第四節(jié)科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)

1、電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)1 1、電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)、電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí), ,導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)2 2、能量轉(zhuǎn)化：電能能量轉(zhuǎn)化：電能內(nèi)能（內(nèi)能（電熱電熱）3 3、利用利用電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)工作的裝置叫電熱器工作的裝置叫電熱器4 4、電熱器的主要組成部分：電熱器的主要組成部分：發(fā)熱體發(fā)熱體發(fā)熱體是由電阻率發(fā)熱體是由電阻率大大，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)高高的合金材料制成的。的合金材料制成的。探究：探究：電熱電熱(Q Q)與哪些因素有關(guān)與哪些因素有關(guān)1 1、猜測(cè)：、猜測(cè)：QRIt探究：電熱與哪些因素有關(guān)探究：電熱與哪些因素有關(guān)2 2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法：控制

2、變量法控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究研究Q Q與與R R的關(guān)系的關(guān)系研究研究Q Q與與I I的關(guān)系的關(guān)系研究研究Q Q與與t t的關(guān)系的關(guān)系結(jié)論結(jié)論1：電流和通電時(shí)間相同時(shí)，：電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大電阻越大，產(chǎn)生的，產(chǎn)生的電熱越多電熱越多。結(jié)論結(jié)論2：電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，：電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大電流越大，產(chǎn)生的，產(chǎn)生的電熱越多電熱越多。結(jié)論結(jié)論3：電流和電阻相同時(shí)，：電流和電阻相同時(shí)， ，產(chǎn)生的，產(chǎn)生的電熱越多電熱越多。通電時(shí)間越長(zhǎng)通電時(shí)間越長(zhǎng)探究：電熱與哪些因素有關(guān)探究：電熱與哪些因素有關(guān)4 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)：、實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，產(chǎn)生的電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，產(chǎn)生的熱量

3、熱量，與，與電流電流的的平方平方成正比，與導(dǎo)體的成正比，與導(dǎo)體的電電阻阻成正比，與通電成正比，與通電時(shí)間時(shí)間成正比。成正比。 焦耳定律焦耳定律Q用公式表示成：用公式表示成： I2Rt大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明問(wèn)題討論：?jiǎn)栴}討論：Q1、公式、公式 中各個(gè)物理量的單位中各個(gè)物理量的單位 I2RtQ：焦耳焦耳I：安培安培R：歐姆歐姆t：秒秒1 J = 1 A2 S練習(xí)一：練習(xí)一： 一個(gè)電加熱器，電阻為一個(gè)電加熱器，電阻為100，工作時(shí)通過(guò)加熱器的電流為，工作時(shí)通過(guò)加熱器的電流為2A，則它工作則它工作200s產(chǎn)生的熱量是產(chǎn)生的熱量是8104 J這段時(shí)間內(nèi)電流做的功是這段時(shí)間內(nèi)電流做的功是81

4、04 J問(wèn)題討論：?jiǎn)栴}討論：2、電熱與電功的比較電熱與電功的比較 3、電熱的雙重作用電熱的雙重作用 練習(xí)二：練習(xí)二：C電爐絲電爐絲輸電線輸電線電爐在使用時(shí)電爐在使用時(shí),電爐絲迅速熱的發(fā)紅電爐絲迅速熱的發(fā)紅,而與其而與其相連的輸電線卻不怎么熱相連的輸電線卻不怎么熱,下列解釋正確的下列解釋正確的是是( ) A、輸電線中電流小于電爐絲中電流輸電線中電流小于電爐絲中電流B、輸電線通電時(shí)間小于電爐絲的通電時(shí)間輸電線通電時(shí)間小于電爐絲的通電時(shí)間C、輸電線電阻小于電爐絲電阻輸電線電阻小于電爐絲電阻D、以上說(shuō)法都正確以上說(shuō)法都正確練習(xí)三：練習(xí)三：假設(shè)所有導(dǎo)體都沒(méi)有電阻，當(dāng)用電器通電時(shí)，假設(shè)所有導(dǎo)體都沒(méi)有電阻，

5、當(dāng)用電器通電時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是( ) A、白熾燈仍能發(fā)光、白熾燈仍能發(fā)光B、電動(dòng)機(jī)仍能工作、電動(dòng)機(jī)仍能工作C、電飯鍋仍能煮飯、電飯鍋仍能煮飯D、電熨斗仍能熨燙衣服、電熨斗仍能熨燙衣服B探究：電熱與哪些因素有關(guān)探究：電熱與哪些因素有關(guān)2 2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：研究研究Q與與R的關(guān)系的關(guān)系2、用什么樣的電路控制實(shí)驗(yàn)中的、用什么樣的電路控制實(shí)驗(yàn)中的電流（電流（I）相同？相同？串聯(lián)電路串聯(lián)電路1、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制哪些因素相同？、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制哪些因素相同？電流電流I和通電時(shí)間和通電時(shí)間t 探究：電熱與探究：電熱與電阻電阻的關(guān)系的關(guān)系3 3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：探究：電熱與探究：電

6、熱與電阻電阻的關(guān)系的關(guān)系4 4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：電阻大的上面的火柴先被點(diǎn)燃電阻大的上面的火柴先被點(diǎn)燃現(xiàn)象：現(xiàn)象：分析：分析：現(xiàn)象說(shuō)明了：相同時(shí)間內(nèi)，電阻大的產(chǎn)生的電熱多?，F(xiàn)象說(shuō)明了：相同時(shí)間內(nèi)，電阻大的產(chǎn)生的電熱多。兩個(gè)電阻采取的是兩個(gè)電阻采取的是串聯(lián)串聯(lián)，所以通過(guò)的電流相同。，所以通過(guò)的電流相同。電阻電阻越大產(chǎn)生的越大產(chǎn)生的電熱電熱越多。越多。2244探究：電熱與探究：電熱與電流電流的關(guān)系的關(guān)系2 2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：研究研究Q Q與與I I的關(guān)系的關(guān)系2、用什么來(lái)改變電路中的、用什么來(lái)改變電路中的電流（電流（I）呢？呢？滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器1、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制哪些因素相同？

7、、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制哪些因素相同？電阻電阻R和通電時(shí)間和通電時(shí)間t 3 3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：探究：電熱與探究：電熱與電流電流的關(guān)系的關(guān)系4 4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：電流大時(shí)火柴先點(diǎn)燃電流大時(shí)火柴先點(diǎn)燃現(xiàn)象：現(xiàn)象：分析：分析：兩次實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是同一個(gè)電阻，所以電阻相同。兩次實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是同一個(gè)電阻，所以電阻相同。現(xiàn)象說(shuō)明了：相同時(shí)間內(nèi)，電流大時(shí)產(chǎn)生的電熱多?，F(xiàn)象說(shuō)明了：相同時(shí)間內(nèi)，電流大時(shí)產(chǎn)生的電熱多。電流電流越大產(chǎn)生的越大產(chǎn)生的電熱電熱越多。越多。探究：電熱與探究：電熱與電流電流的關(guān)系的關(guān)系a b ca b c電熱與電功的比較：電熱與電功的比較：電功電功 W W ： 電熱電熱 Q Q ：

8、當(dāng)電能全部都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)，當(dāng)電能全部都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)，電熱器：電熱器：當(dāng)電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)當(dāng)電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí), 電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)：電功電功電熱電熱電功電功 電熱電熱始終等于始終等于消耗的電能消耗的電能由電能轉(zhuǎn)化來(lái)的由電能轉(zhuǎn)化來(lái)的內(nèi)能內(nèi)能電熱的作用：電熱的作用：電熱有利的一面電熱有利的一面電熱有害的一面電熱有害的一面取暖、加熱食物等等；好處多多！取暖、加熱食物等等；好處多多！輕則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi)。輕則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi)。減小電熱產(chǎn)生的危害：減小電熱產(chǎn)生的危害：減小電阻和加快散熱（散熱孔、散熱減小電阻和加快散熱（散熱孔、散熱片、散熱風(fēng)扇等）片、散熱風(fēng)扇等）電熨斗電熨斗消耗消耗電能電能產(chǎn)生產(chǎn)生內(nèi)能內(nèi)能電流做功電流做功分析：分析：消耗的電能消耗的電能產(chǎn)生的內(nèi)能產(chǎn)生的內(nèi)能電功電功電熱電熱電熱與電功的關(guān)系：電熱與電功的關(guān)系：電風(fēng)扇電風(fēng)扇消耗消耗電能電能產(chǎn)生產(chǎn)生機(jī)械能機(jī)械能和和 內(nèi)能內(nèi)能電流做功電流做功分析：分析：消耗的電能消耗的電能產(chǎn)生的內(nèi)能產(chǎn)生的內(nèi)能電功電功電熱電熱電熱與電功的關(guān)系：電熱與電功的關(guān)系：電熱油汀電熱油汀電熱蚊香電熱蚊香電水壺電水壺電熨斗電熨斗電暖器電暖器電爐電爐電熱的作用：電熱的作用：有利的一面有利的一面電熱的作用：電熱的作用：