第四節(jié) 電 和 熱

第四節(jié)電和熱第1頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三想想看吧！星期天,小明的媽媽出門前囑咐小明別看電視,得先完成作業(yè),可是小明等媽媽一走,就看起了電視,直到媽媽回來前才開始做作業(yè),媽媽問小明為何沒有做完作業(yè),小明說作業(yè)太難,可是小明媽媽只用了一招就知道小明說了謊,請問,他媽媽是怎樣做的?

她摸了摸電視機的的散熱窗，發(fā)現(xiàn)那兒還熱著呢你有類似的經(jīng)歷嗎，這個故事對你有什么啟示？第2頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三電熱器水用管狀電熱器熱水器飲水機電烤箱第3頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三電流通過導(dǎo)體時，電能要轉(zhuǎn)化成熱，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體會發(fā)熱）一、電流的熱效應(yīng)思考：為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？發(fā)熱的多少與什么因素有關(guān)？第4頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三[猜想與假設(shè)]二、探究：電流的熱效應(yīng)與什么因素有關(guān)現(xiàn)象一：電爐絲通電才產(chǎn)生熱猜想：電爐絲產(chǎn)生的熱量可能與電流有關(guān)現(xiàn)象二：電爐絲通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多猜想：電爐絲產(chǎn)生的熱量可能與通電時間有關(guān)猜想：導(dǎo)體通電產(chǎn)生熱量可能與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)事實：電爐絲的材料是鎳鉻合金，導(dǎo)線的材料是銅依照電爐絲的工作過程做出猜想第5頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三[設(shè)計實驗]討論1:當(dāng)一個物理量被猜測與多個因素有關(guān)，應(yīng)用什么方法去研究？

控制變量法討論2:用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量？轉(zhuǎn)換法第6頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三怎樣比較通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少？思考：思路：加熱相同質(zhì)量的液體，觀察其溫度的變化參考裝置：電阻絲煤油為何選擇質(zhì)量相等煤油而不是水？質(zhì)量相等是為了控制變量；選擇煤油是因為煤油升溫快，水升溫慢，實驗時間過長；含有雜質(zhì)的水是導(dǎo)體，影響電阻絲的電阻，影響實驗.第7頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三銅絲鎳鉻合金絲提供器材還需要什么器材？第8頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三[實驗一]探索電熱與電阻的關(guān)系思考：怎樣才能使兩段電阻不同的導(dǎo)體有相等的電流和通電時間？方法:將它們串聯(lián)在電路中設(shè)計實驗：進行實驗：實驗表明：在通電時間一定，電流相同的情況下，電阻越大，發(fā)熱越多第9頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三[實驗二]探索電熱與電流的關(guān)系設(shè)計實驗思考：電阻該如何選擇？通電時間怎樣控制？如何變化電流？方法：只觀察B(鎳鉻合金)裝置，通過滑動變阻器改變電流，看相同時間內(nèi)煤油溫度的變化進行實驗實驗表明：在通電時間一定，電阻相同的情況下，電流越大，發(fā)熱越多第10頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三[實驗三]探索電熱與時間的關(guān)系設(shè)計實驗思考：如何探究時間變化對電熱的影響？方法：繼續(xù)觀察B(鎳鉻合金)裝置，延長通電時間，看煤油溫度的變化進行實驗實驗表明：在電阻和電流相同的情況下，通電時間越長，發(fā)熱越多第11頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三

表達式：

Q=I2Rt

電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的二次方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時間成正比。二、焦耳定律Q—熱量—焦耳（J）I—電流—安培(A)R—電阻—歐姆(Ω)t—時間—秒(s)第12頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三有一電爐正常工作時電壓為220V，其電阻為48.4Ω，求它正常工作一小時，發(fā)熱多少焦？例1：典型例題導(dǎo)體的電阻為5Ω，通過它的電流為2A，在1秒內(nèi)，導(dǎo)體上電能轉(zhuǎn)化為多少J的熱？例2：第13頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三三、焦耳定律的理論推導(dǎo)

Q=W=Pt=UIt=IR×It=I2Rt=U(U/R)t=U2/Rt純電阻電路中焦耳定律的推導(dǎo)：像電爐這種將電能全部轉(zhuǎn)化為電熱即電流做作的功全部用來發(fā)熱的用電器，Q=W請比較電爐與電風(fēng)扇的的工作的工作特點純電阻電路：第14頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三2、電熱器的發(fā)熱體：1、電熱器：3、電熱器的優(yōu)點：①電熱飲水機②電熨斗③電烙鐵④電熱孵化器⑤電烤箱⑥電熱水器電阻大、熔點高污染小、使用方便四、電熱的利用和防止4、防止方法：散熱窗、散熱片、散熱風(fēng)扇、通風(fēng)等第15頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三小結(jié)：1、電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象，叫電流的熱效應(yīng)。2、焦耳定律：Q=I2Rt

3、利用電流熱效應(yīng)來工作的用電器叫電熱器，電熱器的發(fā)熱體：電阻大、熔點大。4、要從通風(fēng)、散熱等角度來有效地防止電熱的危害。純電阻電路中第16頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三1.在研究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系中，實驗時應(yīng)同時保持的兩個物理量是（）A．通過它們的電流和加在它們兩端的電壓B．通過它們的電流和它們的電阻C．通過它們的電流和通電時間D．通過它們的電流、加在它們兩端的電壓和通電時間2.兩只阻值不同的電阻并聯(lián)在同一電源的兩極上，下列說法正確的是（）

A．電阻較大的發(fā)熱較多B．電阻較小的發(fā)熱較多

C．通電時間長的發(fā)熱較多D．通電時間相同，電阻較小的發(fā)熱多達標(biāo)檢測第17頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三3.橫截面積相同的兩根鐵導(dǎo)線，甲比乙長些，將它們串聯(lián)后接入電路，則（）A.甲乙兩導(dǎo)線的實際功率一樣大B.甲乙兩導(dǎo)線放出的熱量一樣多C.甲導(dǎo)線的功率比乙導(dǎo)線的功率大D.通過甲導(dǎo)線的電流比乙導(dǎo)線的電流小達標(biāo)檢測第18頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三非純電阻電路：像電風(fēng)扇這種把電能主要轉(zhuǎn)化為其它形式的能，少部分電能轉(zhuǎn)化為電熱的用電器。注意：含有電動機的電路都是非純電阻電路W(=UIt)＞Q(I2Rt

)第19頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三例題2：有一電動機其線圈的電阻為10Ω，其正常工作的電壓為220V，工作時的電流是3.5A，其正常工作一小時