2023-2024學(xué)年京改版物理九全同步教學(xué) 11.4 電流的熱效應(yīng) 課件(共22張PPT)

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11.4電流的熱效應(yīng)

教學(xué)目標(biāo)

1、通過(guò)探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)”培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論等科學(xué)探究能力。

2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)”，進(jìn)一步學(xué)習(xí)控制變量法的科學(xué)研究方法，體會(huì)替代的研究思想。

3、通過(guò)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用焦耳定律解決一些簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的能力。

4、通過(guò)學(xué)習(xí)電流熱效應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例和危害的防止措施，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力。

教學(xué)難點(diǎn)

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材要求，本課重點(diǎn)有：電流的熱效應(yīng)、電熱器的發(fā)熱原理、焦耳定律和家庭電熱器的簡(jiǎn)單計(jì)算。

新課導(dǎo)入

生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。

情境引入

知識(shí)精講

一、電熱器

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。

主要由電流熱效應(yīng)工作的裝置稱為電熱器。

探究新知

知識(shí)精講

電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？

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)？

活動(dòng)探究

二、影響電流熱效應(yīng)的因素

猜測(cè)

電流通過(guò)電熱器產(chǎn)生的熱量與許多因素有關(guān)

①電阻R、②電流I、③通電時(shí)間t

實(shí)驗(yàn)方法

控制變量法

可以控制其他變量不變，先研究電熱器發(fā)出熱量與電阻R的關(guān)系，再研究它與電流I的關(guān)系，最后研究與通電時(shí)間t的關(guān)系。

合作探究

活動(dòng)探究

探究過(guò)程

探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻R的關(guān)系

R甲

R乙

R甲>R乙

觀察哪根火柴先被點(diǎn)燃？

活動(dòng)探究

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

在電流（相同/不同）的情況下，電阻（大/小）的那個(gè)電阻圈中的火柴先被點(diǎn)燃。這說(shuō)明在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值（大或?。┑碾娮璁a(chǎn)生的熱量多。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：

______中的火柴棒先被點(diǎn)燃。

相同

大

大

R甲

活動(dòng)探究

探究過(guò)程

探究電熱器產(chǎn)生熱量與電流I的關(guān)系

R甲

觀察電流對(duì)火柴點(diǎn)燃的影響

活動(dòng)探究

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：

當(dāng)電路的電流為小電流時(shí)電阻圈中的火柴棒被點(diǎn)燃的時(shí)間_____（短/長(zhǎng)）

當(dāng)電路的電流為大電流時(shí)電阻圈中的火柴棒被點(diǎn)燃的時(shí)間_____（短/長(zhǎng)）

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

在研究電流大小對(duì)產(chǎn)生熱量多少的影響時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電路中的電流變大，則夾在同一電阻圈中的火柴被點(diǎn)燃的時(shí)間變_____（短/長(zhǎng)）。這說(shuō)明在電阻、通電時(shí)間相同時(shí)，電流較_____（大或?。r(shí)產(chǎn)生的熱量多。

長(zhǎng)

短

短

大

活動(dòng)探究

探究過(guò)程

探究電熱器產(chǎn)生熱量與通電時(shí)間t的關(guān)系

在電阻和電流的大小不變時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，火柴越容易被點(diǎn)燃，產(chǎn)生的熱量就越多。（理由：通電時(shí)間越長(zhǎng)消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能越多，產(chǎn)生的熱量越多。）

知識(shí)精講

三、焦耳定律

電流產(chǎn)生熱量的表達(dá)式

公式：Q=I2Rt(普遍適用)

單位：I—安R—?dú)Wt—秒Q—焦

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。

知識(shí)精講

電流產(chǎn)生熱量的其他表達(dá)式

當(dāng)利用電流做功,將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

1、Q=UIt只適用于只有電阻的電路(電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)的情況

2、Q===

只適用于只有電阻的電路(電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)的情況

UIt

知識(shí)精講

電功與與電熱的關(guān)系（W與Q的關(guān)系）

①在電熱器電路(只有電阻的電路)中：（電能幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）

②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）

W=Q

（W=UIt）=（Q=I2Rt）

W>Q

（W=UIt）>（Q=I2Rt）

隨堂練習(xí)

【練1】如圖所示，下列電器中沒(méi)有應(yīng)用電流熱效應(yīng)工作的是（）

A.電風(fēng)扇B.電熨斗C.白熾燈D.電飯鍋

A

鞏固練習(xí)

隨堂練習(xí)

【練2】下列情況中屬于防止電熱危害的是（）

A.電視機(jī)背后有散熱窗

B.家電長(zhǎng)時(shí)間停用，隔一段時(shí)間應(yīng)通電一次

C.家庭電路一般安裝自動(dòng)保護(hù)裝置，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，自動(dòng)切斷電路

D.大型爆破工程，用電熱裝置引發(fā)炸藥

A

隨堂練習(xí)

【練3】以下說(shuō)法不正確的是（）

A.焦耳定律反映了電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的規(guī)律

B.電熱器、變阻器都是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的

C.功率大的用電器一定比功率小的用電器做的功多

D.兩個(gè)燈泡串聯(lián)使用時(shí)，電阻大的燈泡產(chǎn)生的熱量多

C

隨堂練習(xí)

【練4】關(guān)于電熱的下列幾個(gè)說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）

A.電熱會(huì)燒毀電器元器件，引發(fā)火災(zāi)，是有百害而無(wú)一利

B.電流通過(guò)任何用電器，都或多或少的會(huì)產(chǎn)生熱量

C.因?yàn)殡娏鬟^(guò)大產(chǎn)生電熱而燒壞局部電路，可用于整體電路的保護(hù)

D.為防止電熱帶來(lái)的危害，要盡量減少電熱的產(chǎn)生并考慮如何加快散熱

A

隨堂練習(xí)

【練5】?jī)蓷l等長(zhǎng)的電爐絲，均在家庭電路中使用。A的電功率為800W，B的電功率為500W，現(xiàn)在800W的電爐絲斷了一小截，肖強(qiáng)同學(xué)利用另一個(gè)500W的廢電爐絲將殘缺部分補(bǔ)接恢復(fù)原長(zhǎng)，再接入原電路使用時(shí)，其發(fā)熱能力將（）

A.大于原800W的電爐絲B.等于原800W的電爐絲

C.小于原800W的電爐絲D.無(wú)法判斷

C

課堂小結(jié)

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)