蘇科版九年級(jí)物理電熱器 電流熱效應(yīng)課件

電熱器電流的熱效應(yīng)

飲水機(jī)電暖氣電熱油汀“熱得快”電爐一、電熱器:利用電流做功將電能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能的裝置.電熱毯觀察與思考：能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？你還知道哪些電熱器?一、電流的熱效應(yīng)導(dǎo)體中有電流通過(guò)的時(shí)候，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體。發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的電阻絲纏繞在絕緣材料上制成的。電熱器的優(yōu)點(diǎn)：清潔衛(wèi)生，沒(méi)有污染，熱效率高，可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。電熱的危害和防止：加快散熱，裝風(fēng)扇，加散熱窗。在電動(dòng)機(jī)里，電流主要用來(lái)做機(jī)械功，但電動(dòng)機(jī)里的導(dǎo)線有電阻，也要產(chǎn)生熱量，使導(dǎo)線的溫度升高。溫度超過(guò)絕緣材料的耐熱溫度，絕緣材料會(huì)迅速老化，甚至可能燒壞。探究：電流通過(guò)用電器所產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)呢？根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或事實(shí)，你能作出怎樣的猜測(cè)呢？事實(shí)1：電熱器沒(méi)有電流時(shí)不發(fā)熱，只有在通電時(shí)才發(fā)熱事實(shí)2：假如在家庭電路中接入大功率的電爐，電線會(huì)顯著發(fā)熱，有可能燒壞的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)，這是為什么？事實(shí)3：電爐絲通過(guò)導(dǎo)線接到電路里，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不熱？事實(shí)4：電熱器通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多探究：電流通過(guò)用電器所產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)呢？1、猜測(cè)可能與電流、電阻、通電時(shí)間等因數(shù)有關(guān)2、由于電流通過(guò)用電器所產(chǎn)生熱量的大小不易直接進(jìn)行觀察比較，實(shí)驗(yàn)中怎樣將它變?yōu)楸阌谥苯佑^察比較的現(xiàn)象呢？轉(zhuǎn)化法3、電流通過(guò)用電器所產(chǎn)生的熱量可能與多個(gè)因素有關(guān)，因此，應(yīng)當(dāng)采用什么方法進(jìn)行研究？

控制變量法4、怎樣用控制變量法探究影響電熱器產(chǎn)生熱量多少的因素？觀察實(shí)驗(yàn)裝置并思考1、怎樣使電流相等，加熱時(shí)間相同但電阻不同，觀察比較什么？2、怎樣使電阻相等，加熱時(shí)間相同但電流不同，觀察比較什么？探究過(guò)程探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻R的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

在電流

（相同/不同）的情況下，電阻

（大/?。┑囊好嫔仙?/p>

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。

相同大大探究過(guò)程探究電熱器產(chǎn)生熱量與電流I的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

在電阻

（相同/不同）的情況下，電流

（大/?。┑囊好嫔仙?/p>

這說(shuō)明在電阻、通電時(shí)間相同時(shí)，電流

（大或?。┑碾娮璁a(chǎn)生的熱量多。

相同大大探究過(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)，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。）5、交流與總結(jié)電流通過(guò)電阻絲時(shí)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的_____、通過(guò)導(dǎo)體的______以及通電時(shí)間有關(guān)電阻電流二、焦耳定律１、內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)體電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。2、公式：Q熱=I2Rt

3、單位：I-A,R-Ω,

t-s,Q-J

二、焦耳定律4、理論推導(dǎo)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q熱=I2Rt

Q熱=W=UIt純電阻電路Q熱=W=U2t/R=Pt普適式Q熱≤W機(jī)械功：W-Q

電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的熱量與電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)所做的功相等嗎？為什么？想想議議:不相等電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能WQ﹥【例題1】：一只“220V45W”的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你能用幾種方法解此題？

【例題】：導(dǎo)線和燈串聯(lián)，為什么燈絲熱到2500℃左右，而連接導(dǎo)線不怎么熱？

因?yàn)樵诖?lián)電路中，發(fā)熱功率與電阻成正比，電阻越大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量就越多。燈絲的電阻比導(dǎo)線電阻大的多，所以燈絲很熱時(shí)，導(dǎo)線卻不怎么熱。我來(lái)闖關(guān)1、下列用電器屬于電熱器的是（）A、電視機(jī)B、洗衣機(jī)C、電飯鍋D、電冰箱C我來(lái)闖關(guān)2、一種家用電熨斗的規(guī)格為“220V1000W”。這種電熨斗內(nèi)部電熱絲的電阻為多大？在額定電壓下工作10min，電熨斗產(chǎn)生的熱量為多少？我來(lái)闖關(guān)3、一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，線圈電阻為０.5歐，接在１２Ｖ的電源上時(shí)，通過(guò)的電流為２Ａ．求：（１）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作５min，消耗多少電能？（２）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作５min，產(chǎn)生多少熱量？（３）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作５min，有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？反饋練習(xí)一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)產(chǎn)生多少熱量？一個(gè)20Ω的電阻，通過(guò)0.5A的電流2min，電阻上消耗的電能是_____,釋放熱量為_(kāi)__.一個(gè)電阻通過(guò)0.2A的電流5min，電阻上產(chǎn)生的熱量為600J.這個(gè)電阻的阻值是___Ω一個(gè)200Ω的電阻通電2min，電阻上消耗的電能是4.5×104J,則通過(guò)電阻的電流是___.一個(gè)40Ω的電阻，通過(guò)0.3A的電流，則通電______min釋放熱量為2160J.隨堂練習(xí)1隨堂練習(xí)2兩個(gè)電熱器的電阻之比為4︰3，通過(guò)相同的電流，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)____；若兩個(gè)電熱器的電阻相同，通過(guò)的電流強(qiáng)度為1︰3，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)_____。4︰31︰9當(dāng)0.2安的電流通過(guò)一金屬線時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1，若使通過(guò)的電流增加到0.4安時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q2，那么Q2是Q1的()A、2倍B、4倍C、0.25倍D、0.5倍B隨堂練習(xí)3如圖所示是一個(gè)由兩根電熱絲組成的可調(diào)溫電熱器的電路圖．開(kāi)關(guān)S閉合為高溫檔，S斷開(kāi)為低溫檔．R1是“220V，ll0W”的電熱絲，電熱絲R2的額定電壓為ll0V。功率未知．(1)電熱絲R1的電阻是多大?(2)S閉合后，該電熱器在l0min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?(3)若s斷開(kāi)，R1的實(shí)際功率變?yōu)?7．5W,則該電熱器的總功率為多少?飲水機(jī)是一種常見(jiàn)的家用電器，其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的電路，其中S是一個(gè)溫控開(kāi)關(guān)，為發(fā)熱板，當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到另一檔，飲水機(jī)便處于保溫狀態(tài)。（1）試確定溫控開(kāi)關(guān)S接a或b時(shí)，飲水機(jī)分別對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。（2）若飲水機(jī)加熱時(shí)發(fā)熱板的功率為550W，而保溫時(shí)發(fā)熱板的功率為88W，求電阻的阻值（不考慮溫度對(duì)阻值的影響）。焦耳焦耳在1818年12月24日生于英國(guó)曼徹斯特，他的父親是一個(gè)釀酒廠主.焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動(dòng)，沒(méi)有受過(guò)正規(guī)的教育。青年時(shí)期，在別人的介紹下，焦耳認(rèn)識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓.道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo).焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)，這些知識(shí)為焦耳后來(lái)的研究奠定了理論基礎(chǔ).1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測(cè)量不同電流強(qiáng)度和電阻時(shí)的水溫.通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及