3电热器与电流的热效应教学课案.ppt

* 体 验 活 动 将5欧姆、10欧姆、20欧姆三只电阻串联后接到学生电源上，电源电压调到9V，观察并迅速触摸三只电阻，感受有什么不同，为什么？ 导体对通过它的电流有阻碍作用，这种阻碍会使得电能转化为内能，所以通电后电阻将有发热现象，人们把这种现象叫做电流的热效应 。 利用电流做功将电能转化为内能的装置，称为电热器。 15.3电热器 电流的热效应 问题 你知道生活中哪些家用电器是物理上说的“电热器”吗？ 电热器的结构共性 ⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。 ⑵发热体均是由 电阻率大 、 熔点高 的材料做成的。 同学们，想一下，这么多电热器在结构上有什么相同之处？ 一、电流的热效应 导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。 利用电流做功将电能转化为内能的装置，统称为电热器。 思考： 1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？ 2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？ 3、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。 这又是为什么？ 电阻不同 电流不同 时间不同 提出问题 电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关？ 做出猜想 导体的电阻 导体中电流 通电的时间 实验方法 控制变量法 探究热量与电阻的关系 R1=10Ω R2=5Ω 1:怎样研究电热器产生热量与电阻大小的关系? 控制电流和时间相同，电阻不同 两个电阻串联时，可以保证通过它们的电流和时间相同； 实验视频 探究热量与电流的关系 R1=R2=R3=10Ω I1=2I2 R1 R2 R3 1:怎样研究电热器产生热量与电流大小的关系? 控制电阻和时间相同，电流不同 试验结论 结论1: 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。 结论2: 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。 结论3: 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 认 识 焦 耳 定 律 英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了“电热与电流、电阻、时间的定量关系” ，不畏艰难，呕心沥血，他为推动人类社会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常感人。为了纪念这位伟大的科学家，物理上用“焦耳”作为功或能的单位。把这一定律称作焦耳定律 二、焦耳定律 １、内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。 2、公式：Q 热= I2Rt? 3、单位： I-A, R-Ω, t-s, Q-J? 思考：为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高的电阻丝做？ 二、焦耳定律 4、理论推导 电能全部转化为内能 Q热= I2Rt? Q热 = W = UIt Q热 = W = U2t/R =Pt Q热≤W 灯泡接入电路中,灯泡和电线中流过相同的电流,它们都要发热，实际上灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来。这是为什么? 接入更多大功率的用电器时，电线将显著发热，会烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？ 一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗的电能是_____,释放热量为___. 一个电阻通过0.2A的电流5min，电阻上产生的热量为600J.这个电阻的阻值是___ Ω 一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是4.5×104J,则通过电阻的电流是___. 一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J. 随堂练习1 随堂练习2 两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______。 4︰3 1︰9