滬科版九年級(jí)全冊(cè)第四節(jié) 科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)獲獎(jiǎng)教學(xué)課件ppt

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1.在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律。2.知道電流的熱效應(yīng)，知道利用和防止電熱的場(chǎng)合和方法。3.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位，并且會(huì)運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
重點(diǎn)：1.認(rèn)識(shí)電流熱效應(yīng)。 2.探究電熱影響因素。 3.理解及應(yīng)用焦耳定律。難點(diǎn)：1.電熱影響因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 2.對(duì)焦耳定律的理解。
這些常見(jiàn)家用電器的共同特點(diǎn)：1.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為熱能的現(xiàn)象叫作電流的熱效應(yīng)。2.利用電流的熱效應(yīng)工作的電器叫作電熱器。3.電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上制成的。
優(yōu)點(diǎn)：清潔、無(wú)污染、熱效率高，便于控制和調(diào)節(jié)等 優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：浪費(fèi)電能，造成電線老化,影響用電器使用壽命。
電流的熱效應(yīng)有什么利和弊？
電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？
點(diǎn)亮的燈泡過(guò)一會(huì)兒會(huì)燙手，說(shuō)明什么？
導(dǎo)線和電熨斗串聯(lián)，為什么電熨斗很熱而導(dǎo)線并不是很熱？說(shuō)明什么？
B、同一電熱器，通電時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)熱越多。
C、電熱絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。
A、電熱器通電發(fā)熱，不通電不發(fā)熱。
結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，猜想電熱的影響因素。
〖可能與電流有關(guān)，I 越大，Q越大〗
〖可能與時(shí)間有關(guān)，t 越大，Q越大〗
〖可能與電阻有關(guān)，R越大，Q越大〗
電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？
控制電流I、時(shí)間t相同:研究電阻R變化→ 對(duì)電熱Q的影響
控制電阻R、時(shí)間t相同:研究電流I變化→對(duì)電熱Q的影響
控制電阻R、電流I相同:研究時(shí)間t變化→對(duì)電熱Q的影響
探究實(shí)驗(yàn)用什么物理方法？
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)熱,其中所產(chǎn)生的熱量既看不見(jiàn)也摸不著，如何測(cè)量呢？
既看不見(jiàn)也摸不著的科學(xué)量
既看得見(jiàn)也能測(cè)量的科學(xué)量
讓電流產(chǎn)生的熱量被氣體吸收，通過(guò)觀察氣體的熱膨脹（觀察玻璃導(dǎo)管內(nèi)的水柱升降）來(lái)測(cè)量。
【結(jié)論1】在電阻通過(guò)電流Ｉ相同時(shí)，電流產(chǎn)生熱量多少與通電時(shí)間t長(zhǎng)短有關(guān)，并且通電時(shí)間t越長(zhǎng)電流產(chǎn)生熱量越多。
每隔一分鐘記錄一下溫度計(jì)的示數(shù)
保持R、I一定，探究Q與t的關(guān)系
時(shí)間的長(zhǎng)短和液柱上升的高度
保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系
電阻的大小和液柱上升的高度
通過(guò)電熱絲的 相同時(shí)，電熱絲的電阻越　　　，電熱就越　　　。
保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系
電流表的示數(shù)和液柱上升的高度
電熱絲的 相同時(shí)，通過(guò)電熱絲的電流越　　　，電熱就越　　　。
電流通過(guò)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(shí)間成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳（1818～1889），英國(guó)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。
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。
電功與電熱的關(guān)系（W與Q的關(guān)系）
②在純電阻電路(電熱器電路)中：
W=UIt=U2t/R=I2Rt
Q=I2Rt=U2t/R=UIt
問(wèn)題1. 燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)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(jué)察不出來(lái)。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。
問(wèn)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(guò)大，引起導(dǎo)線發(fā)熱過(guò)多。
問(wèn)題3.電路中負(fù)荷過(guò)大有什么危險(xiǎn)？為什么？電路中負(fù)荷過(guò)大時(shí)，使電路中電流增大，按Q=I2Rt計(jì)算，容易引起線路發(fā)熱，甚至燒毀線路。
顯然，我們希望熱量更多地集中在電爐的發(fā)熱體上，而不是與電爐相連的導(dǎo)線上。根據(jù)今天所學(xué)的焦耳定律Q=I2Rt ，你對(duì)發(fā)熱體和導(dǎo)線的材料有何建議？
發(fā)熱體：電阻率大、熔點(diǎn)高導(dǎo)線：電阻率小、熔點(diǎn)高
制電熱器（要求電熱絲材料電阻率大、熔點(diǎn)高）制白熾燈制保險(xiǎn)絲（要求保險(xiǎn)絲材料電阻率大、熔點(diǎn)低）
導(dǎo)線上的熱損耗應(yīng)盡量減少。家用導(dǎo)線一般用電阻率很小的銅導(dǎo)線。高壓導(dǎo)線又都是采用升高電壓減少電流的方法來(lái)減少熱損耗。預(yù)計(jì)未來(lái)導(dǎo)線可用超導(dǎo)體從而避免電流在導(dǎo)線上的熱損耗。
無(wú)用的電流熱效應(yīng)應(yīng)盡量減少