浙江省温州市平阳县鳌江镇第三中学九年级科学上册 5.3 能量的转化与守恒 3.7 电热器3.7电热器课件 浙教版.ppt

第7节电热器 灯泡发光一段时间后 用手触摸灯泡 有什么感觉 电风扇使用一段时间后 用手触摸电动机部分有什么感觉 你知道这是为什么吗 发烫 是电流的热效应 电吹风是利用电来加热的设备 一般可用来吹干湿漉的头发 电熨斗是利用电来加热的设备 可用来熨平衣物 电暖气的种类很多 石英管式电暖气是利用电流使石英管散发热量 电烤箱是利用电来加热的设备 可用来加热烘烤食品 它们通电时 能量是如何转化的 灯泡接入电路中时 灯泡和电线中都有电流流过 为什么灯泡热得发光 而电线却不怎么热 一 电流的热效应 思考题1 电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 思考题2 如何量度物体吸收或放出热量的多少 我们已知q cm t q qm 对于质量相同的同种物质 温度变化越大 物态没有变化 吸收或放出的热量越多 实验探究 设计好如图3 69实验 电流通过各种导体时 会使导体发热 温度升高 电流产生的热量可能与电流的大小 导体电阻的大小以及通电时间的长短有关 实验探究 设计好如图3 69实验 r甲 r乙 如图 所示 在两个相同的烧瓶中装满煤油 瓶中各放一根电阻丝 甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大 1 接通电路一段时间 比较两瓶中的煤油哪个上升得高 图 实验结果是 甲瓶中的煤油上升得高 这表明 电阻越大 电流产生的热量越多 2 在两玻璃管中的液柱降回原来高度后 调节滑动变阻器 加大电流 重做上述实验 通电时间与前次相同 在两次实验中 比较甲瓶 或乙瓶 中的煤油哪次上升得高 图 实验结果 在第二次实验中 瓶中煤油上升得高 这表明 电流越大 电流产生的热量越多 3 实验表明 通电时间越长 瓶中煤油上升得越高 电流产生的热量越多 思考题4 为何用煤油而不用水 思考题5 为何让甲 乙串联 你将观察到什么现象 说明什么问题 思考题6 如何使通过甲 乙电阻的电流发生变化 若使通过甲 乙的电流增大 而通电的时间相同 又将观察到什么现象 说明了什么问题 思考题3 阅读p124页实验器材 找出该实验中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的 变量是什么 煤油比热较小 使电流相等 利用滑动变阻器改变电路的电阻 玻璃管中的液面上升更高 电热体产生的热量更多 烧瓶的质量 煤油的温度与质量 二 焦耳定律 电流通过导体产生的热量 跟电流的平方成正比 跟导体的电阻成正比 跟通电的时间成正比 1 公式 q i2rt 2 各量的单位 q i r t分别是焦耳 安培 欧姆 秒 3 意义 表示电流通过用电器有多少电能转化为热能 建议 电功公式 欧姆定律推导出焦耳定律 如果电流通过电热器 纯电阻 做功 电能全部转化为热能 放出热量的计算还可以用哪些计算式 为什么 觉察不出和灯相连的电线发热 因为电线和灯串联 通过它们的电流是一样大 又因为灯的电阻比电线的大得多 所以根据焦耳定律q i2rt可知 在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多 因此 灯泡热量发光 而电线却感觉不到热 和电炉相连的电线为什么显著发热 照明电路的电压是一定的 由p ui可知 电路中接入大功率电炉时 通过的电流大 在电线的电阻相同的情况下 跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多 所以根据焦耳定律q i2rt可知 在相同的时间内 电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多 因此跟电炉相连的电线显著发热 有可能烧坏它的绝缘皮 甚至引起火灾 1 热水箱储满20 的水后 要加热到85 需要吸收焦耳热量 2 若电能与热能的转化率为80 则要供给这些热量 额定电压220伏热水箱至少要加热分钟 3 如果饮水机每天累计有2小时处于加热状态 其余时间处于保温状态 每天按24小时计算 则这台饮水机一天消耗电能为 q tcm 65 4 2 103 0 8 2 34 105j q i2rt pt t q p 2 34 105 80 500 585s 9 75 w 0 5 2 0 04 22 1 88 kwh 1 2 如图所示 是电吹风机送热风的工作电路 对应的额定功率为1100瓦 将它接入到电压为220伏电路中 正常工作 送热风 10分钟 电吹风机消耗的电能为焦 如果电热丝电阻为48 4欧 则此时电热丝消耗的功率为瓦 在10分钟内它产生的热量为焦 q i2rt 52 44 10 60 6 6 105j r u2 p 48400 1100 44欧i p u 1100 220 5 a i u r 220 48 4 4 545 a p i2r 1000wq i2rt 4 5452 48 4 10 60 6 105j 6 6 105 1000 6 105 7 一个电热水器的铭牌如右所示 请根据铭牌所提供的信息计算 将40升 即立方分米 20 的水加热至60 需要吸收多少热量 c水 4 2 103焦 千克 1 0 103千克 米3 正常工作时 上述加热过程需通电多少时间 q吸 tcm 40 4 2 103 40 6 72 106t q p 6 72 106 2000 3360s 56min 3 一只 220v 45w 的电烙铁 在额定电压下使用 每分钟产生的热量是多少 我们可以用哪些方法来解 q i2rt根据额定电压与额定功率 求出额定电流i 和额定电阻r q uit根据额定电压与额定功率 求出额定电流i q u2 r t根据额定电压与额定功率 求出额定电阻r 如图甲所示为现在家庭 宾馆常用的无线电水壶 一种在倒水时导线脱离 用电加热的方便水壶 图乙是该电水壶的铭牌 某同学用这种电水壶烧开水 他将水放至最大水量 测得水的温度是18 通电5分50秒 水烧开 在一个标准大气压