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初三物理第13章第4课《电流的热效应》

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【此视频课程与人教版第8章第4课的知识点相同,同样适用于北师大版第13章第4课,敬请放心学习。】

课程内容

《电流的热效应》
各抒己见:
1、电炉子工作时,热量从哪里来?
2、电炉子工作时,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
3、图中反映出的问题是什么?
一、电流的热效应:
1、什么是电流的热效应:
电流通过导体时,电能转化成热,这个现象叫电流的热效应。
电流的热效应是将电能转化为内能。
2、电流热效应的适用范围:
(1)用来发热的用电器;
(2)通电导线和不是用来发热的用电器。
电流的热效应是电流经过电阻时必然发生的一种效应。
3、电路的分类:
(1)纯电阻电路:
电炉、电热毯、电饭锅:将电能全部转化为了内能;
(2)非纯电阻电路:
电风扇、电视机、洗衣机:将电能转化为了内能和其他形式的能;
二、影响电热的因素:
1、实例猜想:
现象一:电炉子工作时,电炉丝热得法红,而导线却几乎不发热;
现象二:在测量小灯泡功率的实验中,滑动变阻器阻值变大时,小灯泡变暗,温度降低;
2、电流产生的热量与电阻和电流的关系:
(1)如何表示电流通过电阻放出热量的多少?
电阻发热让煤油温度升高,通过比较温度升高的多少来反映放出热量的多少。
(2)为什么选择的液体用煤油而不用水?
因为煤油在吸收相同热量的情况下温度变化更明显(煤油比热容较小)
(3)实验探究分别用到了什么方法,如何使用?
A、控制变量法:
   在电流一定时,研究电热与电阻的关系;
   在电阻一定时,研究电热与电流的关系。
B、转换法:
   将电阻产生热量的多少转化为升高的温度。
三、实验设计与探究:
1、探究电热与电阻的关系:
(1)如何控制电流不变?
     让两个阻值不同的电阻丝串联在电路中。
(2)观察什么现象?
     观察初温相同、质量相同的煤油一段时间后温度升高的多少。
(3)实验结论:
     在电流、通电时间一定的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
2、探究电热与电流的关系:
(1)如何进行操作,如何进行观察?
     在通电时间相同的情况下,给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流,观察温度计变化的快慢。
(2)实验结论:
在通电时间、电阻一定的情况下,电流越大,产生的热量越多。
四、焦耳定律
1、内容、公式及单位:
(1)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)Q=I2Rt
2、焦耳定律公式的推导:
如何利用以前学习过的电学公式推导出焦耳定律的公式?
由W=UIt与U=IR可推出W=I2Rt
由W=UIt与I=U/R可推出W=(U2/R)t
3、W=UIt与Q=I2Rt的异同:
(1)不同点:A、W=UIt计算的是电流做的总功,消耗的全部电能;B、Q=I2Rt只计算转化为内能的那一部分。
(2)W=UIt与Q=I2Rt的联系:
A、在纯电阻电路中两公式计算的结果是相同的;B、白炽灯可近似看成是纯电阻电路。
例:有一电动机提升重物,电动机的线圈电阻为4Ω,电动机两端的电压为200V,通过的电流为10A,若通电时间为1S,电流做功为_______J,产生的热量为_______J。
3、电热功率的计算方法:
(1)纯电阻电路:
由W=UIt得P=UI
由Q=I2Rt得P=I2R
由W=(U2/R)t得P=U2/R
(2)非纯电阻电路:
由Q=I2Rt得P=I2R
想想、议议:
用公式P=U2/R可以判断,电阻越小电功率越大,而用公式P=I2R则可以说明电阻越大,电功率越大,这两个结果矛盾吗?
知识应用一:小灯泡亮暗的判断:
标有“6V 3W”的灯泡L1与标有“3V 3W”的灯泡L2;
(1)当两灯泡正常发光时,哪个更亮?
(2)当两灯泡串联时,哪个更亮?
(3)当两灯泡并联时,哪个更亮?
知识应用二:超导及其应用:
某些物质在温度降低到某一值时电阻会变成零,成为超导体。
(1)将超导体接入电路中还会有电热产生吗?
(2)超导体在生产生活中可应用于什么地方?
知识应用三:减小电热的危害:
在哪些电路中电热对我们是有害的,有什么危害?
(1)从理论上如何减小电热的危害?
(2)实际中如何减小电热的危害?

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姚老师

男,中教高级职称

教学经验丰富,课堂思路清晰,善于抓住学生的薄弱之处,因材施教,教学效果显著。

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