2023學年完整公開課版電熱器

你認識這些物品嗎?看到這些物品你能想到哪些字?電熱電熱器1、燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？2、電風扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？你知道這是為什么嗎？議一議這是由于電流通過用電器時用電器發(fā)熱現(xiàn)象，導致用電器溫度升高用電器發(fā)燙

當電流通過各種導體時會使導體的溫度升高，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應。

各種各樣的電熱器都是利用電流的熱效應工作的。電熱器的主要部件是:發(fā)熱體你能告訴我電熱器的能量轉化嗎？電能→熱（內）能

認識各種電熱器，找出它們的共同點電飯煲電熨斗電熱毯電熱水壺

電吹風（1）電能轉化為熱能（2）工作原理：電流的熱效應討論1、你還知道哪些電器是利用電流的熱效應工作的？討論2、電流的熱效應有什么利和弊？如何防止？

優(yōu)點：無污染、熱效率高、方便控制和調節(jié)溫度。

二.電流熱效應的利與弊

缺點：①在家庭電路中，由于長期的電流熱效應，導線外的絕緣層會加速老化甚至會燒毀絕緣層而引發(fā)火災；

②同時，由于電流熱效應，會影響家電的使用性能和壽命。防止措施：加裝散熱系統(tǒng)（如散熱電扇）或為了更好散熱而特別設計的結構討論3、電爐在通電時熱得發(fā)紅，而連在一起的銅導線為何不怎么燙。據(jù)你猜測可能與什么有關？電流強弱(I)電阻大小(R)通電時間(t)

二、電流通過導體產生的熱量的多少與哪些因素有關？話題一:要探究電流I

、電阻R、時間t三者對電流產熱Q多少，你想用什么樣的科學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的影響話題二：電流通過導體產熱其中所產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量既看得見也能測量的科學量讓電流產生的熱量被水吸收，通過觀察一定質量的水升溫變化來判定產熱多少。長時間才能測出的定量科學量短時間也可作出定性判定的科學量水短時間內升溫慢，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呢？煤油空氣從測水溫變化到觀察水的熱膨脹（小導管中的液面高度變化）探究電流通過導體產生的熱的多少跟哪些因素有關呢？一、猜想：二、設計實驗：電阻時間電流請看演示實驗并思考下面的問題：（1）你看到什么現(xiàn)象？兩個U型管的液面均上升，且右邊的管比左邊的管液面上升的快。（2）你知道為什么會上升嗎？電阻絲通電后→熱量，導致容器內氣體體積膨脹→玻璃管液面上升。（3）該實驗的兩個密閉容器中哪些量是相同的？變量是什么？兩電阻絲的通電電流(串聯(lián))和通電時間相同。（4）從上分析你能得出什么結論？在通電電流和時間相同的情況下，電阻越大，液面高度差大，產生的熱量也越多。探究1請再看演示實驗并思考下面的問題：（1）你看到什么現(xiàn)象？兩個U型管的液面均上升，且左邊的管比右邊的管液面上升的快。（2）這個實驗的條件是什么？實驗中兩電阻絲的電阻和通電時間相同。（3）從上分析你能得出什么結論？在導體的電阻和時間相同的情況下，通電電流越大，液面高度差大，產生的熱量也越多。

思考探究2接在電路中的兩只相同燈泡，一個是通電10分鐘，另一個是通電20分鐘，哪一個產生的熱量哪一個多？通電時間越長，電流產生的熱量也多。在電流I和通電時間t相同時，電阻Ｒ越大電流產熱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越長電流產熱Ｑ越多。

焦耳在1818年12月24日生于英國曼徹斯特，他的父親是一個釀酒廠主.焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規(guī)的教育。青年時期，在別人的介紹下，焦耳認識了著名的化學家道爾頓.道爾頓給予了焦耳熱情的教導.焦耳向他虛心的學習了數(shù)學、哲學和化學，這些知識為焦耳后來的研究奠定了理論基礎.1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內，測量不同電流強度和電阻時的水溫.通過這一實驗，他發(fā)現(xiàn)：導體在一定時間內放出的熱量與導體的電阻及電流強度的平方之積成正比.四年之后，俄國物理學家楞次公布了他的大量實驗結果，從而進一步驗證了焦耳關于電流熱效應之結論的正確性.因此，該定律稱為焦耳—楞次定律.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人為了紀念焦耳，把功和能的單位定為焦耳.

焦耳1818~18891840年，英國的物理學家焦耳通過大量的實驗最精確確定了電流產生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系—焦耳定律三、焦耳定律的內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律焦耳定律可用下面的公式表示：其中：I——通過導體的電流，單位：安（A）；

R——導體的電阻，單位：歐（Ω）；

t——通電時間，單位：秒（S）

Q——電流通過導體時產生的熱量，單位：焦（J）焦耳定律的表達式：Q=I2Rt三：焦耳定律小結：1.焦耳定律內容：表示電流通過用電器有多少電能轉化為熱能。3.單位：2.公式：電流通過電阻時產生的熱量,跟電流的平方成正比,跟電阻成正比,跟通電時間成正比。

Q＝I2RtI-安，R-歐，t-秒，Q-焦４．意義：思考

你能猜測出電熱器中的發(fā)熱體是用什么特點的材料制成的嗎?電阻率大熔點高不易氧化【例題1】有一種新型的炊具叫做電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點。如圖所示是一只壓力鍋的銘牌，問該壓力鍋正常工作15分鐘能夠產生多少熱量？電壓力鍋SUPORCYKB50-2A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

制造產地：湖北武漢地址：武漢新華下路211號電話：當它處于正常工作狀態(tài)時I=P/U=900W/220V≈4.09AR=U/I=220V/4.09A=53.8ΩQ=I2Rt=(4.09A)2×53.8Ω×15×60S≈8.1×105J本題還有別的方法求解嗎?因為該用電器把電能全部轉化成了熱能,所以:Q=W=Pt=900W×15×60S=8.1×105J像這樣把電能全部轉化成內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機和電熨斗通電時都會發(fā)熱，哪種電器可以認為將電能全部轉化成內（熱）能？若電流做的功全部用來產生熱量，即Q=W時，我們能否利用電功公式和歐姆定律來推導焦耳定律呢？思考：∴Q=W=UIt=I2Rt∵Q=W又根據(jù)歐姆定律U=IR∵W＝UIt電能轉化成熱能和機械能電吹風機：電熨斗：電能全部轉化成內能1、電能全部轉化為熱能時，2、電能沒有全部轉化為熱能時，Q=I2Rt=W=Pt=UItQ=I2Rt＜W=Pt=UIt小結：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，就是將多少電能轉化成內能?！纠}2】電熱器的發(fā)熱體材料的熔點和電阻率有什么要求？運用焦耳定律給予解釋。發(fā)熱體特點：電阻率大、熔點高焦耳定律的應用1.電熱器接在220伏的電源上，它的電阻是55歐，通電10分鐘產生多少熱量？利用歐姆定律算出通過電熱器的電流

I=U/R=220伏/55歐=4安再根據(jù)焦耳定律算出通電10分鐘產生的熱量

Q=I2Rt=(4安)2×

55歐×600秒=5.28×105焦答：電熱器10分鐘產生的熱量5.28×105焦已知：

U=220VR=55歐t=10分=600秒求：Q解：2．如圖a、b兩相同容器中分別裝有相等質量的水，水中的電阻絲阻值分別為R1和R2，且R1＜R2，則閉合開關S后，a、b容器中水溫上升較快的是--------------------（）A.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3.一臺電風扇，其線圈電阻約為5歐，現(xiàn)接入220伏電路中，正常工作時電流約為4安，求：（1）1分鐘電風扇產生多少熱量？（2）1分鐘內有多少電能轉化為機械能？４．CFXB型“220V1100W”電飯煲有兩檔開關，如圖所示，檔2是高溫燒煮，檔1是燜飯、保溫。當接檔2時，電路的功率是1100瓦；當接檔1時，電路的總功率是22瓦。（虛線框內為電飯煲的簡易原理示意圖）求：（1）串聯(lián)電阻R的阻值；（2）接檔1時R消耗的功率；（3）用公式說明檔1是否比檔2省電。

R0R12220V５．如圖所示電路，電源電壓不變，電加熱器電阻為16歐并保持不變。電加熱器Q放入裝有一定質量水的燒杯M中。當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P置于中點時，經4分鐘將杯中水燒開（沸騰），電流表的示數(shù)為0.6安；將滑片P置于b端，電壓表的示數(shù)為18伏。求：（1）這時電加熱器兩端的電壓多大？ （2）若燒開初始條件完全相同的一杯水，需要多長時間？bVSApaQM水工作程序預粉碎混合預熱粉碎煮沸停止工作時間與狀態(tài)3min無豆?jié){溢出5min30℃升至80℃2min溢出100g漿汁2min80℃升至100℃兩次加熱過程中水和豆?jié){汁共吸收多少熱量？（視豆?jié){汁與水比熱容相同）全過程消耗電能為多少？６．如圖甲、乙、丙是HG牌家用豆?jié){機的結構、銘牌和簡化電路圖。某次使用時，將浸泡好的適量黃豆放入濾網內，加入清水1000ml，制作豆?jié){，啟動自動控制鍵，豆?jié){機按下表程序正常工作。7.某電熱器內有R1和R2兩根電阻絲，在電壓不變的情況下，單獨接通R1可將熱水器內水在15min內燒開，單獨接通R2，可將熱水器內的水在30min內燒開，問：（1）若將R1、R2并聯(lián)使用，這些水多少時間才能沸騰？（2）若將R1、R2串聯(lián)使用，這些水多少時間才能沸騰？練習：1、下列家用電器，銘牌上的字樣為“220V40W”，其中產生熱量最多的是（）A、普通燈泡B、電風扇C、電烙鐵D、一樣多C2、燈泡的燈絲斷了搭上以后，燈會比原來更亮原因是

。燈絲搭上以后燈絲粗了，電阻小了3、“220V1000W“的電動機，起線圈的電阻為4Ω當它正常工作時，通電1小時產生的熱量是多少？已知：U==220VW==1000Wt==3600S求：Q==？解7：I=P/U=1000W/220V==50/11AQ==I2Rt==（50/11A）×4×3600S==697J答：略……3、“220V1000W“的電動機，起線圈的電阻為4Ω當它正常工作時，通電1小時產生的熱量是多少？已知：U==220VW==1000Wt==3600S求：Q==？解：I=P/U=1000W/220V==50/11A