《第四节科学探究：电流的热效应》PPT课件优质课下载

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（指实物）实验中，我们用电阻丝给煤油加热，温度传感器会时时显示煤油的温度，煤油温度上升的多少就体现了电流产生热量的多少。

（指到板书）而电热Q与电流 、电阻 、通电时间 3个因素都有关，因此，我们要用到的探究方法是（控制变量法）

首先，我们来探究：电流产生的热量Q与电流I的关系，应该控制（电阻和通电时间相同，而电流不同）电阻使用同一段电阻丝，通电时间用电子表控制，这样就能保证电阻和通电时间相同。电流由电源提供，我预设了两个电流值0.8A和1.0A,0min对应的温度是开始计时时的温度，之后每隔1min记录一次温度,共记录3次。改变电流，重复实验。这是实验数据记录表格。现在我们需要将电阻丝接入电路中，由于我们使用的电阻丝电阻很小，我们要在电路中串联一个滑动变阻器对电路进行保护，调节滑动变阻器可获得不同的电流。接下来，我们通过视频学习电路的连接（这是实验设计图，这是学生电源，通电时电源指示灯亮说明电源正常，这是3种电流输出的接线柱，我们选接“直流2A”的接线柱，将电压调为12V并保持不变。 下面进行电路连接连接时要断开电源，电源“直流2A”的正极依次接开关，开关处于断开状态，接电流表，电流表要连在方便读数的位置，且要“正进负出”，本次实验需选择0-3A的量程，再接电阻丝，电阻丝连接时注意不要碰线短路，并检查，保证电阻丝和温度传感器的探头始终浸没在煤油中。接着连接滑动变阻器，滑动变阻器要放在方便操作的位置，连接时要“一上一下”连接，调至最大阻值处，最后接回电源“直流2A”的负极，检查电路，打开电源，闭合开关，调滑动变阻器，有电流，电路正常，注意滑动变阻器不能调得太小，否则电路过载，电路原件容易烧毁）

（这是实验电路图，这是电源，打开，电源指示灯亮。接线前关闭电源，我们选 “直流2A”，正极接开关，开关处于断开状态，接着连接滑动变阻器，滑动变阻器要放在方便操作的位置，连接注意“一上一下”连接，滑片调至最大阻值处；再接电阻丝，电阻丝和温度传感器的探头浸没在煤油中，连接时导线不能碰在一起，否则电阻丝被短路；接着接电流表，选0-3A的量程，注意“正进负出”，电流表要放在方便读数的位置，最后接回电源“直流2A”的负极，检查电路，打开电源，电压调至12V，闭合开关，电流表有示数，电路连通，调节时，电流不超过1.5A，否则滑动变阻器被烧坏。）

（电路实物图），现在请连接电路并进行实验，实验完成后，我会请小组代表展示并分析实验数据，得出电热与电流的关系。请开始实验。（8分钟后····学生交流展示，得出结论。

下面，我们来探究电流产生的热量Q与电阻R的关系，应该控制（电流和通电时间相同），电阻不同，那么至少需要（两个）不同阻值的电阻。

还是这个实验装置图（实物图），电路中已经有一个电阻了，再提供一个大电阻，保证两个烧瓶中的煤油质量相等，那么，我们可以将这两个电阻以什么方式连接才能保证通过他们的电流相同呢？（串联），很好，老师已经连好了这样的电路。

接下来我们一起完成这个探究实验，预设电流为1.2A,由于两个电阻是串联关系，通过它们的电流是相同的，则需每间隔一段时间记录一次温度，为了节约时间，我们每20秒记录一次温度,共记录4次。这是实验数据记录表格（弹出实验表格2）接下来我请2位助手来协助老师（投影实物），请你（甲）负责计时，请你（乙）负责报温度，其余同学将他（乙）报的温度记录在实验数据记录表2中。打开电源，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流为1.2A,请开始计时（示意甲开始计时），请向大家报大、小电阻对应煤油的初始温度（示意乙开始报温度），实验结束，谢谢两位。现在给大家一分钟分析实验数据，得出电流产生的热量Q与电阻R的关系。（1分中后）通过分析，你得到怎样的结论，有自愿分享成果的吗？你（丙）来说一说。（在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。）非常正确，掌声鼓励。接下来，请同学们就本次实验数据继续分析，你能得出电流产生热量与通电时间的关系吗？（示意举手回答：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。）

综上，我们可以得出以下3个结论（ppt投影），即电流越大，电阻越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。

其实，早在1840英国伟大的物理学家焦耳就通过大量的实验探究了电流的热效应，他发现：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。为了纪念焦耳，这一规律又被称为焦耳定律。焦耳定律可以用公式：Q=I2Rt来表述。公式中， 电流I的单位是安（A），电阻R的单位是（Ω），时间t的单位是秒（s），热量Q的单位是焦耳（J），此外，焦耳用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。为了纪念他，把能量、功的单位都命名为“焦耳”。焦耳一丝不苟，孜孜不倦追求科学真理的精神值得我们每个人学习。

现在我们利用焦耳定律来计算（指到实物）一下电流通过电炉丝和导线产生的热量。经查阅，电炉丝的阻值为80Ω，导线的电阻为0.02Ω，正常工作时通过它们的电流均为3A，请算一算5min内电暖炉和导线分别产生了多少热量？（ 发热电阻丝：2.16 ×105 J 导线：54J ）可见，相同电流通过电炉丝产生的热量是导线的4000倍。这样大的电热或更大的电热，在我们的生活中是用途广泛的，

比如电炉、浴霸、电热水器、电熨斗等等。当然这些电热器应用不当后果也是很严重的，看被电烤炉点燃的花（指水中烟灰）就知道了。每年冬天电烤火炉引发火灾，烧尽受害者财产甚至危及生命的新闻就很多，我们使用电烤火炉或其他电热器时应该注意哪些问题呢？

电器线路勤检查--头顶有电，命悬一线--安全用电记心中，时时刻刻不能松--防火不分四季，时刻保持警惕（人人知防火,户户齐欢乐）—线路超负荷，短路易着火--安全一点,幸福十分

谈收获

电炉丝

16.4 科学探究：电流的热效应

电流的热效应

电流通过导体时电能转化为内能的现象

影响电流热效应的因素

猜想：电流产生的热量Q与哪些因素有关？

电流相同

导线几乎不发热

电炉丝很热

影响电流热效应的因素

猜想：电流产生的热量Q与哪些因素有关？