第六节电能4常用的电热器PPT课件

1、第六节第六节 电能（电能（4） 常用的电热器常用的电热器电流通过各种导体时，会电流通过各种导体时，会产生的产生的热量，热量，使导体的温度升高，这种使导体的温度升高，这种现象叫做现象叫做电流的热效应电流的热效应 利用电流的热效应工作的用电器利用电流的热效应工作的用电器称为称为电热器电热器。请例举你知道的电热器请例举你知道的电热器微波炉是电热器吗？微波炉是电热器吗？1980年巴黎出现了一种被称为年巴黎出现了一种被称为“烹饪之神烹饪之神”的的炊具微波炉，其心脏是瓷控管，能产生的每秒炊具微波炉，其心脏是瓷控管，能产生的每秒24亿亿5千万次的超高频率的微波，快速振动食物千万次的超高频率的微波，快速振动食

2、物内的蛋白质、脂肪、水分子等。使分子之间相内的蛋白质、脂肪、水分子等。使分子之间相互碰撞、挤压、重新排列组合。简互碰撞、挤压、重新排列组合。简而言之，是靠食物本身内部的摩擦生热的原理而言之，是靠食物本身内部的摩擦生热的原理来烹调的。来烹调的。不是电热器。不是电热器。 优点：优点：无污染、热效率高、方便控无污染、热效率高、方便控制和调节温度。制和调节温度。 缺点：在家庭电路中，由于长期的缺点：在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老绝缘层会加速老化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾； 同时，由于电流热效应，会同时，由于电流热效应，会影影响

3、家电的使用性能和寿命。响家电的使用性能和寿命。电视机散热孔电视机散热孔电脑散热风扇电脑散热风扇防止措施：防止措施：加装散热系统（如散热电扇）加装散热系统（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构或为了更好散热而特别设计的结构探究探究电流热效应电流热效应的的影响影响因素因素【提出问题】：【提出问题】：【建立假设】：【建立假设】：电流热效应的大小与什么因素有关？电流热效应的大小与什么因素有关？结合生活经验，猜想影响因素结合生活经验，猜想影响因素B.同一电热器，通电时间越长，发热越多。同一电热器，通电时间越长，发热越多。C.电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。A

4、.电热器通电发热，不通电不发热。电热器通电发热，不通电不发热。可能与电流有关，可能与电流有关，I 越大，越大，Q越大越大可能与时间有关，可能与时间有关，t 越大，越大，Q越大越大可能与电阻有关，可能与电阻有关，R越大，越大，Q越大越大电流的热效应电流的热效应跟哪些因素有关？跟哪些因素有关？【设计实验方案】：【设计实验方案】：（控制变量法）（控制变量法）2.产生的热量大小如何反映？产生的热量大小如何反映？（转化法）（转化法）A、保持、保持I、t一定，探究一定，探究Q与与R的关系的关系B、保持、保持R、t一定，探究一定，探究Q与与I的关系的关系1.实验需采用哪种研究方法？实验需采用哪种研究方法？（

5、物体受热升温）（物体受热升温）（物体受热膨胀）（物体受热膨胀）3.实验中需要哪些实验器材？实验中需要哪些实验器材？2 只烧瓶内装有煤油只烧瓶内装有煤油， 瓶塞上各插瓶塞上各插1 根玻璃管，根玻璃管，瓶内各装瓶内各装1 根阻值不同的电阻丝根阻值不同的电阻丝R甲和甲和R乙。乙。电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线。电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线。思考题思考题2：为何用煤油而不用水？为何用煤油而不用水？思考题思考题3：为何让甲、乙串联？你将观察为何让甲、乙串联？你将观察到什么现象？说明什么问题？到什么现象？说明什么问题？思考题思考题4：如何使通过甲、乙电阻的电流如何使通过甲、乙电阻的电流发生变

6、化？若使通过甲、乙的电流增大，发生变化？若使通过甲、乙的电流增大，而通电的时间相同，又将观察到什么现而通电的时间相同，又将观察到什么现象？说明了什么问题？象？说明了什么问题？思考题思考题1：阅读阅读P116页实验器材，找出页实验器材，找出该实验中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的？该实验中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的？变量是什么？变量是什么？ 1. 1.控制控制t、I相同，研究相同，研究Q Q与电与电阻阻R R的关系的关系当通电时间和电流相等时，当通电时间和电流相等时，电阻越大电阻越大，电流产生的热量越电流产生的热量越_多多 2. 2.控制控制t、 R相同，研究电流相同，研究电流与热效应的关系与热效应的

7、关系. .当通电时间相等、电阻相等时，当通电时间相等、电阻相等时，电电流越大流越大，电流产生的热量就越，电流产生的热量就越_.多多 3. 3.控制控制I、R相同，研究相同，研究Q Q与通电与通电时间时间t t的关系的关系 当通电电流相等、电阻相等时，通电的当通电电流相等、电阻相等时，通电的时间越长时间越长，电流产生的热量越，电流产生的热量越_多多9如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变形管中液面的高

8、度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（）化，下列说法正确的是（）A该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系系B将左边容器中的电阻丝换成将左边容器中的电阻丝换成10的电阻丝后，就可的电阻丝后，就可以探究电流以探究电流 产生的热量与电阻的关系产生的热量与电阻的关系 C通电一段时间后，左侧通电一段时间后，左侧U形形管中液面的高度差比右侧的大管中液面的高度差比右侧的大 D该实验装置是利用该实验装置是利用U形管中形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的放出热量的多少的 焦耳焦耳 QI2Rt1840 年年 ,

9、英国科学家焦耳通英国科学家焦耳通过实验研究发现：过实验研究发现： 电流通过电阻时产生的热量电流通过电阻时产生的热量, 跟电流的平方成正比跟电流的平方成正比, 跟电阻跟电阻成正比成正比, 跟通电时间成正比。跟通电时间成正比。 焦耳定律焦耳定律焦耳定律：焦耳定律：电流通过导体产生的热量，电流通过导体产生的热量，跟跟电流的平方电流的平方成正比，跟导体的电阻成成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。正比，跟通电的时间成正比。1、公式：、公式：Q=I2Rt2、各量的单位、各量的单位：Q、I、R、t分别是焦分别是焦耳、安培、欧姆、秒。耳、安培、欧姆、秒。3、意义、意义：表示电流通过用电器有多少：表

10、示电流通过用电器有多少电能转化为热能。电能转化为热能。为什么电炉丝热为什么电炉丝热得发红，而导线得发红，而导线却几乎不发热？却几乎不发热？ 在其他条件相同的情况在其他条件相同的情况下，电流通过电阻时产生的下，电流通过电阻时产生的热量热量, 跟电阻大小成正比。跟电阻大小成正比。 使用电热使用电热器时，我器时，我们希望电们希望电能全部转能全部转化成热能化成热能 电热器的主要元件是电热器的主要元件是发热体发热体各种各样的电热器各种各样的电热器作为发热体应该具作为发热体应该具有怎样特点呢？有怎样特点呢？ 电阻率大电阻率大熔点高熔点高在家庭电路中，若同时接入如图所示的用电在家庭电路中，若同时接入如图所示

11、的用电器，会造成电路器，会造成电路_过大，从而引过大，从而引起干路中的起干路中的_过大，根据过大，根据_定律，可知导线中将产生大量定律，可知导线中将产生大量的的_，使导线发热，甚至燃烧引起，使导线发热，甚至燃烧引起火灾火灾. .总功率总功率热量热量焦耳焦耳电流电流导线特点导线特点?练练2、两个电阻、两个电阻R1:R2=3:2，把它们，把它们并联在电路中，通过电阻的电流之并联在电路中，通过电阻的电流之比比I1:I2= ，相同的时间内，相同的时间内，R1和和R2中电流做功之比中电流做功之比W1:W2= ，两，两个电阻的功率之比个电阻的功率之比P1:P2= ，R1和和R2在相同的时间内产生的热量之在

12、相同的时间内产生的热量之Q1:Q2= 。 有一种新型的炊具叫电有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。又具有压力锅的优点。如右图所示，问：该电如右图所示，问：该电压力锅正常工作压力锅正常工作15分钟分钟能够产生多少热量？能够产生多少热量？解题思路：根据焦耳定律，要想求解题思路：根据焦耳定律，要想求出热量，必须知道电流、电阻、时出热量，必须知道电流、电阻、时间。你能找出以上三个量么？间。你能找出以上三个量么？电压力锅CYKB50CYKB502A2A额定电压：额定电压：220V额定容量：额定容量：5.0L额定频率：额定频率：50H额定功率：额定功率：900W

13、集团有限公司集团有限公司制造制造产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路211号号电话：电话：02785876363 根据根据P=UI,得出得出I=P/U=900瓦瓦/220伏伏4.09A根据根据R=U/I,得出得出R=U/I=220伏伏/4.09A53.8欧欧时间为时间为15分钟，也就是分钟，也就是900秒秒根据根据QI2Rt就可以求出产生的热量就可以求出产生的热量有一种新型的炊具叫电有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。又具有压力锅的优点。如右图所示，问：该电如右图所示，问：该电压力锅正常工作压力锅正常工作15分钟分钟能

14、够产生多少热量？能够产生多少热量？电压力锅CYKB502A额定电压：额定电压：220V额定容量：额定容量：5.0L额定频率：额定频率：50H额定功率：额定功率：900W集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路211号电话：02785876363 你还有其它的方法么？你还有其它的方法么？因为当电流通过电压力锅时，电能全部转化为内因为当电流通过电压力锅时，电能全部转化为内能，所以我们还可以利用能，所以我们还可以利用“W=Pt”来求出热量。来求出热量。有一种新型的炊具叫电有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。又具有压力锅的优点。如右图所示，问：该电

15、如右图所示，问：该电压力锅正常工作压力锅正常工作15分钟分钟能够产生多少热量？能够产生多少热量？电压力锅CYKB502A额定电压：额定电压：220V额定容量：额定容量：5.0L额定频率：额定频率：50H额定功率：额定功率：900W集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路211号电话：02785876363例例2: 某电动机正常工作时两端的电压某电动机正常工作时两端的电压是是100伏特伏特，通过的电流为，通过的电流为5安培安培，其，其内电阻为内电阻为2欧欧，求，求(1)(1)每分钟每分钟产生的热产生的热量为多少量为多少(2)(2)每分钟电动机做功多少每分钟电动机做功多少焦耳焦耳(3)思

16、考思考:(1)与与(2)为何不同为何不同?你能计算电动你能计算电动机产生的机械能吗机产生的机械能吗?若电流所做的功全部转化为电热器的内若电流所做的功全部转化为电热器的内能，即为纯电阻电路，则：能，即为纯电阻电路，则： Q W所以，所以，QWUItI2Rt也可也可QWPt 也可也可若电流所做的功只有一部分转化为若电流所做的功只有一部分转化为热，则热，则只可用焦耳定律来计算只可用焦耳定律来计算QWUIttRUWQ2 4、电功与电热关系：、电功与电热关系：电电能能用用电电器器内能内能机械能机械能其他能其他能W=UIt在纯电阻电路在纯电阻电路(电热器电路电热器电路)中：中：W = QW=UIt=U2t

17、/R=I2RtQ=I2Rt=U2t/R=UIt在非纯电阻电路中：在非纯电阻电路中：W QW=UItQ=I2Rt如图如图a、b两相同容器中分别装有相等质量两相同容器中分别装有相等质量的水，水中的电阻丝阻值分别为的水，水中的电阻丝阻值分别为R1和和R2，且且R1R2，则闭合开关，则闭合开关S后，后，a、b容器中容器中水温上升较快的是（水温上升较快的是（ ）A.a容器中的水容器中的水 B.b容器中的水容器中的水 C.a、b容器中的水温上升快慢一样容器中的水温上升快慢一样 D.无法判断无法判断A有一只电熨斗，其上标明了有一只电熨斗，其上标明了“关，低，关，低，中，高中，高”四挡，使用时扭动开关即可，四

18、挡，使用时扭动开关即可，如图，若要用高挡应如何连接如图，若要用高挡应如何连接1、2、3、4的接线柱？的接线柱？1234220V10如图是某家用电热器内部电路结构图，其中如图是某家用电热器内部电路结构图，其中R1R1、R2R2为加热电阻丝（为加热电阻丝（R1R2R1R2）。下列关于电阻丝）。下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（率，其中大小说法正确的是（ ）A A、甲的连接方式发热功率最小、甲的连接方式发热功率最小 B B、乙的连接方式发热功率最小、乙的连接方式发热功率最小C C、丙的连接方式发热功率最大、丙的

19、连接方式发热功率最大 D D、丁的连接方式发热功率最小、丁的连接方式发热功率最小14电饭锅工作时有两种状态：电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状一种是加热状态，另一种态，另一种是保温状态。如图所示为电饭锅的电路图，是保温状态。如图所示为电饭锅的电路图，R1、R2为电热为电热丝，丝，S为温控开关，为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当两点接在家庭电路上。当S闭合闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1000W；当；当S断开断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为时，电饭锅处于保温状态，保温功率为100W求：求：（1）电饭锅加热）电饭锅加热30s，电热丝产生的总热

20、量是多少？，电热丝产生的总热量是多少？（2）电热丝）电热丝R1、R2的阻值之比是多少？的阻值之比是多少？（3）电饭锅保温）电饭锅保温30min，电热丝，电热丝R2产生的热量是多少？产生的热量是多少？CFXB型型“220V 1100W”电饭煲有两档开电饭煲有两档开关，如图所示，档关，如图所示，档2是高温烧煮，档是高温烧煮，档1是焖饭、是焖饭、保温。当接档保温。当接档2时，电路的功率是时，电路的功率是1100瓦；当瓦；当接档接档1时，电路的总功率是时，电路的总功率是22瓦。（虚线框内瓦。（虚线框内为电饭煲的简易原理示意图）为电饭煲的简易原理示意图）求：求： （1）串联电阻）串联电阻R的阻值；的阻值； （2）接档）接档1时时R消耗的功率；消耗的功率； （3）用公式说明档）用公式说明档1是否比档是否比档2省电。省电。 R0R12220V工作程工作程序序预粉碎预粉碎混合预热混合预热粉碎粉碎煮沸煮沸停停止止工作时工作时间间与状态与状态3min3min无豆浆无豆浆溢出溢出5 min5 min3030升至升至80802 min2 min溢溢出出100g100g浆汁浆汁2 min802 min80升至升至1001001.1.两次加热过程中水和豆浆汁共吸收多少热量？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）（视豆浆汁与水比热容相同）2.2.全过程消耗电能为多少？全