《科學(xué)探究：電流的熱效應》電流做功與電功率PPT課件
學(xué)習目標
1、知道電流的熱效應，知道電熱器的工作原理。
2、掌握電流產(chǎn)生的熱量與那些因素有關(guān)。
3、掌握焦耳定律的內容、公式、單位。
4、能運用公式進(jìn)行計算。
利用電流熱效應工作的裝置。
共同點(diǎn)：電流通過(guò)導體時(shí)會(huì )發(fā)熱
當電流通過(guò)導體時(shí)會(huì )發(fā)熱，將電能直接轉化為內能。這種現象叫電流的熱效應。
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電熱器的結構共性
⑴電熱器的主要組成部分是電阻絲做的發(fā)熱體。
⑵發(fā)熱體均是由 電阻率大、熔點(diǎn)高 的材料做成的。
生活現象
1、燈泡和電線(xiàn)串聯(lián)在電路中，電流相同，燈泡熱得發(fā)光，電線(xiàn)卻不怎么熱，這是為什么？
2、相同的導線(xiàn)如果將燈泡換成大功率的電爐，電線(xiàn)將顯著(zhù)發(fā)熱，甚至燒壞電線(xiàn)，這又是為什么？
3、電熨斗，它通電的時(shí)間過(guò)長(cháng)，會(huì )產(chǎn)生更多的熱量，一不小心，就會(huì )損壞衣料。這又是為什么？
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觀(guān)察電熱的方法：
方法一
電熱絲發(fā)熱，點(diǎn)燃火柴
優(yōu)點(diǎn)：
⑴現象直觀(guān)、明顯；
⑵器材簡(jiǎn)單，容易準備；
⑶實(shí)驗時(shí)間短，操作簡(jiǎn)便。
缺點(diǎn)：
現象容易受火柴、放置位置、環(huán)境（ 如空氣流動(dòng) ）等因素的干擾；
方法二
電熱絲發(fā)熱使煤油溫升和膨脹
優(yōu)點(diǎn)：
⑴現象直觀(guān)、精確；
⑵受環(huán)境干擾較少。
缺點(diǎn)：
⑴現象較細微，遠處不便看；
⑵器材復雜，準備較難；
⑶實(shí)驗時(shí)間稍長(cháng)。
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3.設計實(shí)驗、驗證假設
(1)研究電熱器電阻的大小對產(chǎn)生熱量的影響
要研究電阻對產(chǎn)生熱量多少的影響，應該控制________和________不變，則可以讓兩個(gè)阻值不同的電阻________（串聯(lián)／并聯(lián)）后接入電路。
(2)研究電流大小對產(chǎn)生熱量的影響
要研究電流對產(chǎn)生熱量的影響，應該使電阻的阻值______(改變/不變)，而通過(guò)該電阻的電流大小______(改變/不變)。只要調節電路中滑動(dòng)變阻器的滑片，就可以改變電路中的電流大小。
(3)研究通電時(shí)間對產(chǎn)生熱量的影響
要研究電流對產(chǎn)生熱量的影響,應該控制_______和_______不變，改變_______。
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實(shí)驗結論
結論1: 在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
結論2: 在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
結論3: 在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(cháng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。
信息快遞
英國物理學(xué)家焦耳用近四十年的時(shí)間探索了“電熱與電流、電阻、時(shí)間的定量關(guān)系” ，不畏艱難，嘔心瀝血，他為推動(dòng)人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步，為科學(xué)而貢獻幾乎畢生的精力，他的事跡非常感人。為了紀念這位偉大的科學(xué)家，物理上用“焦耳”作為功或能的單位。把這一定律稱(chēng)作焦耳定律
焦耳定律
1、內容：電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導體電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。
2、公式：Q 熱= I²Rt
3、單位：
電流I--安培（A） 電阻R--歐姆（Ω）
時(shí)間t--秒（s） 熱量Q-- 焦耳（J）
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三、電功和電熱的關(guān)系（W和Q的關(guān)系）
①在電熱器電路 (只有電阻的電路)中：（電能幾乎全部轉化為內能）
W = Q
即 UIt = I2Rt
②在其他電路中：（如電流通過(guò)電動(dòng)機做功時(shí)，大部分電能轉化為機械能）
W > Q
即UIt > I2Rt
結論：電功W≥電熱Q
說(shuō)明：
焦耳定律是實(shí)驗定律，焦耳定律適用于計算由于電阻存在，電能轉化為內能的那部分能量即電熱。沒(méi)有電阻，就不產(chǎn)生電熱！
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四、電熱現象的應用和防止
用電器使用不當時(shí)，電熱會(huì )產(chǎn)生哪些危害？
電線(xiàn)中電流過(guò)大時(shí)，
⑴電熱會(huì )使絕緣材料迅速老化，甚至燃燒起火；
⑵有些用電器，如不采取散熱措施，會(huì )被燒壞。
用電器是采取哪些措施防止電熱的危害的？
⑴有的電動(dòng)機里裝有風(fēng)扇；
⑵電視機、收音機機殼上有散熱窗等；
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本 課 小 結
一、知道電流的熱效應；知道一般電熱器的發(fā)熱原理；會(huì )對一些家庭電熱器進(jìn)行簡(jiǎn)單的計算。
電流熱效應、電熱器發(fā)熱原理、簡(jiǎn)單的家用電熱器的計算。
二、探究決定電熱的因素、理解并正確運用焦耳定律
電熱與什么因素有關(guān)、焦耳定律、公式、單位；
焦耳定律的適用條件、電熱的計算
作業(yè):
1.復習本課內容
2.課時(shí)作業(yè)本
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