高中物理 1.6《電流的熱效應(yīng)》

1、1.6電流的熱效應(yīng)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 1、用實(shí)驗(yàn)探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能與哪些因素有關(guān)，重點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究方法研究導(dǎo)體通電時(shí)發(fā)熱與導(dǎo)體的電子之間的關(guān)系。 2、了解電流熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)，理解并能夠用焦耳定律解決一些實(shí)際問(wèn)題。 3、了解生活中應(yīng)用焦耳定律的例子，了解節(jié)約電能的一些方法。動(dòng)動(dòng)腦動(dòng)動(dòng)腦1 1個(gè)房間里有個(gè)房間里有3 3盞燈，另一個(gè)房間有分別盞燈，另一個(gè)房間有分別控制燈的控制燈的3 3個(gè)開關(guān)，只可進(jìn)開關(guān)室個(gè)開關(guān)，只可進(jìn)開關(guān)室1 1次，次，再進(jìn)入燈室再進(jìn)入燈室1 1次，如何確定次，如何確定3 3個(gè)開關(guān)各管個(gè)開關(guān)各管哪個(gè)燈哪個(gè)燈 ? ?電器的發(fā)熱現(xiàn)象電器的發(fā)熱現(xiàn)象電腦中的cpu

2、散熱器使用常識(shí)：防火災(zāi)使用常識(shí)：防火災(zāi) -勿將空調(diào)靠近窗簾勿將空調(diào)靠近窗簾 在生活中的應(yīng)用在生活中的應(yīng)用電爐電爐電熱毯電熱毯熱熱得得快快電熱水壺電熱水壺電暖氣電暖氣電熨斗電熨斗一一. .電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)1.1.概念：概念： 猜想猜想電阻電阻R R電流電流I I通電時(shí)間通電時(shí)間t t 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法可以控制其他變量不變，先研究電熱器可以控制其他變量不變，先研究電熱器發(fā)出熱量與發(fā)出熱量與電阻電阻R R的關(guān)系，再研究它與的關(guān)系，再研究它與電電流流I I的關(guān)系，最后研究與的關(guān)系，最后研究與通電時(shí)間通電時(shí)間t t的關(guān)的關(guān)系系。 控制變量法控制變量法電流電流I I通電時(shí)間通電時(shí)間t t 熱量與電

3、阻的關(guān)系熱量與電阻的關(guān)系相同相同R甲甲 R乙乙 R甲甲R(shí)乙乙 。 大大R甲甲在電流、通電時(shí)間在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值相同時(shí)，阻值 的電阻產(chǎn)生的熱量的電阻產(chǎn)生的熱量多。多。通電時(shí)間通電時(shí)間t t 熱量與電流的關(guān)系熱量與電流的關(guān)系電阻電阻R R相同相同 熱量與時(shí)間的關(guān)系熱量與時(shí)間的關(guān)系電阻電阻R R電流電流I I相同相同 在電阻、通電時(shí)間相同時(shí)，電流在電阻、通電時(shí)間相同時(shí)，電流 的電阻產(chǎn)生的熱的電阻產(chǎn)生的熱量多。量多。 在電阻、電流相同時(shí)，通電時(shí)間在電阻、電流相同時(shí)，通電時(shí)間 的電阻產(chǎn)生的熱的電阻產(chǎn)生的熱量多。量多。大大長(zhǎng)長(zhǎng)2.2.焦耳定律焦耳定律 英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，于英國(guó)物理學(xué)

4、家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，于18401840年精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻年精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律。和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律。 內(nèi)容：電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流內(nèi)容：電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比的時(shí)間成正比 。1.1.公式：公式：Q=IQ=I2 2Rt Rt ( (普遍適用普遍適用) )單位：?jiǎn)挝唬篒I安安 RR歐歐 tt秒秒 QQ焦焦二二. . 3.3.電流產(chǎn)生熱量的其他表達(dá)式電流產(chǎn)生熱量的其他表達(dá)式 (1)tRU24.4.電功和電熱的關(guān)

5、系電功和電熱的關(guān)系（ W W 和和 Q Q 的關(guān)系）的關(guān)系） 在電熱器電路在電熱器電路 ( (只有電阻的電路只有電阻的電路) )中：（電能幾乎中：（電能幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能） 在其他電路中：（如電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功時(shí)，大部分在其他電路中：（如電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功時(shí)，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能） 5.5.熱功率熱功率1.1.概念：電熱器在單位時(shí)間里消耗的電能。概念：電熱器在單位時(shí)間里消耗的電能。2QPI Rt=2QPIRt=wU2RUI愛(ài)迪生的白熾燈愛(ài)迪生的白熾燈18791879年，愛(ài)迪生在前人研究實(shí)年，愛(ài)迪生在前人研究實(shí)踐的基礎(chǔ)上，制造了世界上第踐的基礎(chǔ)上，制造了世界上

6、第一批可供實(shí)用的炭絲白熾燈。一批可供實(shí)用的炭絲白熾燈。他將一截棉線撒滿炭粉，彎成他將一截棉線撒滿炭粉，彎成馬蹄形，裝到陶土坩堝里高溫馬蹄形，裝到陶土坩堝里高溫加熱做成燈絲，再把燈絲密封加熱做成燈絲，再把燈絲密封到玻璃泡里，細(xì)致地抽去里面到玻璃泡里，細(xì)致地抽去里面的空氣。在當(dāng)年的的空氣。在當(dāng)年的1010月月2121日，日，這個(gè)燈泡開始點(diǎn)亮，持續(xù)發(fā)光這個(gè)燈泡開始點(diǎn)亮，持續(xù)發(fā)光4545個(gè)小時(shí)！個(gè)小時(shí)！ 19091909年，美國(guó)人柯里奇找到了性能極佳的燈絲材料年，美國(guó)人柯里奇找到了性能極佳的燈絲材料鎢。鎢。鎢有許多顯著特點(diǎn)，它比其他任何一種金屬元素的熔點(diǎn)都要高鎢有許多顯著特點(diǎn)，它比其他任何一種金屬元素的熔