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(共25張PPT)
第四節(jié) 科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)
想一想，議一議
電飯煲
電熨斗
電取暖器
電烤箱
以上用電器通電工作時，有什么共同特點(diǎn)
1.認(rèn)識電流的熱效應(yīng)。
2.通過實(shí)驗(yàn)探究電流通過導(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.利用焦耳定律解釋生產(chǎn)、生活中相關(guān)的電熱現(xiàn)象。
4.能運(yùn)用公式進(jìn)行簡單計算。
體會課堂探究的樂趣，
汲取新知識的營養(yǎng)，
讓我們一起 吧！
進(jìn)
走
課
堂
電流的熱效應(yīng)
【定義】電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的現(xiàn)象。
生活中，還有哪些常見的用電器工作時也利用了電流的熱效應(yīng)
探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
【猜想1】
電爐子，加熱時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。
可見：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)
通電時間
探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
【猜想2】
　　電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱
可見：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)
電阻大小
探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
【猜想3】
　　電暖器一般有“高溫?fù)酢焙汀暗蜏負(fù)酢保a(chǎn)生的熱量不同，試分析可能跟什么因素有關(guān)？
電流大小
探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
【設(shè)計實(shí)驗(yàn)】
控制電流I、時間t相同:研究電阻R變化→ 對電熱Q的影響
控制電阻R、時間t相同:研究電流I變化→對電熱Q的影響
控制電阻R、電流I相同:研究時間t變化→對電熱Q的影響
控
制
變
量
法
探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
【設(shè)計實(shí)驗(yàn)】
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)熱,其中所產(chǎn)生的熱量既看不見也摸不著，如何測量呢？
既看不見也摸不著的科學(xué)量
既看得見也能測量的科學(xué)量
轉(zhuǎn)化
轉(zhuǎn)化
讓電流產(chǎn)生的熱量被氣體吸收，通過觀察氣體的熱膨脹（觀察玻璃導(dǎo)管內(nèi)的水柱升降）來測量。
探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
【電熱與電阻】
【結(jié)論1】在電阻通過電流Ｉ相同時，電流產(chǎn)生熱量多少與通電時間t長短有關(guān)，并且通電時間t越長電流產(chǎn)生熱量越多。
生活中使用電熱器的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，加熱時間，
消耗的電能越多，產(chǎn)生的熱量越多。
探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
【電熱與電阻】
【結(jié)論2】通過電熱絲的_______________相同時，電熱絲的電阻越___，
電熱就越___。
電流和通電時間
大
多
探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
【電熱與電流】
【結(jié)論2】電熱絲的_______________相同時，電熱絲的電流越___，
電熱就越___。
電阻和通電時間
大
多
焦耳定律
【內(nèi)容】電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻大小成正比，與電流的平方成正比，與通電時間成正比。
【公式】
Ｑ＝Ｉ２Ｒt
焦耳定律
焦耳（1818～1889），英國物理學(xué)家。1818年 12月24日生于曼徹斯特附近的索爾福德，1889年10月11日卒于塞爾。
焦耳定律的發(fā)現(xiàn)者
電功與電熱的關(guān)系
①在非純電阻電路中，W=UIt 求得的是總消耗的電能； Q=I2Rt 公式求得的是在總電能中部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量。
用電器
電能
機(jī)械能
內(nèi)能
其他能
W=UIt
Q=I2Rt
②在純電阻電路(電熱器電路)中：
即：W > Q
W=Q
拓展
【問題1】
燈泡接入電路中時，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡
和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)燙，電線的發(fā)熱
卻覺察不出來。這是為什么
燈泡的電阻比電線的大得多，產(chǎn)生的熱量更多。
拓展
【問題2】
假如在照明電路中接入大功率的電爐，電線將明顯發(fā)熱，有
可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又是為什么？
大功率用電器的電流過大，引起導(dǎo)線發(fā)熱過多。
拓展
【問題3】
電路中負(fù)荷過大有什么危險？為什么？
電路中負(fù)荷過大時，使電路中電流
增大，按Q=I2Rt計算，容易引起線
路發(fā)熱，甚至燒毀線路。
內(nèi)容
控制變量法
轉(zhuǎn)換法
時間
電流
電阻
影響電熱的因素
引入
實(shí)
驗(yàn)
方
法
焦耳定律
電流的熱效應(yīng)
電熱計算推導(dǎo)式
表達(dá)式
Q=I Rt
Q=W=Pt=UIt=I2Rt
純電阻電路
適用條件
1.（2020·福建中考）下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（　　）
A．電風(fēng)扇 B．電視機(jī)
C．電熱水壺 D．電冰箱
C
【解析】選C。根據(jù)焦耳定律 Ｑ＝Ｉ２Ｒt，通電時間相同，電阻之比為 5∶4，產(chǎn)生的熱量之比為 5∶1，則通過的電流之比為 2∶1，故C正確。
2.（2020·青島中考）甲、乙兩個電熱器的電阻之比為 5∶4，通
電相同時間產(chǎn)生的熱量之比為 5∶1，則通過甲、乙的電流之比為
（ ）
A．4∶1 B．1∶4
C．2∶1 D．1∶2
C
3.（2020·廣東中考）如圖所示為“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟______的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中用U形管內(nèi)液面高度差的大小來反映電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫______（選填“控制變量”或“轉(zhuǎn)換”）法。通電一段時間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量比右側(cè)的______（選填 “多”或“少”）。
電阻
轉(zhuǎn)換
少
4.（2020·朝陽中考）將電阻R1和R2串聯(lián)后接在6V的電源上，R1=40Ω， R2=20Ω， 則通過R1的電流為____A，通電1min后，R2所產(chǎn)生的熱量為______J。
0.1
12
非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)。
——諸葛亮

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