九年级科学 电热器课件 浙教版.ppt

1 灯泡发光一段时间后 用手触摸灯泡 有什么感觉 2 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 电热器 当电流通过各种导体时会使导体的温度升高 这种现象叫 电流的热效应 许多用电器就是利用电流的热效应工作的 电热器的主要部件是 你能告诉我电热器的能量转化吗 电能 热 内 能 发热体 1 找一找 谁是电热器 为什么 2 3 4 他们都是电热器吗 但电流的热效应也有不利的地方 比如电动机 电视机等工作时也会有热量产生 这既浪费了电能 又可能在长时间机器散热较差时被烧毁 在远距离输电时 不可避免地使一部分电能在输电线上转化为内能而损失 判断 下列电器哪些是电热器 哪些不是 电风扇 电烙铁 电视机 电饭锅 电炉 电脑 电熨斗 电流的热效应在生产和生活中广泛的应用 电热器具有清洁 无污染 热效率高等优点 电炉在通电时热得发红 而连在一起的铜导线为何不怎么烫 你能就此提出一个比较有意义的问题来吗 电流强弱 i 电阻大小 r 通电时间 t 问题 电流通过导体产生的热量的多少与哪些因素有关 猜想 话题一 要探究电流i 电阻r 时间t三者对电流产热q多少 你想用什么样的科学研究方法 控制变量法 1 控制电流i 时间t相同 研究电阻r变化对电热q的影响 2 控制电阻r 时间t相同 研究电流i变化对电热q的影响 3 控制电阻r 电流i相同 研究时间t变化对电热q的影响 话题二 电流通过导体产热其中所产生的热既看不见也摸不着如何测量呢 既看不见也摸不着的科学量 既看得见也能测量的科学量 让电流产生的热量被水吸收 通过观察一定质量的水升温变化来判定产热多少 长时间才能测出的定量科学量 短时间也可作出定性判定的科学量 水短时间内升温慢 可观察一定体积的水吸热升温膨胀情况 哪么是否有比水还要膨胀的快的物质呢 煤油 空气 从测水温变化到观察水的热膨胀 小导管中的液面高度变化 1840年 英国科学家焦耳通过实验研究发现 电流通过电阻时产生的热量 跟电流的平方成正比 跟电阻成正比 跟通电时间成正比 q i2rt 焦耳定律 结论 其中 i 通过导体的电流 单位 安 a r 导体的电阻 单位 欧 t 通电时间 单位 秒 s q 电流通过导体时产生的热量 单位 焦 j 焦耳定律的表达式 q i2rt 例题1 在1分钟内 通过电阻为50欧姆的电熨斗的电流为2安培 则电熨斗产生的热量是多少焦耳 解 q i2rt 2安 2 50欧 60秒 1 2 104焦 答 电熨斗产生的热量是1 2 104焦耳 例题2 有一种新型的炊具叫做电压力锅 它用电加热 又具有压力锅的优点 如图所示是一只压力锅的铭牌 问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量 解 当它处于正常工作状态时 i p u 900w 220v 4 09a r u i 220v 4 09a 53 8 q i2rt 4 09a 2 53 8 15 60s 8 1 105j 本题还有别的方法求解吗 因为该用电器把电能全部转化成了热能 所以 q w pt 900w 15 60s 8 1 105j 像这样把电能全部转化成内能的用电器有时我们称其为纯电阻电路 如电热器 纯电阻电路中 电热正好等于电功 小结 1 电能全部转化为热能时 q i2rt w pt uit 2 电能没有全部转化为热能时 q w 显然 我们希望热量更多的集中在电炉的发热体上 而不是与电炉相连的导线上 根据今天所学的焦耳定律q i2rt 你对发热体和导线的材料有何建议 请你当回设计师 发热体 电阻率大 熔点高 不易氧化 导线 电阻率小 熔点高 电路中负荷过大有什么危险 为什么 电路中负荷过大时 使电路中电流增大 按q i2rt计算 容易引起线路发热 甚至烧毁线路 1 一台电风扇 其线圈电阻约为5欧 现接入220伏电路中 正常工作时电流约为4安 求 1 1分钟电风扇产生多少热量 2 1分钟内有多少电能转化为机械能 焦耳定律的应用 一 电热器 1 原理 电流的热效应 2 电热器结构 主要部分是发热体 发热体特点 电阻率大熔点高 思考 我们今天学习了什么内容 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 跟通电时间成正比 其表达式 q i2rt 对于纯电阻用电器 电能全部转化为热量 可以用下面的公式进行计算 q w 注意 练习 1 下列家用电器 铭牌上的字样为 220v40w 其中产生热量最多的是 a 普通灯泡b 电风扇c 电烙铁d 一样多 c 2 灯泡的灯丝断了搭上以后 灯会比原来更亮原因是 灯丝搭上以后灯丝粗了 电阻小了 3 220v1000w 的电动机 起线圈的电阻为4 当它正常工作时 通电1小时产生的热量是多少 已知 u 220vw 1000wt 3600s求 q 解7 i p u 1000w 220v 50 11aq i2rt 50 11a 2 4 3600s 2 97 105j答 略 4 电热器与一只阻值为24 的电阻串联后接在电压恒定电源的两端 通电后电热器的实际功率为额定功率的1 25 电路上的电流为a 若去掉电阻 将电热器直接接到电源上 则电热器的功率恰好为额定功率 求 1 电热器与电阻串联工作时 电阻两端的电压 2 电源电压 3 电热器的额定功率 如图所示电路 电源电压不变 电加热器电阻为16欧并保持不变 电加热器q放入装有一定质量水的烧杯m中 当开关s闭合 滑动变阻器的滑片p置于中点时 经4分钟将杯中水烧开 沸腾 电流表的示数为0 6安 将滑片p置于b端 电压表的示数为18伏 求 1 这时电加热器两端的电压多大 2 若烧开初始条件完全相同的一杯水 需要多长时间 两次加热过程中水和豆浆汁共吸收多少热量 视豆浆汁与水比热容相同 全过程消耗电能为多少 6 如图甲 乙 丙是hg牌家用豆浆机的结构 铭牌和简化电路图 某次使用时 将浸泡好的适量黄豆放入滤网内 加入清水1000ml 制作豆浆 启动自动控制键 豆浆机按下表程序正常工作 7