1、第16章 第4節(jié),科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng),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)線并不很熱？說明什么？,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.認(rèn)識到電能可以轉(zhuǎn)化為熱能，了解電熱的應(yīng)用 。 2.知道電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量和電流、電阻及通電時 間的定性關(guān)系 。 3.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其簡單應(yīng)用 。,1,電流的熱效應(yīng),這些常見家用電器的共同特點？,電烤箱,電烙鐵,電熱水壺,電流的熱效應(yīng),電流通過導(dǎo)體時，電能要轉(zhuǎn)化為熱能，這個現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。,定義,1.利用電流的熱效應(yīng)工作的電器叫作電熱器。 2.電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣

2、材料上制成的。,電流的熱效應(yīng),電油炸鍋,電飯煲,電熨斗,生活中利用電流熱效應(yīng)的用電器,電流的熱效應(yīng),優(yōu)點：清潔、無污染、熱效率高，便于控制和調(diào)節(jié)等。 缺點：浪費電能，造成電線老化,影響用電器使用壽命。,電流的熱效應(yīng)有什么利和弊？,影響電熱大小的因素,燈泡通電后，在剛開始通電不是很熱，可過了一會就很熱，為什么？,導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線并不很熱？,電飯鍋通電后為什么必須按下加熱（煮飯）按鈕開關(guān)才能煮熟飯？,影響電熱大小的因素,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與哪些因素有關(guān)？,（1）可能與通電時間有關(guān)，因為通電時間越長，用電器產(chǎn)生的熱量越多； （2）可能與電阻有關(guān)，因為電爐絲發(fā)熱，而

3、跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太熱； （3）可能跟電流有關(guān)，因為常聽說，電流大容易引發(fā)火災(zāi)。,影響電熱大小的因素,電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？ 猜想： 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)該用 什么方法去研究？ （控制變量法） 討論2：實驗中通過觀察什么現(xiàn)象來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少？這種研究方法叫什么法？ （轉(zhuǎn)換法）,影響電熱大小的因素,當(dāng)電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高。 實驗中，通過觀察_ 來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。,管中液面上升的高度,影響電熱大小的因素,實驗1：

4、研究電熱與電阻關(guān)系,控制不變的量是：電流 通電時間 現(xiàn)象：電阻較大的這邊的液柱上升較高。 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。,影響電熱大小的因素,實驗2：研究電熱與電流關(guān)系,控制不變的量是：電阻 通電時間 現(xiàn)象：電流較大的這邊的液柱上升較高。 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。,影響電熱大小的因素,對同一電阻絲，在電流大小不變的情況下，通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。,對同一電阻絲，在通電時間相同的情況下，通電電流越大越長，產(chǎn)生的熱量越多。,在通電電流大小不變，通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱

5、量越多。,影響電熱大小的因素,為什么選用煤油而不用水？,因為煤油的比熱容小，在相同情況下，煤油的溫度變化大，便于觀察。,影響電熱大小的因素,總 結(jié),電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生熱量，但是對于不同的電路，消耗相同的電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是不同的，如電爐等電熱器，可以認(rèn)為電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但是對于電冰箱、電風(fēng)扇等用電器，只有少部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。,焦耳定律,3,焦耳定律,焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國物理學(xué)家。用近 40 年的時間做了 400 多次實驗，研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實驗，于 1840 年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系。,焦耳定

6、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。,定義,焦耳定律,電熱與電功的關(guān)系：,當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即Q = W = UIt = I2Rt (如：電暖器，電飯鍋，電爐子等) 此時：Q = W = Pt = UIt = 當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能： 電能 內(nèi)能+機械能 WQ熱,電熱的利用和防止,小小辯論會： 辯題： 電熱是有利的還是有害的？ (正方觀點：有利的。反方觀點：有害的。) 要求：請正反雙方舉例支持自己的觀點。 限時一分鐘。,電

7、熱的利用和防止,電熱的利用,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。,電熱的利用和防止,防止電熱的危害 很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。 如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。,缺點：浪費電能，電線老化，影響用電器使用壽命。,典例分析,【例1】,在如圖所示的家用電器中，沒有用到電流的熱效應(yīng)的是(),B,典例分析,【解析】,電熨斗、電暖器和電熱杯都是為了把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用了電流的熱效應(yīng)， 電扇是為了把電能轉(zhuǎn)化為機械能，沒有利用電流的熱效應(yīng)。,典例分析,【例2】,蘭州關(guān)于電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，以下說法正確的

8、是() A根據(jù)QI2Rt可知，電阻越大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多 B根據(jù)Q t可知，電阻越大，相同時間內(nèi) 產(chǎn)生的熱量越少 C根據(jù)QUIt可知，相同時間內(nèi)，電流產(chǎn)生的熱量與電阻無關(guān) D根據(jù)QI2Rt可知，在電流一定時，電阻越大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多,D,典例分析,【解析】,選項A沒有說明控制電流一定，缺少條件，結(jié)論不正確； 選項B沒有說明控制電壓一定，缺少條件，結(jié)論不正確； 選項C中公式是焦耳定律的導(dǎo)出式，只能說明電熱在數(shù) 值上等于電流、電壓、通電時間的乘積，與電阻是否 有關(guān)要看定義式，故結(jié)論不正確； 選項D電流、通電時間一定時，電熱與電阻成正比，故 結(jié)論正確。,典例分析,【例3】,牡丹江電熱毯是冬季北方常用的取暖設(shè)備，它是利用_來工作的。而計算機內(nèi)都裝有小風(fēng)扇，它工作時把熱空氣驅(qū)走，這是為了_。,(或防止電熱帶來的危害；或給計算機降溫),電流的熱效應(yīng),散熱,1.實驗探究：(1)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法等。 (2)技巧：在探究電流產(chǎn)生熱量的多少是否與導(dǎo)體的電阻有關(guān)時，要保證電流相等，