科学探究：电流的热效应
九年级物理全册1科学探究：电流的热效应课件
1 电流的热效应
电烤箱
电热水壶
这些常见家用电器的共同特点？
电烙铁
电流的热效应
定义 电流通过导体时，电能要转化为热能，这个现象叫电流的 热效应。 1.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。 2.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、 熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
电流的热效应
生活中利用电流热效应的用电器
R
当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
电能 内能+பைடு நூலகம்械能
W＞Q热
电热的利用和防止
小小辩论会： 辩题： 电热是有利的还是有害的？
(正方观点：有利的。反方观点：有害的。) 要求：请正反双方举例支持自己的观点。
限时一分钟。
电热的利用和防止
电热的利用
电热毯
电饭锅
电熨斗
电烙铁
热得快
电热孵化器
电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，
典例分析
【例3】[牡丹江]电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用
___电__流__的__热__效__应___来工作的。而计算机内都装有小风扇， 它工作时把热空气驱走，这是为了___散__热___。 (或防止电热带来的危害；或给计算机降温)
1.实验探究：(1)方法：控制变量法、转换法等。 (2)技能：在探究电流产生热量的多少是否与导体的电阻有关时，要保证电 流相等，探究中采取串联的方法来保证电流相等。
2.焦耳定律：(1)公式：Q＝ I2Rt。
(2)公式适用范围：适用于电流通过所有导体所产生热量的计算。对于电动 机，消耗的电能只有很小的一部分转化为热量，这时电流通过电动机线圈发 热仍然可以用该公式计算。只是这时的发热为电能的损耗。
《科学探究：电流的热效应》课件
当电流流过导体时，电子与导体 的原子发生碰撞，将动能转换为 热能，使得导体温度升高。这种 现象被称为电流的热效应。
焦耳定律
总结词
焦耳定律描述了电流的热效应，即当电流通过导体时，单位时间内产生的热量 与电流的平方、导体的电阻以及时间成正比。
详细描述
焦耳定律是电流热效应的基本定律，它指出单位时间内产生的热量Q与电流I的 平方、电阻R以及时间t成正比，数学表达式为Q=I²Rt。
对比分析
分析实验结果与理论预测之间的差异，探讨可能的原因和影响因素。
结论推导
结论总结
根据实验结果和数据分析，总结 电流热效应的规律和特点。
推导过程
根据实验数据和对比分析，推导出 电流热效应的一般结论和规律。
实际应用
探讨电流热效应在生产和生活中的 应用，如电热器、电暖器等。
05
结论与启示
实验结论
科学探究：电流的热效应
• 引言 • 电流的热效应原理 • 实验设计与操作 • 结果分析与讨论 • 结论与启示 • 参考文献
01
引言
主题简介
01
电流的热效应是指当电流通过导 体时，由于电阻的存在，电能会 转化为热能的现象。
02
这一现象在日常生活中随处可见 ，如电热器、电熨斗、电饭煲等 电器的加热功能都是利用电流的 热效应实现的。
从原子和分子的角度深入探讨电流热效应的机制， 有助于更深入地理解这一现象的本质。
探索新型电热材料
研究具有更高电热转换效率和更低能耗的新型电 热材料，有助于开发更高效、更环保的电器产品。
3
发展智能温度控制技术
结合现代传感器和控制系统，实现电器设备在工 作过程中的实时温度监控和智能调节，提高设备 的安全性和稳定性。
九年级物理第四节科学探究：电流的热效应
1．内容： 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。
2．公式：Q＝I2Rt。
第四节 科学探究：电流的热效应
[说明]电流 I 的单位：安(A)；电阻 R 的单位：欧(Ω )；时 间 t 的单位：秒(s)；热量 Q 的单位：焦(J)。
第四节 科学探究：电流的热效应
类型二 电热的计算
例2 如图16－4－3所示为一台两挡式电热水器的内部简化电路，
S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A，当S接b时电路的
电功率为22 W，求：
(1)R1的电阻。 (2)高温挡时电路的电功率。
(3)在低温挡工作10 min， 电流通过R2产生的热量。
二 实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关
1．设计实验 (1)应用___控__制_变__量____法分步进行探究。 ①保持__电__阻__大_小___、___电__流__大_小____相同时，探究电流产生 的热量与通电时间长短的关系。 ②保持__电__阻__大_小___、____通__电_时__间___相同时，探究电流产生 的热量与电流大小的关系。
V。
(3)当电动机因故障卡住无法转动时，电动机中的电流：I＝UR＝1.350 VΩ＝20 A。
第四节 科学探究：电流的热效应
[易混辨析]混淆实际问题中的电功与电热的原因：不理解常用家用电器
工作时能的转化。电动机工作时，将电能转化为机械能和内能，则有W
＝W机＋Q；其中，电流通过电动机做功为W＝UIt，电流通过线圈产生的
2．实验结论 (1)对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越 长，电流产生的热量越___多__。 (2)对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通过的电流 越大，电流产生的热量越___多___。 (3)在电流大小、通电时间相同的情况下，电阻丝的电阻越 大，电流产生的热量越___多___。
16.4科学探究电流的热效应
沪科版九年级第十六章《电流做功与电功率》16.4 科学探究：电流的热效应【知识梳理】一、电流热效应1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
2.探究电流产生的热量与哪些因素有关电热与通电时间的关系可以通过实验过程体现出来，对于某一个电阻丝所在容器，通电时间越长，温度升高的度数越高，说明通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多。
在研究电流与电流关系的实验中，通过调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，发现电流越大，电阻所在容器温度上升的较高，说明在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生热量越多。
在研究电热与电阻关系的实验中，利用两个电阻串联的电流相等，电阻大的容器中的温度计升高的温度高，说明电流通过电阻产生热量多。
即在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。
通过本次实验可以得出电流通过电阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关。
电流越大、电阻越大、通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多。
3.在设计电路时要利用控制变量的思想，电流、电阻和通电时间都能影响电热的大小，在探究其中一个物理量时，要控制其它量相同。
在探究电热与电阻关系时，要控制电流相同，结合串、并联电路的特点，利用串联电路电流相等，所以把两个阻值不同的电阻串联进行实验。
在探究电热与电流关系时，要控制电阻一定，电流不同，因而通过调节滑动变阻器改变通过电阻的电流。
4.本实验是利用电阻丝加热液体（煤油）来反映电流通过电阻产生热量的多少，现象比较明显，测量方便。
实验中也可以利用空气的热胀冷缩的性质，用密闭容器连接U型管，通过U型管两侧液面高度差的变化来比较放出热量多少。
二、焦耳定律1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，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。
2.焦耳定律公式：Q=I2Rt。
式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。
3.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。
沪科版物理九年级全册 1电流的热效应课件
R
演示
R
（2）电流产生的热量与电流的关系
实验结论
2、在通电时间和电阻相同的条件下， 电流越大，电流产生的热量越多。
电阻丝
R1
R1 R2
演示
R2
（3）电流产生的热量与电阻的关系
实验结论
3、在通电时间和电流相同的条件下， 电阻越大，电流产生的热量越多。
实验结论
结论1. 在电流和电阻相同的条件下，通 电时间越长，电流产生的热量越多。
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
【例题】某电热器电阻丝的电阻为55欧， 接在220伏的电源上，在20分钟内共产生 多少热量？
解：
1. 电流通过导体时，导体产生的热量多少 跟通__电__时__间_____成正比，跟电_流__的__平__方______成 正比，跟导__体__的__电__阻____成正比。
焦耳
（J.P. Joule， 1818－1889）
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律. 若电流做的功全部用来产生热量 即 Q=W 又∵ W＝UIt ，欧姆定律 U=IR ∴ Q=W=UIt=I2Rt
纯电阻电路：Q放=W总=UIt=U2/R t=I2Rt 非纯电阻电路：W总＞Q (W总=W外＋Q)
得出结论
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W 又∵W = UIt 根据欧姆定律U = IR ∴Q = W = UIt = I2Rt
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热 效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
注意：
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍
沪科版九年级物理优秀教学案例：16.4科学探究：电流的热效应
（二）讲授新知
在讲授新知时，我会向学生介绍电流的热效应的基本概念和原理。我会解释电流通过导体时会产生热量，并介绍电流大小、电阻大小、通电时间等因素对热量的影响。我会使用生动的例子和图示来帮助学生理解和记忆这些概念和原理。
在这一章节的教学中，我需要引导学生通过实验观察电流的热效应，并引导学生运用控制变量法分析电流产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间的关系。通过这一节课的学习，我希望学生能够掌握电流的热效应的基本原理，并能够运用所学知识解决实际问题。同时，我也将注重培养学生的实验操作能力、观察能力以及分析问题的能力，提高学生的科学素养。
我会强调电流的热效应的基本原理和影响因素，并提醒学生注意实验操作的注意事项。此外，我还会强调电流的热效应在日常生活和工业中的应用，并鼓励学生运用所学知识解决实际问题。
（五）作业小结
在作业小结环节，我会给学生布置一些相关的作业，以巩固和加深他们对电流的热效应的理解和掌握。作业可以包括练习题、实验报告、研究性学习等形式的任务。
其次，我会引导学生运用控制变量法来分析电流的热效应。学生将会分组讨论和设计实验，通过控制其他因素不变，只改变电流大小、电阻大小、通电时间等因素，来观察和记录导体发热的现象。通过这个过程，学生将能够学会如何控制变量，如何分析实验结果，并得出结论。
最后，我会引导学生运用所学知识解决实际问题。学生将会接触到一些与电流的热效应相关的实际问题，如电热器、电饭锅等电器的工作原理。学生将能够运用所学知识来解释这些现象，并能够提出解决问题的方法。
九年级物理 第15章 电功和电热 同步辅导 电流的热效应知识赏析
科学探究：电流的热效应一、探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关1.电流的热效应（1）概念：电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的热效应。
（2）实质：电流的热效应是一种普遍现象,只要用电器对电流有阻碍作用,电流流过用电器时就会发热,就会有电能转化为内能。
2.探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关（1）进行实验：①用液体（如煤油）温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。
②a.探究通过通电导体电阻的大小对产生热量的影响,可选择两段不同阻值的电阻丝R 1、R 2（R 1>R 2）,实验时,将两段电阻丝串联在电路中,以控制通电时间和通过两段电阻丝的电流大小相等。
b.探究通电导体中电流的大小对产生热量的影响,可控制通电时间和电阻丝的阻值不变,使通过电阻丝的电流大小改变。
实验时,通过调节串联在电路中的滑动变阻器来改变电路中电流的大小。
（2）实验电路图和装置（如图1所示）甲乙（3①按图甲所示的电路图连接电路,通电一定时间后,切断电源,分别观测不同电阻丝所在液体温度的变化。
②控制通电时间相等,调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小,观测其中一段电阻丝（如R 1）所在液体温度的变化。
③保持通过电阻丝的电流大小不变,改变通电时间,观测其中一段电阻丝（如R 1）所在液体温度的变化。
（4）实验结论：当电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多；当电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,导体产生的热量就越多。
当电流和电阻一定时,通电时间越长,导体产生的热量就越多。
即：电流通过导体产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。
【学法技巧】控制变量法和转换法的应用1.控制变量法：探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时,要控制电流和通电时间相等；探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系时,要控制电阻和通电时间相等。
2.转换法：在探究电流产生的热量与哪些因素有关时,产生热量的多少是不能直接观察的,但我们可以利用转换法,通过观察煤油升高的温度来判断导体产生热量的多少。
科学探究：电流的热效应
《科学探究：电流的热效应》精讲精析一、探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关1.电流的热效应（1）概念：电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。
（2）实质：电流的热效应是一种普遍现象，只要用电器对电流有阻碍作用，电流流过用电器时就会发热，就会有电能转化为内能。
2.探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关（1）进行实验：①用液体（如煤油）温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。
②a.探究通过通电导体电阻的大小对产生热量的影响，可选择两段不同阻值的电阻丝R1、R2（R1>R2），实验时，将两段电阻丝串联在电路中，以控制通电时间和通过两段电阻丝的电流大小相等。
b.探究通电导体中电流的大小对产生热量的影响，可控制通电时间和电阻丝的阻值不变，使通过电阻丝的电流大小改变。
实验时，通过调节串联在电路中的滑动变阻器来改变电路中电流的大小。
（2）实验电路图和装置（如图1所示）甲乙（3）实验步骤：①按图甲所示的电路图连接电路，通电一定时间后，切断电源，分别观测不同电阻丝所在液体温度的变化。
②控制通电时间相等，调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小，观测其中一段电阻丝（如R1）所在液体温度的变化。
③保持通过电阻丝的电流大小不变，改变通电时间，观测其中一段电阻丝（如R1）所在液体温度的变化。
（4）实验结论：当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多；当电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量就越多。
当电流和电阻一定时，通电时间越长，导体产生的热量就越多。
即：电流通过导体产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。
【学法技巧】控制变量法和转换法的应用1.控制变量法：探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相等；探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系时，要控制电阻和通电时间相等。
2.转换法：在探究电流产生的热量与哪些因素有关时，产生热量的多少是不能直接观察的，但我们可以利用转换法，通过观察煤油升高的温度来判断导体产生热量的多少。
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第十六章电流做功电功与电功率
第四节科学探究：电流的热效应
一、教学目标
1、知识与技能：
（1）知道电流的热效应
（2）知道电流的热效应与那些因素有关。
2、过程与方法：
体验科学探究的过程，了解科学探究的重要方法——控制变量法，提高探究能力和思维能力。
3、情感、态度与价值观：
体验科学探究带来的乐趣，培养合作学习的态度和意识。
二、设计思路：
通过电阻的发热来得出电流的热效应，从而进一步引导出电流的发热与哪些因素有关的疑问，再通过学生的猜想，设计实验来验证，得到焦耳定律，并给予一定的分析、应用。
三、教学重难点
教学重点：电流的热效应与那些因素有关。
教学难点：培养学生科学的探究能力。
四、教学资源
焦耳定律实验装置一套、5欧姆电阻、10欧姆电阻、20欧姆电阻、热得快、电烙铁、
五、教学设计
引导学生回答：在通电电流和通电时间相同的条件下，
电阻越大，精确的实验研究表明：相同电流和通电时间的前提下，导体产生的热量与电阻成正比。
六、板书设计
七、布置作业。