第6節(jié)電能(常用電熱器)

第6節(jié)電能使用這些用電器時，電能會轉(zhuǎn)化為哪些能量？觀察●思考●發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時電能會轉(zhuǎn)化成熱能電流的熱效應(yīng)電流熱效應(yīng)：電流通過各種導(dǎo)體時，會使導(dǎo)體溫度升高的現(xiàn)象能的轉(zhuǎn)化實質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．思考與討論：1.還有哪些用電器是利用電流的熱效應(yīng)工作的？2.電流的熱效應(yīng)有什么利弊？觀察這些電器設(shè)備的元件構(gòu)造，說明什么？觀察●思考●發(fā)現(xiàn)1、下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A、電腦B、電燈泡C、電風(fēng)扇D、電視機練一練：B2、下列家用電器中，，沒有利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A、電鈴B、電飯煲C、電熱壺D、電燙斗A3.假如沒有電流熱效應(yīng),下列情況不能發(fā)生的是()A.電燈發(fā)光B.導(dǎo)線輸電C.電風(fēng)扇通過轉(zhuǎn)動D.通電線圈吸引鐵釘A想一想：為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？話題二:要探究電流I、電阻R、時間t三者對電流產(chǎn)熱Q多少，你想用什么樣的科學(xué)研究方法控制變量法1、控制電流I、時間t相同：研究電阻R變化對電熱Q的影響2、控制電阻R、時間t相同：研究電流I變化對電熱Q的影響3、控制電阻R、電流I相同：研究時間t變化對電熱Q的影響電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟哪些因素有關(guān)呢？控制變量法研究⑵控制R、ｔ，研究Q與I的關(guān)系⑶控制I、ｔ，研究Q與R的關(guān)系⑴控制I、R，研究Q與ｔ的關(guān)系設(shè)計實驗設(shè)計實驗設(shè)計實驗電路圖1電路圖2電路圖3電路圖4綜合話題三：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)熱其中所產(chǎn)生的熱既看不見也摸不著如何測量呢？既看不見也摸不著的科學(xué)量既看得見也能測量的科學(xué)量讓電流產(chǎn)生的熱量被水吸收，通過觀察一定質(zhì)量的水升溫變化來判定產(chǎn)熱多少。長時間才能測出的定量科學(xué)量短時間也可作出定性判定的科學(xué)量從測水溫變化到觀察水的熱膨脹（小導(dǎo)管中的液面高度變化）水短時間內(nèi)升溫慢，可觀察一定體積的水吸熱升溫膨脹情況。哪么是否有比水還要膨脹的快的物質(zhì)呢？煤油空氣探究:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟哪些因素有關(guān)呢？一、猜想：二、設(shè)計實驗：電阻時間電流在電流I和通電時間t相同時，電阻Ｒ越大電流產(chǎn)熱Ｑ越多。在電阻Ｒ和通電時間t相同時，電流Ｉ越大電流產(chǎn)熱Ｑ越多。在電阻Ｒ和電流Ｉ相同時，通電時間t越長電流產(chǎn)熱Ｑ越多。Q＝I2Rt1840年,英國科學(xué)家焦耳通過實驗研究發(fā)現(xiàn)：

電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量,跟電流的平方成正比,跟電阻成正比,跟通電時間成正比。

焦耳定律例1：在1分鐘內(nèi)，通過電阻為50歐姆的電熨斗的電流為2安培，則電熨斗產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？解：Q=I2Rt練一練：=（2安）2×50歐×60秒=1.2×104焦答：電熨斗產(chǎn)生的熱量是1.2×104焦耳。訓(xùn)練：某電熱器接在220伏的電源上，它的電阻是55歐，通電10分鐘產(chǎn)生多少熱量？解：I=U/R=220V/55Ω=4A

t=10×60s=600sQ=I2Rt=(4A)2×55Ω×600s=528000J答:通電10分鐘產(chǎn)生528000J的熱量例題P117：為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？根據(jù)焦耳定律可知：在其他條件相同的情況下，電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量,跟電阻大小成正比。各種各樣的電熱器電熱器的主要元件是發(fā)熱體——電阻絲作為發(fā)熱體應(yīng)該具有怎樣特點呢？電阻率大熔點高

例題有一種新型的炊具叫電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點。如右圖所示，問：該電壓力鍋正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？解題思路：根據(jù)焦耳定律，要想求出熱量，必須知道電流、電阻、時間。你能找出以上三個量么？電壓力鍋CYKB50－2A額定電壓：220V額定容量：5.0L額定頻率：50Hｚ額定功率：900W集團有限公司制造產(chǎn)地：湖北武漢地址：武漢市新華下路211號電話：027－85876363例題根據(jù)P=UI,得出I=P/U=900瓦/220伏＝4.09A根據(jù)R=U/I,得出R=U/I=220伏/4.09A＝53.8歐時間為15分鐘，也就是900秒根據(jù)Q＝I2Rt就可以求出產(chǎn)生的熱量有一種新型的炊具叫電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點。如右圖所示，問：該電壓力鍋正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？電壓力鍋CYKB50－2A額定電壓：220V額定容量：5.0L額定頻率：50Hｚ額定功率：900W集團有限公司制造產(chǎn)地：湖北武漢地址：武漢市新華下路211號電話：027－85876363

例題你還有其它的方法么？因為當(dāng)電流通過電壓力鍋時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以我們還可以利用“W=P×t”來求出熱量。有一種新型的炊具叫電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點。如右圖所示，問：該電壓力鍋正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？電壓力鍋CYKB50－2A額定電壓：220V額定容量：5.0L額定頻率：50Hｚ額定功率：900W集團有限公司制造產(chǎn)地：湖北武漢地址：武漢市新華下路211號電話：027－85876363解：因為該用電器把電能全部轉(zhuǎn)化成了熱能,所以:Q=W=Pt=900W×15×60S=8.1×105J像這樣把電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的用電器有時我們稱其為純電阻電路。如電熱器、白熾燈等。純電阻電路中，電熱正好等于電功電吹風(fēng)機和電熨斗通電時都會發(fā)熱，哪種電器可以認(rèn)為將電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)（熱）能？若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量，即Q=W時，我們能否利用電功公式和歐姆定律來推導(dǎo)焦耳定律呢？思考：所以Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R因為Q=W又根據(jù)歐姆定律U=IR所以W＝UIt電能轉(zhuǎn)化成熱能和機械能電吹風(fēng)機：電熨斗：電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能1、電能全部轉(zhuǎn)化為熱能時，2、電能沒有全部轉(zhuǎn)化為熱能時，Q=I2Rt=W=Pt

=UItQ=I2Rt＜W=Pt=UIt小結(jié)：注意:1、電流做多少功，就是消耗多少電能，也就是將多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能。2、純電阻電路中，電流做多少功，就是將多少電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。P118練習(xí)7Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R思考：可以用幾種方法計算？在家庭電路中，若同時接入如圖所示的用電器，會造成電路___過大，從而引起干路中的___過大，根據(jù)___定律，可知導(dǎo)線中將產(chǎn)生大量的____，使導(dǎo)線發(fā)熱，甚至燃燒引起火災(zāi).電流電流焦耳熱量[訓(xùn)練]1.“220V1000W”的電動機其線圈電阻為4歐，當(dāng)它正常工作時通電1小時產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？2.如圖a、b兩相同容器中分別裝有相等質(zhì)量的水，水中的電阻絲阻值分別為R1和R2，且R1＜R2，則閉合開關(guān)S后，a、b容器中水溫上升較快的是（）a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水溫上升快慢一樣D.無法判斷A3.一只“220V，800W”的電飯鍋，接在照明電路中，求：(1)電飯鍋正常工作時的電流.(2)電飯鍋工作時的電阻.(3)該電飯鍋工作1h消耗的電能是多少？(4)它lh放出的熱量是多少？4.有三個用電器，其中一個為“220V，60W”的電風(fēng)扇，一個為“220V,60W”的白熾燈，另一個是“220V，60W”的電熱器，都在額定電壓下工作相同的時間，比較這三個用電器產(chǎn)生的熱量是[]

A.電風(fēng)扇最多.B.白熾燈最多.

C.電熱器最多.D.都一樣.C圖(5)5.某同學(xué)用圖（5）所示的裝置研究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系”。圖中兩個燒瓶內(nèi)盛有質(zhì)量和溫度都相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小。（1）試驗采用的是__________的研究方法，試驗的設(shè)計依據(jù)是電流的________效應(yīng)。（2）閉合開關(guān)后，通過兩段金屬絲中的電流