【教學(xué)課件】第十六章 電流做功與電功率 第四節(jié) 科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng) 精品課件

第四節(jié)科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)第十六章電流做功與電功率1.認識到電能可以轉(zhuǎn)化為熱能，了解電熱的應(yīng)用。2.通過實驗，探究并了解焦耳定律。3.會利用焦耳定律進行簡單的計算，并能利用焦耳定律說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。學(xué)習(xí)目標新課引入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究知識講解重難點快點啊!老媽回來知道我看電視就慘了！新課引入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究知識講解電流的熱效應(yīng)生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究生活中利用電流熱效應(yīng)的用電器知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究電熱毯和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電熱毯很熱，而導(dǎo)線卻不那么熱?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)?猜想：可能與電阻有關(guān)。電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究實驗探究知識講解為什么插座上插的用電器越多，插座及導(dǎo)線越來越熱？電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)?猜想：可能與電流有關(guān)。電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究實驗探究知識講解長時間使用手機，手機為什么會發(fā)燙？電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)?猜想：可能與通電時間有關(guān)。通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究實驗探究知識講解設(shè)計實驗:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩAU型管中液面高度的變化保持電流、通電時間相同控制變量法電路圖實驗器材轉(zhuǎn)換法電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量密閉空氣溫度變化反映知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究實驗探究知識講解進行實驗實驗結(jié)論在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究實驗探究知識講解設(shè)計實驗：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系IAR=10ΩR=10ΩR=10ΩI1電路圖實驗器材保持電阻、通電時間相同控制變量法觀察U型管中液面高度的變化轉(zhuǎn)換法注意：右側(cè)U型管中液面高度的變化是由右側(cè)密封在容器內(nèi)的電阻絲引起的。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究實驗探究知識講解進行實驗實驗結(jié)論在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究實驗探究知識講解在電流相同、電阻相同的情況下，通電時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。實驗探究隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)知識講解知識講解實驗探究進行實驗：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與通電時間的關(guān)系焦耳定律1.內(nèi)容：

電流流過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。3.單位：2.公式：

Q=I2RtΩJAs知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究例題：某電熱器接在220V的電源上，其電阻是100?，

則通電8min能產(chǎn)生多少熱量？解：I=UR=220V100Ω=2.2AQ=I2Rt=(2.2A)2×100Ω×480s=2.3×105Jt=8min=480s知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究答：

這個電熱器通電8分鐘產(chǎn)生熱量為2.3×105J。已知：求：U=220VR=100?Q=?根據(jù)已知條件，由歐姆定律，得t=8min歸納與小結(jié)非純電阻電路：W總＞Q(W總＝UIt=W外＋Q)純電阻電路：W總=Q=Pt=UIt=t=I2RtU2R

焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算，對只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用Q=W=UIt=Pt=t來計算熱量。U2R知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究電熱的計算：Q=I2Rt電熱的利用和防止1.電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞利用電熱蒸熟米飯知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究利用電熱熨燙衣服

電熱器的優(yōu)點：清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。利用電熱使水升溫知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究2.電熱的防止很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱;電視機的后蓋有很多孔等等。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究解析隨堂練習(xí)知識講解拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究根據(jù)電功率公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律

若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q=W

因為：W=Pt=UIt

根據(jù)歐姆定律：U=IR所以，Q=W=UIt=I2Rt想一想焦耳定律是在實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，你能由電功率公式把它推導(dǎo)出來嗎？請試一試。解析A.電風(fēng)扇是把電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能;

B.電水壺是把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

C.電視電能主要轉(zhuǎn)化為聲能、光能和內(nèi)能；

D.電動車將電能轉(zhuǎn)化為機械能。下列用電器工作時，將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A．電風(fēng)扇

B．電水壺

C．電視機

D．電動車B隨堂練習(xí)知識講解拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究解析前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同；兩者并不矛盾，只是它們成立的前提條件不同。額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？隨堂練習(xí)知識講解拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究新型發(fā)熱材料--PTC

PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它以鈦酸鋇為主，滲入多種物質(zhì)后加工而成，目前家用的陶瓷暖風(fēng)器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的．PTC有一個根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個溫度時，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個溫度時，電阻值則隨溫度的升高而增大，我們把這個設(shè)定的溫度叫“居里點溫度”，用PTC材料制成的電熱器具有發(fā)熱、控溫雙重功能，應(yīng)用十分廣泛．拓展延伸知識講解隨堂練習(xí)新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)實驗探究焦耳定律電熱的利用和防止2.公式：：Q=I2Rt

電流的熱效應(yīng)2.實驗：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?1.現(xiàn)象：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流