資源簡介

(共43張PPT)
課題 13.4 電流的熱效應
北師版 九年級物理全一冊
制作 高文超
教學目標
1.物理觀念：
（1）能通過實例，認識電流的熱效應。
（2）能在實驗的基礎上得出電熱的大小與電流、電阻和通電時間有關，知道焦耳定律。
（3）會用焦耳定律進行計算，會利用焦耳定律解釋生活中電熱利用與防治。
2.科學思維：
利用控制變量的方法探究電熱與哪些因素有關。
教學目標
3.科學探究：
體驗科學探究過程，了解控制變量的物理方法，提高實驗探究能力和思維能力。
4.科學態度與責任：
會解釋生活中一些電熱現象，通過學習電熱的利用與防止，學會辯證地看待問題。
教學目標
教學重點
通過實驗研究電熱與電流、電阻和通電時間的關系。
教學難點
對焦耳定律的理解及焦耳定律在實際生活中的應用。
新知導入
電烤爐通電發熱，迅速將食物烤熟，你知道它是根據什么原理工作的嗎？
新知導入
電烤爐通電發熱，迅速將食物烤熟，你知道它是根據什么原理工作的嗎？
新知導入
烤火爐通電發熱，迅速將室內升溫，你知道它是根據什么原理工作的嗎？
新知導入
電飯煲通電發熱，迅速將食物煮熟，你知道它是根據什么原理工作的嗎？
新知導入
電熨斗通電發熱，迅速將衣服熨平整，你知道它是根據什么原理工作的嗎？
新知講解
一、電流的熱效應
如圖所示，給電熱水壺通電可以將其中的冷水加熱;給電烤箱通電可以將其中的面包烤熟;計算機主機長時間工作后外殼也會發熱。這些熱量是從哪里來的呢
新知講解
一、電流的熱效應
電流通過導體時，導體會發熱，這種現象叫作電流的熱效應。
新知講解
問題與思考
電熱水壺能把水燒開，而與之相連的導線卻幾乎不發熱。電流通過導體時產生熱量的多少與電阻有關系嗎 有什么關系 電熱水壺把水燒開需要一段時間。電流產生熱量的多少與通電時間有關系嗎 有什么關系 通電導體產生熱量的多少與通過它的電流有關系嗎 有什么關系
電流的熱效應與哪些因素有關 怎樣確定出電流產生熱量的多少
新知講解
實驗探究
利用電熱器加熱質量相同的同種液體，通過液體溫度升高的情況判斷通電導體產生熱量的多少，具體方案如下。
選擇兩個阻值不同的電熱絲，在相同的時間內通過大小相同的電流，比較使質量相同的同種液體溫度升高的情況，判斷哪個電熱絲產生的熱量多。
新知講解
實驗探究
選擇兩個阻值不同的電熱絲，在相同的時間內通過大小相同的電流，比較使質量相同的同種液體溫度升高的情況，判斷哪個電熱絲產生的熱量多。
新知講解
實驗探究
選擇兩個阻值相同的電熱絲，在相同的時間內通過大小不同的電流，比較使質量相同的同種液體溫度升高的情況，判斷哪個電熱絲產生的熱量多。
新知講解
實驗探究
如圖所示的實驗裝置就是按照這種方案設計的。
新知講解
實驗探究
討論需要測量哪些物理量及實驗中應該注意什么。
質量相同的同種液體；
電阻相同的電熱絲；
電阻不同的電熱絲；
用電流表測量電流大??；
用停表測量通電時間；
用溫度計測量升高的溫度。
串聯，控制電流相等；并聯，控制電壓相等；滑動變阻器改變電流的大小。
新知講解
實驗探究
設計表格，進行實驗并記錄實驗數據。
實驗裝置 電阻大小 電流大小 通電時間 升高溫度
甲
乙
R2較大 相同 相同 R2升溫快
相同 左電流大 相同 左升溫快
新知講解
實驗探究
設計表格，進行實驗并記錄實驗數據。
實驗裝置 電阻大小 電流大小 通電時間 升高溫度
甲
乙
甲
R2較大 相同 相同 R2升溫多
相同 左電流大 相同 左升溫多
相同 相同 時間長 長的升溫多
新知講解
實驗探究
根據實驗數據，分析實驗結果，得出結論:
在電流大小和通電時間相同的條件下，容器內電熱絲的阻值越大，液體溫度升高得越 ；
在電熱絲阻值和通電時間相同的條件下，通過容器內電熱絲的電流越大，液體溫度升高得越 ;
在電熱絲阻值和電流大小相同的條件下，通電時間越長，容器內的液體溫度升高得越 。
多
多
多
新知講解
二、焦耳定律
實驗表明:導體的電阻越大，通過導體的電流越大，通電時間越長，電流的熱效應就越顯著。
英國物理學家焦耳做了大量實驗后，最先確定了電流產生的熱量跟電流、電阻和通電時間的定量關系。電流通過導體時產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。這個規律叫作焦耳定律(Joule's law)，用公式表示為Q= I2Rt。
新知講解
二、焦耳定律
電流通過導體時產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。這個規律叫作焦耳定律(Joule's law)，用公式表示為Q= I2Rt。
式中，Q表示熱量，I的單位用安(A), R的單位用歐(Ω)，t 的單位用秒(s),則Q的單位就是焦(J)。
新知講解
二、焦耳定律
焦耳（1818-1889）英國物理學家，用40多年時間做了400多次試驗，研究熱與功的關系，得出焦耳定律。
新知講解
二、焦耳定律
電流的熱效應在科研、生產、生活中被廣泛應用。如圖所示是我們常見的家用電熱器，它們都是利用電流的熱效應工作的。在科研、生產中，孵化器、電烤箱、烘干機等也應用了電流的熱效應。
新知講解
二、焦耳定律
常見的用電器，例如電視機、計算機、電風扇等用電器工作時，都不可避免地發熱。這也是電流熱效應的表現，它既會浪費能源，又會由于升溫使用電器有被燒毀的危險，因此很多用電器采用設置散熱孔、散熱片或在發熱部位安裝電風扇等方法散熱。
新知講解
二、焦耳定律
用電器采用設置散熱孔、散熱片或在發熱部位安裝電風扇等方法散熱。
新知講解
二、焦耳定律
用電器采用設置散熱孔、散熱片或在發熱部位安裝電風扇等方法散熱。
新知講解
交流討論
除了上述電流熱效應的應用以及對電流熱效應危害的防止實例，你還能舉出哪些相關實例 與同學交流對電流熱效應的看法。
用電熱水壺燒水和用燃氣灶燒水相比，從能量利用、環保以及經濟的角度考慮，哪種方法更好
新知講解
交流討論
除了上述電流熱效應的應用以及對電流熱效應危害的防止實例，你還能舉出哪些相關實例 與同學交流對電流熱效應的看法。
電熱驅蚊器、電熨斗、電飯煲、電取暖器、電熱孵化器、烘干機、電熱水器、電烤爐、電烘箱、電烙鐵、電熱焊接器等等都是利用電流的熱效應工作的。
新知講解
交流討論
用電熱水壺燒水和用燃氣灶燒水相比，從能量利用、環保以及經濟的角度考慮，哪種方法更好
新知講解
交流討論
用電熱水壺燒水和用燃氣灶燒水相比，從能量利用、環保以及經濟的角度考慮，用電熱水壺燒水效率高、環保、經濟。
新知講解
例題 標有“220V 880 W”電熱水器，正常工作時，通過它的電流是多少？電阻是多少 通電1min產生的熱量是多少？
解 正常工作時，通過它的電流是
==4A
正常工作電阻是
==55Ω
新知講解
例題 標有“220V 880 W”電熱水器，正常工作時，通過它的電流是多少？電阻是多少 通電1min產生的熱量是多少？
解 正常工作時，通過它的電流是
==4A
正常工作電阻是
==55Ω
正常工作產生的熱量Q=W=Pt=880W×60s=52800J
課堂練習
1.在實驗探究“電熱與哪些因素有關”中，下列說法不正確的是（ ）
A. 利用控制變量法進行探究
B. 用電熱器加熱質量相同的同種液體
C. 通過液體溫度升高的情況判斷通電導體產生的熱量的多少
D. 阻值不同的電阻串聯是為了控制電壓相同、通電時間相同
D
課堂練習
2.下列用電器是利用電流熱效應工作的是（ ）
A.電風扇
B.電冰箱
C.電飯煲
D.電視機
C
課堂練習
3.功率相同的電風扇、電視機、電烙鐵，在相同時間內產生熱量最多的是 ( )
A.電風扇
B.電視機
C.電烙鐵
D.一樣多
C
課堂練習
4.下列說法不正確的是（ ）
A. 電流通過導體時會發熱的現象叫做電流的熱效應
B. 電阻相等的兩電阻絲并聯，通過電流大的電阻絲產生的熱量較多
C. 兩不同阻值的電阻絲串聯，電阻值大的電阻絲產生熱量較多
D.電熱器是內能轉化為電能的用電器
D
課堂練習
5.電熱器通電工作時，其工作部分會發出大量的熱量，而導線部分卻不怎么發熱，原因是（ ）
A.工作部分與導線部分的電流大小不同
B.工作部分與導線部分的電阻大小不同
C.工作部分與導線部分的通電時間不同
D.工作部分與導線部分的產生的熱量相同，但導線散熱快
B
課堂總結
1.電流的熱效應與什么因素有關
（1）電流通過導體，導體發熱的現象叫做電流熱效應。實質：電能轉化為內能。
（2）實驗探究：將電流產生的熱量轉化為液柱變化?？刂齐娏?、通電時間、電阻變量。電熱與電流、電阻、通電時間有關
2.焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。公式表述：Q=I2Rt。
3.電流熱效應的利用與危害
利用電熱加熱——電熱器
防止電熱危害——減小電阻，散熱。
板書設計
1.電流的熱效應與什么因素有關
（1）電流通過導體，導體發熱的現象叫做電流熱效應。實質：電能轉化為內能。
（2）實驗探究：將電流產生的熱量轉化為液柱變化?？刂齐娏?、通電時間、電阻變量。電熱與電流、電阻、通電時間有關
2.焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。公式表述：Q=I2Rt。
3.電流熱效應的利用與危害
利用電熱加熱——電熱器
防止電熱危害——減小電阻，散熱。
作業布置
1.課堂作業P123.T3
2.家庭作業P122-123.T1、T2、T4。
P123 閱讀材料 焦耳
謝謝
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