第6节电能（第五课时） (2)

1、第五课时第五课时 电热器电热器你能列举一下生活中的电热器吗？你能列举一下生活中的电热器吗？电驱蚊器电驱蚊器电取暖器电取暖器电熨斗电熨斗电热毯电热毯电热壶电热壶电饭煲电饭煲各种电热器在结构上有什么相同之处？各种电热器在结构上有什么相同之处？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“烹饪烹饪之神之神”的炊具微波炉，其心脏是瓷控的炊具微波炉，其心脏是瓷控管，能产生的每秒管，能产生的每秒24亿亿5千万次的超千万次的超高频率的微波，快速振动食物内的蛋高频率的微波，快速振动食物内的蛋白质、脂肪、水分子等。使分子之间白质、脂肪、水分子等。使分子之间相互碰撞、挤

2、压、重新排列组合。简相互碰撞、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来烹调的。而言之，是靠食物本身内部的摩擦生热的原理来烹调的。不是电热器。不是电热器。发热体：发热体：安全保护安全保护电阻率大、熔点高电阻率大、熔点高电能电能内能内能1、结构特点、结构特点特点：特点：作用：作用：绝缘体：绝缘体：一一、电热器、电热器2、工作原理、工作原理利用利用电流热效应电流热效应制成的加热设备。制成的加热设备。二、电二、电流的热效应流的热效应电流通过各种导体时，会电流通过各种导体时，会产生的热量，产生的热量，使导使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。体的温度升高，这种现象叫做电流的

3、热效应。1、定义、定义2、实质：、实质：电能转化为内能。电能转化为内能。你能例举生活中电流的热效应吗？你能例举生活中电流的热效应吗？拨打手机时间长了，手上有热的感觉。拨打手机时间长了，手上有热的感觉。浴室浴霸灯放热；浴室浴霸灯放热；电热暖手宝可以暖手；电热暖手宝可以暖手；利用电流的热效应能制成哪些电气设备？利用电流的热效应能制成哪些电气设备？电流的热效应有什么利和弊？电流的热效应有什么利和弊？利：利用率高，无污染。利：利用率高，无污染。控制和调节温度方便。控制和调节温度方便。弊：容易引起火灾，存在安全隐患。弊：容易引起火灾，存在安全隐患。防止措施：防止措施：装散热系统。装散热系统。3、利用：、

4、利用： （1）制电热器）制电热器（3）制白炽灯）制白炽灯（2）制保险丝）制保险丝（要求电热丝材料是（要求电热丝材料是 电阻率大熔点高电阻率大熔点高）（要求保险丝材料是（要求保险丝材料是 电阻率大熔点低电阻率大熔点低）电视机电视机散热孔散热孔电脑电脑散热散热风扇风扇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。

5、电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。A.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

6、究方法？实验需采用哪种研究方法？（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？4.如何控制和测量相关参量，进行实验？如何控制和测量相关参量，进行实验？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。【进行实验，收集证据】：【进行实验，收集证据】：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【实验现象】【实验现象】电流表的读数电

7、流表的读数_A比较比较2 根玻璃管内液面的位置的变化情况根玻璃管内液面的位置的变化情况_通过电热丝的通过电热丝的 相同时，电热丝相同时，电热丝的电组越的电组越，电热就越，电热就越。【实验结论】【实验结论】多多大大电流和通电时间电流和通电时间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【实验现象】【实验现象】改变电阻，观察电流表示数的变化改变电阻，观察电流表示数的变化_观察玻璃管内液面的位置的变化情况观察玻璃管内液面的位置的变化情况_电热丝的电热丝的 相同时，相同时，通过电热通过电热丝的电流越丝的电流越 ，电热就越，电热就越 。【实验结论】【实验结论】多多大大电阻和通电时间电阻和通

8、电时间三、焦耳定律三、焦耳定律1、内容：、内容：电流通过导体所产生的热量与电流的电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与这段导体的电阻成正平方成正比，与这段导体的电阻成正比，与通电时间成正比。比，与通电时间成正比。2、公式：、公式：Q = I2RtA.实验定律实验定律普遍适用普遍适用于各种电路电热计算。于各种电路电热计算。B.注意注意Q与与R、I、t的的“同体、同时性同体、同时性”关系。关系。C.落实落实Q与与R、I、t的单位的单位“统一性统一性”原则。原则。3、公式推导：、公式推导：Q = I2RtI = U/R欧姆定律欧姆定律Q = U I tQ = U2 t/RD.推导公式只适用于

9、推导公式只适用于纯电阻电路纯电阻电路电热的计算。电热的计算。电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？电器可以认为是将电能全部转化成了内能？电熨斗。电熨斗。电吹风机将电能转化成动能和内能。电吹风机将电能转化成动能和内能。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/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=I2Rt5、有关电热计

10、算：、有关电热计算：【例【例1】如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种】如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关状态：当自动开关S 接通时，电饭锅处于加热状态，将接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到烧开；当自动开关锅内的水加热直到烧开；当自动开关S 断开时，电饭锅断开时，电饭锅处于保温状态。图中处于保温状态。图中R2 是加热用的电热丝，阻值为是加热用的电热丝，阻值为55 欧；欧；R1 是电阻，阻值为是电阻，阻值为145 欧。欧。（1）在加热状态下，电饭锅正常工作）在加热状态下，电饭锅正常工作 30分钟产生多少热量？分钟产生多少热量？先审题。先审题。已知什么？求什么？

11、已知什么？求什么？解：解：（1）在加热状态下，）在加热状态下， 开关开关S接通，接通， 电路中只接入电热丝电路中只接入电热丝R2R2=UI=220 伏伏55 欧欧=4 安安Q = I2Rt=（4 安）安）255 欧欧3060 秒秒=1.584106 焦焦（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？先审题。先审题。已知什么？求什么？已知什么？求什么？解：解：（2）在保温状态下，开关）在保温状态下，开关S断开，断开， 电阻电阻R1与电热丝与电热丝R2相串联，相串联，R1+R2 =UI=220伏伏145欧欧 + 55欧欧=1.1 安安电饭锅消耗的功率：电饭锅消耗的

12、功率：P=UI= 220 伏伏1.1 安安 = 242 瓦瓦答：（答：（1）电饭锅正常工作）电饭锅正常工作30 分钟产生的热量为分钟产生的热量为1.584 106 焦。焦。 （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率为）在保温状态下，电饭锅消耗的功率为242 瓦。瓦。上面这个问题还可以用什么方法来求解？上面这个问题还可以用什么方法来求解？【例【例2】一只一只“220V，800W”的电饭锅，接在照明电路的电饭锅，接在照明电路 中，求：电饭锅正常工作时的电流。中，求：电饭锅正常工作时的电流。 电饭锅工作时的电阻。电饭锅工作时的电阻。 该电饭锅工作该电饭锅工作1h消耗的电能是多少？消耗的电能是多少？ 它它

13、lh放出的热量是多少？放出的热量是多少？（1）因为）因为P=UI；所以正常工作电流；所以正常工作电流 I = P/U = 800w/220v 3.6A （2）电饭锅工作时的电阻）电饭锅工作时的电阻 R = U2/P = (220v)2/800w = 60.5 （3）该电饭锅工作）该电饭锅工作1h消耗的电能消耗的电能 W = Pt = 0.8kW1h = 0.8kWh （4）它）它1h放出的热量放出的热量 Q = W = 0.83.6106J = 2.88106J 先审题。先审题。已知什么？求什么？已知什么？求什么？解：解：答：（略）答：（略）【练习】在如图所示的实验中，两个相同的烧瓶中均装【练

14、习】在如图所示的实验中，两个相同的烧瓶中均装入相同质量的煤油，烧瓶甲中电阻丝的阻值为入相同质量的煤油，烧瓶甲中电阻丝的阻值为5欧。当欧。当闭合开关，电流表读数为闭合开关，电流表读数为0.8安，经过安，经过200秒的时间，烧秒的时间，烧瓶甲中的煤油温度由瓶甲中的煤油温度由20升高到升高到25，烧瓶乙中的煤油，烧瓶乙中的煤油温度由温度由20升高到升高到23。假设电阻丝产生的热量全部被。假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持不变，已知煤油的比热容不变，已知煤油的比热容c=2.1103 焦焦/（千克（千克）。）。求：求

15、：（1）在此过程中烧瓶甲中煤油吸收的热量。）在此过程中烧瓶甲中煤油吸收的热量。（2）烧瓶甲中煤油的质量。）烧瓶甲中煤油的质量。（3）烧瓶乙中电阻丝的阻值。）烧瓶乙中电阻丝的阻值。（1）640 焦焦（2）60.95克克（3）3 欧欧2关于电流通过导体时产生的热量，以下说法关于电流通过导体时产生的热量，以下说法 正确的是正确的是-（ ） A根据根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内可知，电阻越大，相同时间内 产生的热量越多产生的热量越多 B根据根据Q=U2tR可知，电阻越大，相同时间可知，电阻越大，相同时间 内产生的热量越少内产生的热量越少 C根据根据Q=UIt可知，相同时间内，相同时间内可知，相同时间内，相同时间内 产生的热量与电阻无关产生的热量与电阻无关 D根据根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越可知，在电流一定时，电阻越 大，相同时间内产生的热量越多大，相同时间内产生的热量越多D1、下列常见电器中不是利用电流热效应工作、下列常见电器中不是利用电流热效应工作 的是的是-（ ） A. 电炉电炉B. 电动机电动机 C. 电饭锅电饭锅 D. 电熨斗电熨斗B4、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V，线圈的电阻为，线圈的电阻为2,线圈中的电流为线圈中的电流为10A, 若这台电动机正常工作若这台电动机正常工作10分