八年级物理第八章第四节《电和热》课程.ppt

原平东社 李玉章 用手一摸电视机后盖 电流的热效应： 上周六，张伟同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。 可是 后就发现，张伟刚看过电视。 电流通过导体时电能转化成热能的现象。 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。 电热器 水用管状电热器 饮水机 电烤箱 各种加热器 电熨斗 热水器 看下面的现象: 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？ 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？ 猜想： 与 电阻、电流、通电时间 有关 问题: ①灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ 请同学们阅读课本48页“演示”并看图8.4-2，了解实验装置及装置中用的器材，看一看你对该装置有什么质疑可以提出来。 1、为什么实验中要用煤油？用水不行吗？ 用水也行，只不过加热时间要长些才能从温度计上读出温度值来。 2、为什么是等量的煤油，不等量行吗？ 只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度来讨论电流产生的热量，这叫控制变量法。 3、为什么要把铜丝和镍铬合金丝串联，并联不行吗？ 串联是为了使通过它们的电流相等，研究产生的热量跟电阻的关系，这也是控制变量法。 下面我们开始实验，并写出实验报告 （1）、实验目的：研究电流产生的热量与哪些因素有关 （2）实验原理：观察温度计示数（或观察煤油柱由于热膨胀在玻璃管里上升的情况），比较电流通过导体产生的热量。 （3）、观察对象：温度计示数（或煤油柱上升的高度） （4）：探究方法：控制变量法、转换法 设计实验: 1.在烧瓶AＢ中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温度．烧瓶Ａ中是铜丝，电阻较小，烧瓶Ｂ中是镍铬合金丝，电阻较大．两瓶中金属丝串联起来接到电源上．通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变化． (加热液体) （控制变量法 转换法） 条件： 现象： 结论： 等量煤油，电流相同,通电 时间相同，甲瓶中铜丝电 阻小于乙瓶中镍铬合金丝 电阻 乙瓶中温度上升的多 电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 条件： 通电时间相同，电阻相同 现象： 电流大时，温度上升多 结论： 在通电时间一定、电阻相同时，通过的电流越大，产生的热量越多。 i 结论：在电阻相同，通过电流相同，通电时间越长，产生热越多。 t 接电源 镍铬丝 铜丝 支 架 2.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡 士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较.(加热固体) 还可用下面的方法进行探究 ３.把两烧瓶口密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管,通过观察管中水柱位置的变化来比较.（加热气体） 也可用下面的方法进行探究 焦耳定律 Q = I 2 R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式： 意义： 单位： 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 焦耳 (1818－1889) 焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。 即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt 考考你： 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？ 因为 R导线 R电炉丝 根据 Q = I Rt ，I , t 相同， 所以 Q导线 Q电炉丝 2 一根60?的电阻丝接在36V的电源上, 在5min内共产生多少热量？ 解： 通过电阻丝的电流为： U I= __ R = 36V 60? =0.6A 电流产生的热量为： Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J 想一想，谁还有其它解法？ 2、一只“220v500w”电炉，正常使用时，每分钟产生多少热量？ 3、灯泡接入电路中时，灯泡和电线是怎样连接的？通电时灯泡热的发光，电线发热却很少，这是为什么？ 答：灯泡接入电路中时，灯泡和电线是串联连接的，通过它们的电流相同，但灯泡发光时的电阻比电线的电阻大得多，根据焦耳定律Q=I Rt可知，在相同时间内电流通过灯泡产生的热量比通过电线产生的热量大得多，因此灯泡热的发光，电线的发热却觉察不出来。 2 4、照明电路中接入大功率用电器（如电炉）时，导线显著发热，这是为什么？ 这是因为照明电路中接入大功率用电 器，电路中的总功率变大，电路中的电压 不变，由I= 知，电流变大，而导线 与用电器串联，导线电