上升的情煤油柱由于熱膨脹在玻璃管里上升的情況），比較電流通過(guò)導(dǎo)體

6、產(chǎn)生的熱量。況），比較電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。（3）、觀察對(duì)象：）、觀察對(duì)象：溫度計(jì)示數(shù)（或煤油柱上溫度計(jì)示數(shù)（或煤油柱上升的高度）升的高度）（4）：探究方法：）：探究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法控制變量法、轉(zhuǎn)換法（控制變量法（控制變量法 轉(zhuǎn)換法）轉(zhuǎn)換法）等量煤油，電流相同等量煤油，電流相同,通電通電時(shí)間相同，甲瓶中銅絲電時(shí)間相同，甲瓶中銅絲電阻小于乙瓶中鎳鉻合金絲阻小于乙瓶中鎳鉻合金絲電阻電阻條件：條件：現(xiàn)象：現(xiàn)象：乙瓶中溫度上升的多乙瓶中溫度上升的多結(jié)論：結(jié)論：電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。越大，產(chǎn)生的熱量越多。還可用下面的方法進(jìn)行探究還可用下面的方

7、法進(jìn)行探究2.將一段銅絲與一段鎳鉻合金絲串聯(lián)將一段銅絲與一段鎳鉻合金絲串聯(lián),并粘上等量并粘上等量的凡的凡 士林士林,通過(guò)觀察凡士林熔化所用的時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)通過(guò)觀察凡士林熔化所用的時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行比較行比較.(加熱固體加熱固體)焦耳定律焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟熱量跟電流的二次方成正比電流的二次方成正比，跟，跟導(dǎo)體的導(dǎo)體的電阻成正比電阻成正比，跟，跟通電時(shí)間通電時(shí)間成正比。成正比。 焦耳焦耳 (18181889)焦耳定律焦耳定律公式：公式：Q = I R t 意義：意義： 熱量熱量 電流電流 電阻電阻 時(shí)間時(shí)間單位：?jiǎn)挝唬篔 A S1.一根一根60的電阻絲接在的電阻絲接在36

8、V的電源上的電源上, 在在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？?jī)?nèi)共產(chǎn)生多少熱量？解：解：通過(guò)電阻絲的電流為：通過(guò)電阻絲的電流為：UI= _R=36V60=0.6A電流產(chǎn)生的熱量為：電流產(chǎn)生的熱量為： Q=I2Rt=(0.6)260560J=6480J想一想，誰(shuí)還有其它解法？想一想，誰(shuí)還有其它解法？焦耳定律的理論推導(dǎo)焦耳定律的理論推導(dǎo) 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果消耗電能消耗電能全部全部轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為熱熱，而沒(méi)有，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就就等于等于消耗的電能消耗的電能W。即即: Q = W = Pt = UIt = I

9、R It = I2Rt考考你：考考你：電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電流相同電流相同。為什么電爐絲熱的為什么電爐絲熱的發(fā)紅發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱不發(fā)熱？因?yàn)橐驗(yàn)?R導(dǎo)線導(dǎo)線 R電爐絲電爐絲根據(jù)根據(jù) Q = I Rt ，I , t 相同，相同，所以所以 Q導(dǎo)線導(dǎo)線 Q電爐絲電爐絲 電熱的電熱的利用和防止利用和防止電熱的利用和防止電熱的利用和防止 從能量的轉(zhuǎn)化角度來(lái)說(shuō)說(shuō)他們？從能量的轉(zhuǎn)化角度來(lái)說(shuō)說(shuō)他們？電熱的利用電熱的利用電熱的利用和防止電熱的利用和防止 電熱的防止電熱的防止遷移應(yīng)用、拓展探究遷移應(yīng)用、拓展探究1.1.電流的熱效應(yīng)是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電流的熱效應(yīng)是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí) 轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 電熱器是利用電流的電熱器是利用電流的 制成的加熱設(shè)備。制成的加熱設(shè)備。2.“ 2.“ 在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持 、 一定，用一定，用 改變電阻絲的電流。改變電阻絲的電流。3.3.一根一根100100的電阻絲通過(guò)的電流是的電阻絲通過(guò)的電流是2A2A，它的電功率是，它的電功率是 W W 通電通電1min1min時(shí)產(chǎn)生的熱量是時(shí)產(chǎn)生的熱量是 J J。4.4