科學(xué)探究電流的熱效應(yīng)

電油炸鍋電飯煲電熨斗電取暖器電烤箱電熱水器電熱毯電熱水壺從能量的角度分析下面電器通電時有什么共同特點：電能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電流的熱效應(yīng)§16.4科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)電熱器發(fā)熱體由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上制成主要結(jié)構(gòu)利用電流的熱效應(yīng)工作的電器優(yōu)點：清潔衛(wèi)生沒有環(huán)境污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度一、電流的熱效應(yīng)定義：電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象。電能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量內(nèi)能的多少各電熱器工作時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量相同嗎？可能有些什么原因?qū)е庐a(chǎn)生的熱量不一樣呢？1、提出問題科學(xué)探究：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？2、你的猜想及依據(jù)情景②：電流過大會燒壞用電器與流過導(dǎo)體的電流有關(guān)情景①：白熾燈工作時越來越燙與導(dǎo)體的通電時間有關(guān)情景③：白熾燈工作時變燙而導(dǎo)電線卻并不怎么熱與導(dǎo)體的電阻有關(guān)……電流通過導(dǎo)體產(chǎn)熱,其中所產(chǎn)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物理量既看得見也能測量的物理量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化讓電流產(chǎn)生的熱量被煤油吸收，通過觀察煤油的溫度變化情況來測量。3、實驗準(zhǔn)備：科學(xué)探究：轉(zhuǎn)換法如果給你兩個導(dǎo)體相同的裝置、開關(guān)以及電源，怎樣做可以達到實驗?zāi)康模?、設(shè)計實驗方案并進行實驗，觀察現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律科學(xué)探究：僅研究通電時間是否對電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量有影響，需要注意什么？方案一：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間是否有關(guān)？

將兩個相同的導(dǎo)體并列連接，在其中一條支路和干路上各接一個開關(guān)控制電路，通過開關(guān)控制兩個導(dǎo)體的通電時間，對比觀察兩個溫度計示數(shù)是否相同?？刂谱兞浚刂齐娏鳌?dǎo)體電阻，只改變通電時間）設(shè)計出可行的實驗探究電路圖。（1）實驗設(shè)計及制定計劃科學(xué)探究:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間是否有關(guān)？（2）進行實驗及觀察觀察現(xiàn)象實驗步驟：根據(jù)電路圖連接實物圖（注意開關(guān)應(yīng)處于_____狀態(tài)）先閉合開關(guān)S1，讓R1通電一會后再閉合S2，觀察兩溫度計。注意該操作的目的現(xiàn)象：科學(xué)探究:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間是否有關(guān)？

先通電的電阻使煤油溫度升高得多。

在電阻和電流一定時，通電時間越長，煤油升高的溫度越大，表明電流產(chǎn)生的熱量越多。

電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間有關(guān)。你在哪里見過類似現(xiàn)象？（3）總結(jié)規(guī)律（4）交流討論長時間使用手機，手機會變燙；（控制通電時間、導(dǎo)體電阻，只改變流過導(dǎo)體的電流大?。┠阍鯓痈淖儎偛诺膶嶒炑b置可以達到實驗?zāi)康模?、設(shè)計實驗方案并進行實驗科學(xué)探究：僅研究電流大小是否對電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量有影響，需要注意什么？方案二：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小是否有關(guān)？

將兩個相同的導(dǎo)體并列連接，將開關(guān)換成滑動變阻器，同時通電，對比觀察兩個溫度計示數(shù)是否相同?？刂谱兞吭O(shè)計出可行的實驗探究電路圖。（1）實驗設(shè)計及制定計劃科學(xué)探究:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間是否有關(guān)？（2）進行實驗及觀察觀察現(xiàn)象實驗步驟：根據(jù)電路圖連接實物圖（注意開關(guān)應(yīng)處于_____狀態(tài)滑動變阻器處于__________）調(diào)節(jié)滑動變阻器到合適的位置，閉合開關(guān)，觀察兩溫度計。注意該操作的目的科學(xué)探究:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間是否有關(guān)？

通過導(dǎo)體的電流大的使煤油溫度升高得多。

在電阻和通電時間一定時，電流越大，煤油升高的溫度越大，表明電流產(chǎn)生的熱量越多。

電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小有關(guān)。你在哪里見過類似現(xiàn)象？現(xiàn)象：（3）總結(jié)規(guī)律（4）交流討論

在插座上使用大功率用電器，用電器導(dǎo)線沒有變熱，而插座導(dǎo)線又燙又軟。

注意用電安全！避免同時使用大功率用電器！（控制通電時間、流過導(dǎo)體的電流大小，只改變導(dǎo)體電阻）你又要怎樣改變實驗裝置才可以達到實驗?zāi)康模?、設(shè)計實驗方案并進行實驗科學(xué)探究：僅研究導(dǎo)體電阻大小是否對電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量有影響，需要注意什么？方案三：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻是否有關(guān)？

將兩個電阻大小不同的導(dǎo)體串聯(lián)，閉合開關(guān)通電，對比觀察兩個溫度計示數(shù)是否相同?？刂谱兞吭O(shè)計出可行的實驗探究電路圖。（1）實驗設(shè)計及制定計劃科學(xué)探究:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間是否有關(guān)？（2）進行實驗及觀察觀察現(xiàn)象實驗步驟：根據(jù)電路圖連接實物圖（注意開關(guān)應(yīng)處于_____狀態(tài)）調(diào)節(jié)滑動變阻器到合適的位置，閉合開關(guān)，觀察兩溫度計。注意該操作的目的科學(xué)探究:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間是否有關(guān)？

電流通過電阻大的導(dǎo)體使煤油溫度升高得多。

在電流和通電時間一定時，電阻越大，煤油升高的溫度越大，表明電流產(chǎn)生的熱量越多。

電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小有關(guān)。你在哪里見過類似現(xiàn)？現(xiàn)象：（3）總結(jié)規(guī)律（4）交流討論電熱水器、電爐等電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？點亮的燈泡過一會兒會燙手，說明什么？導(dǎo)線和電熨斗串聯(lián)，為什么電熨斗很熱而導(dǎo)線并不是很熱？說明什么？課堂反饋控制電流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？1.電流熱效應(yīng)與電熱器（1）電流通過用電器時

的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。（2）電熱器是利用電流的

制成的加熱設(shè)備，如：

等。優(yōu)點：清潔衛(wèi)生沒有環(huán)境污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度。電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能熱效應(yīng)電熱水器、電爐子、電飯鍋課堂小結(jié)2、實驗探究：（1）提出問題：

？（2）作出猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少可能與

有關(guān)。

（3）實驗方法：當(dāng)一個物理量可能與多個因素有關(guān)，應(yīng)用

法去探究；在控制變量的基礎(chǔ)上，我們通過觀察比較

來判斷電流產(chǎn)生熱量多少，這種方法叫

。電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)電流、電阻、通電時間控制變量溫度計示數(shù)轉(zhuǎn)換法（4）對同一電阻絲，在電流大小不變的情況下，通電時間越長，煤油的溫度越

，表明電流產(chǎn)生熱量越

。（5）對同一電阻絲，在通電時間相同的情況下，通電電流越大，煤油的溫度越

，表明電流越大，電流產(chǎn)生熱量越

。（6）在通電電流大小不變，通電時間相同的情況下，電阻越大，煤油的溫度越

，表明電阻越大，電流產(chǎn)生熱量越

。高多高多多高熱量電熱器電流的二次方通電時間導(dǎo)體電阻∝∝∝

歷史上，英國物理學(xué)家焦耳經(jīng)過大量實驗表明：

因此，為了紀(jì)念焦耳，這一規(guī)律又被稱為焦耳定律。公式表示為：焦耳（1818～1889），英國物理學(xué)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(xiàn)者其他能①在非純電阻電路中，W=UIt

求得的是總消耗的電能；

Q=I2Rt

公式求得的是在總電能中部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量。電功與電熱的關(guān)系（W與Q的關(guān)系）用電器電能機械能內(nèi)能W=UItQ=I2Rt②在純電阻電路(電熱器電路)中：即：W>QW=UIt=U2t/R=I2RtQ=I2Rt=U2t/R=UItW=Q③熱功率的計算式：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)燙，電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么?燈泡的電阻比電線的大得多，產(chǎn)生的熱量更多。1.電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化為熱能的現(xiàn)象。2.電熱器：利用電流的熱效應(yīng)工作的用電器。3.焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。公式：Q=I2Rt。課堂總結(jié)1.

下列額定功率相同的用電器中，正常工作時產(chǎn)生熱量最多的是（）A.電風(fēng)扇B.電動機C.電視機D.電熨斗2.

阻值不同的兩個電阻并聯(lián)在同一電源的兩極上，則下列說法中正確的是（）A.通過的電流越大的發(fā)熱越多B.電阻越大的發(fā)熱越多C.通電時間越長的發(fā)熱一定越多D.通電時間相同，電阻值較小的發(fā)熱較多DD3.

一個電熱器接在電壓為10V的電源上，電功率為10W，那么（）A．這個電熱器的電阻等于10ΩB．通過這個電熱器的電流等于10AC．每1min這個電熱器消耗的電能是10JD．每1min這個電熱器產(chǎn)生的熱是10JA4.

如圖是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)的實驗裝置，將兩根阻值不等的電阻絲R1、R2串聯(lián)后分別放入兩個透明容器中，并封閉等量的空氣，通電前，A、B兩U形管內(nèi)的液面相平，接通電源一分鐘后，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，則（）A．I1=I2，A管中的液面較高B．I1=I2，A管中的液面較