第四节电和热.ppt

8.4 电 和 热 三、焦耳定律的理论推导 小结： * * 想想看吧！ 星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视,得先完成作业,可是小明等妈妈一走,就看起了电视,直到妈妈回来前才开始做作业,妈妈问小明为何没有做完作业,小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一招就知道小明说了谎,请问,他妈妈是怎样做的? 她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢 你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？ 电热器 水用管状电热器 热水器 饮水机 电烤箱 电流通过导体时，电能要转化成热，这个现象叫做电流的热效应。 （电流通过导体时，导体会发热） 一、电流的热效应 思考：为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？发热的多少与什么因素有关？ [猜想与假设] 二、探究：电流的热效应与什么因素有关 现象一：电炉丝通电才产生热 猜想：电炉丝产生的热量可能与电流有关 现象二：电炉丝通电时间越长，产生的热量越多 猜想：电炉丝产生的热量可能与通电时间有关 猜想：导体通电产生热量可能与导体的电阻大小有关 事实：电炉丝的材料是镍铬合金，导线的材料是铜 依照电炉丝的工作过程做出猜想 [设计实验] 讨论1:当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么 方法去研究？ 控制变量法 讨论2:用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 转换法 怎样比较通电导体产生的热量的多少？ 思考： 思路：加热相同质量的液体，观察其温度的变化 参考装置： 电阻丝 煤油 为何选择质量相等煤油而不是水？ 质量相等是为了控制变量；选择煤油是因为煤油升温快，水升温慢，实验时间过长；含有杂质的水是导体，影响电阻丝的电阻，影响实验. 铜丝 镍铬合金丝 提供器材 还需要什么器材？ [实验一] 探索电热与电阻的关系 思考：怎样才能使两段电阻不同的导体有相等的电流和通电时间？ 方法:将它们串联在电路中 设计实验： 进行实验： 实验表明：在通电时间一定，电流相同的情况下，电阻越大，发热越多 [实验二] 探索电热与电流的关系 设计实验 思考：电阻该如何选择？通电时间怎样控制？如何变化电流？ 方法：只观察B(镍铬合金)装置，通过滑动变阻器改变电流，看相同时间内煤油温度的变化 进行实验 实验表明：在通电时间一定，电阻相同的情况下，电流越大，发热越多 [实验三] 探索电热与时间的关系 设计实验 思考：如何探究时间变化对电热的影响？ 方法：继续观察B(镍铬合金)装置，延长通电时间，看煤油温度的变化 进行实验 实验表明：在电阻和电流相同的情况下，通电时间越长，发热越多 表达式： Q = I2R t 电流通过导体所产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。 二、焦耳定律 Q—热量—焦耳（J） I —电流—安培(A) R—电阻—欧姆(Ω) t —时间—秒(s) 有一电炉正常工作时电压为220V，其电阻为48.4Ω，求它正常工作一小时，发热多少焦？ 例1： 典型例题 导体的电阻为5Ω ，通过它的电流为2A，在1秒内，导体上电能转化为多少J的热？ 例2： Q=W=Pt=UIt=IR×It=I2Rt =U(U/R)t=U2/Rt 纯电阻电路中焦耳定律的推导 ： 像电炉这种将电能全部转化为电热 即电流做作的功全部用来发热的 用电器， Q=W 请比较电炉与电风扇的的工作的工作特点 纯电阻电路： 2、电热器的发热体： 1、电热器： 3、电热器的优点： ① 电热饮水机 ② 电熨斗 ③ 电烙铁 ④电热孵化器 ⑤电烤箱 ⑥ 电热水器 电阻大、熔点高 污染小、使用方便 四、电热的利用和防止 4、防止方法：散热窗、 散热片、散热风扇、通风等 1、电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流的热效应。 2、焦耳定律：Q=I2Rt 3、利用电流热效应来工作的用电器叫电热器， 电热器的发热体：电阻大、熔点大。 4、要从通风、散热等角度来有效地防止电热的危害。 纯电 阻电 路中 1. 在研究电流的热效应跟电阻大小的关系中，实验时应同时保持的两个物理量是（ ） A．通过它们的电流和加在它们两端的电压 B．通过它们的电流和它们的电阻 C．通过它们的电流和通电时间 D．通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间 2. 两只阻值不同的电阻并联在同一电源的两极上，下列说法正确的是（ ） A．电阻较大的发热较多