《科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)》優(yōu)教課件3

物理九年級(jí)全一冊(cè)HK

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)學(xué)點(diǎn)1探究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)小組之間交流、討論，探究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)，完成下列的問(wèn)題：猜想：如圖16－4－1(a)所示，給電烤箱通電，會(huì)觀察到電烤箱熱得發(fā)燙，而與電烤箱串聯(lián)的導(dǎo)線卻不那么熱；如圖(b)所示，給燈泡通電時(shí)間越長(zhǎng)，感覺(jué)燈泡越燙。由上述現(xiàn)象，我們可以猜想通電導(dǎo)體放出的熱量可能與導(dǎo)體的________、________和__________有關(guān)。電流電阻通電時(shí)間第十六章電流做功與電功率導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)圖16－4－1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：從生活中的一些現(xiàn)象猜想到多個(gè)因素影響通電導(dǎo)體放出的熱量，故在探究的過(guò)程中采用________法。實(shí)驗(yàn)中通電導(dǎo)體放出的熱量不能直接觀察到，故實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中通過(guò)觀察加熱質(zhì)量相等的煤油的________變化來(lái)反映，這種研究問(wèn)題的方法叫做________法?？刂谱兞繙囟绒D(zhuǎn)換第十六章電流做功與電功率實(shí)驗(yàn)探究：步驟一：在探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制__________________和_________不變，改變_____的大小。實(shí)驗(yàn)中為了實(shí)現(xiàn)定量和變量，采用了兩個(gè)不同阻值的定值電阻____聯(lián)，然后觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化。如圖16－4－2(a)、(b)所示。圖16－4－2通過(guò)導(dǎo)體的電流通電時(shí)間電阻串第十六章電流做功與電功率步驟二：在探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制______和__________不變，改變______的大小。實(shí)驗(yàn)中為了保持電阻不變，采用的方法是________________，為了使電流改變，采用的方法是____________________________。比較在相同時(shí)間內(nèi)，通過(guò)定值電阻的電流大小不相等時(shí)，其產(chǎn)生的熱量是否相等。如圖16－4－3所示。圖16－4－3電阻通電時(shí)間電流取一個(gè)定值電阻在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器第十六章電流做功與電功率步驟三：在探究的步驟一、二中，如果給導(dǎo)體通電時(shí)間越長(zhǎng)，則會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)示數(shù)上升得________，這表明通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的__________有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：由實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，我們可以概括出：通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟__________、____________以及_________有關(guān)。越高通電時(shí)間導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體中的電流通電時(shí)間第十六章電流做功與電功率學(xué)點(diǎn)2焦耳定律自學(xué)教材P132，回答下列問(wèn)題：?jiǎn)栴}1：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的__________成正比，跟導(dǎo)體的________成正比，跟__________成正比。這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。問(wèn)題2：焦耳定律可以用公式表示為_(kāi)__________，其中Q表示________________________________，單位是____，I表示________________，單位是____；R表示____________，單位是____。二次方電阻通電時(shí)間電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量J導(dǎo)體中的電流A導(dǎo)體的電阻Ω第十六章電流做功與電功率問(wèn)題3：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱，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Q等于消耗的電能，即Q＝W＝UIt。此時(shí)結(jié)合歐姆定律還可推導(dǎo)出另一個(gè)公式：____________，故此時(shí)W和Q的關(guān)系為：W＝Q＝____＝____＝______＝____。PtUIt第十六章電流做功與電功率學(xué)點(diǎn)3電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制觀察下列用電器的工作特點(diǎn)，回答下列問(wèn)題：圖16－4－4第十六章電流做功與電功率問(wèn)題1：這些用電器工作時(shí)的共同特點(diǎn)是將______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能，物理學(xué)中，把電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象，叫做________________。問(wèn)題2：電熱既有有利的一面也有不利的一面，結(jié)合生活實(shí)際，分析一下，在生活中電熱會(huì)給我們帶來(lái)哪些危害，應(yīng)如何進(jìn)行散熱？電內(nèi)電流的熱效應(yīng)第十六章電流做功與電功率

在用電器工作時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致用電器溫度過(guò)高，影響用電器的使用壽命；會(huì)使絕緣皮老化，甚至引起火災(zāi)。電視機(jī)的后蓋有許多小孔，就是為了通風(fēng)散熱；電動(dòng)機(jī)的外殼有許多散熱片，也是為了降溫，防止電熱帶來(lái)的危害。解析第十六章電流做功與電功率類(lèi)型一探究電流產(chǎn)生熱量的影響因素例1在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗(yàn)中：(1)為了探究電熱器產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，小明設(shè)計(jì)了如圖16－4－5甲所示裝置，在燒瓶?jī)?nèi)安裝一根電阻絲，并插入一支溫度計(jì)，通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度變化，來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少，這種研究方法叫________。若他想讓燒瓶?jī)?nèi)液體在短時(shí)間內(nèi)溫度變化更明顯，應(yīng)選用________(選填“煤油”或“水”)，理由是____________________________________________________________________________________________________。轉(zhuǎn)換法煤油煤油比熱容小，質(zhì)量相等的煤油和水，吸收相同的熱量，煤油溫度上升明顯第十六章電流做功與電功率例題分析圖16－4－5第十六章電流做功與電功率(2)小明先測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度后，閉合開(kāi)關(guān)，通電30s再測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度，得到溫度的升高量填入表中；然后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片改變電流大小，重復(fù)上述操作，獲得第二組數(shù)據(jù)(見(jiàn)表)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流/A通電時(shí)間/s電阻/Ω溫度升高量/℃10.330101.520.630106.0第十六章電流做功與電功率由此得出：同一導(dǎo)體，在通電時(shí)間相等時(shí)，電流________，其產(chǎn)生的熱量__________。(3)若要探究電熱器產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等，同時(shí)選擇圖乙中______(選填“A”或“B”)燒瓶與圖甲中的燒瓶________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。越大越多B串聯(lián)第十六章電流做功與電功率(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度變化，來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；由于煤油的比熱容較小，質(zhì)量相同的煤油和水吸收熱量相同時(shí)，煤油溫度變化比較明顯，所以應(yīng)選用煤油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；(2)由表格中數(shù)據(jù)知，通電時(shí)間和電阻相等，電流增大為原來(lái)的2倍，溫度升高為原來(lái)的4倍，即產(chǎn)生的熱量為原來(lái)的4倍，可知同一導(dǎo)體，在通電時(shí)間相等時(shí)，產(chǎn)生的熱量與電流的二次方成正比；解析第十六章電流做功與電功率(3)若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等，電阻不同，所以應(yīng)該選擇B燒瓶和圖甲中的燒瓶串聯(lián)。第十六章電流做功與電功率類(lèi)型二焦耳定律的應(yīng)用例2一電阻為10Ω，通過(guò)其電流是5A，則在通電50s后，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是多少？12