用苏科初中九上电热器电流的热效应PPT学习教案

1、会计学1用苏科初中九上电热器电流的热效应用苏科初中九上电热器电流的热效应电流的热效应：电流的热效应：电流通过各种导体电流通过各种导体时，都会使导体的温度升高的现象时，都会使导体的温度升高的现象。第1页/共33页电热器：电热器：利用电流的热效应制成的利用电流的热效应制成的加热设备。（即把电能全部转化为加热设备。（即把电能全部转化为热能的加热设备）热能的加热设备）原理原理:是根据电流的热效应制成的是根据电流的热效应制成的电热器的主要元件是发热体电热器的主要元件是发热体结构结构:第2页/共33页电油炸锅电油炸锅电熨斗电熨斗电烤箱电烤箱电电取取暖暖器器电电热热水水器器电烙电烙铁铁电热水壶电热水壶电饭电

2、饭煲煲电热毯电热毯第3页/共33页 灯泡接入电路中灯泡接入电路中, ,灯泡灯泡和电线中流过相同的电流和电线中流过相同的电流, ,它们都要发热，灯泡热得它们都要发热，灯泡热得发光发光, ,电线的发热却觉察不电线的发热却觉察不出来。这是为什么出来。这是为什么? ?第4页/共33页现象现象:电炉丝和导线通过的电炉丝和导线通过的电流相同电流相同。为什么电炉丝热的为什么电炉丝热的发红发红，而导，而导线却几乎线却几乎不发热不发热？根据此现象，你能提出什么问题？根据此现象，你能提出什么问题？第5页/共33页 接入更多的大功率用电接入更多的大功率用电器时，电线将显著发热，器时，电线将显著发热，会烧坏它的绝缘皮

3、，甚至会烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？引起火灾。这又是为什么？第6页/共33页电流产生的热量跟哪些因素电流产生的热量跟哪些因素有关呢？有关呢？第7页/共33页研究问题的方研究问题的方法法: :结论结论1:1:电阻和电流相同时，电阻和电流相同时，通电时间通电时间越长，电流产生的热量越多。越长，电流产生的热量越多。控制变量法控制变量法1.1.研究电流产生热量与研究电流产生热量与通电时间通电时间的关系的关系第8页/共33页第9页/共33页归纳总结归纳总结 结论结论2:2:电流和通电时间相同时，电流和通电时间相同时，电阻电阻越大，越大，电流产生的热量越多。电流产生的热量越多。结论结论3:

4、3:电阻和通电时间相同时，电阻和通电时间相同时，电流电流越大，越大，电流产生的热量越多。电流产生的热量越多。结论结论1:1:电阻和电流相同时，电阻和电流相同时，通电时间通电时间越长，越长，电流产生的热量越多。电流产生的热量越多。第10页/共33页焦耳定律焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方电流的平方成正比，跟成正比，跟导体的电阻导体的电阻成正比，跟成正比，跟通电时间通电时间成正比。成正比。公式公式: :Q=IQ=I2 2RtRt第11页/共33页 焦耳焦耳是英国物理学家。他一生的是英国物理学家。他一生的大部分时间是在实验室里度过的。大部分时间是在实验室

5、里度过的。18401840年，焦耳通过大量的实验终于年，焦耳通过大量的实验终于确定了电流产生的热量跟电流的平确定了电流产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律就是跟通电时间成正比，这个规律就是焦耳定律。焦耳定律。 焦耳致力于热功当量的精确测定焦耳致力于热功当量的精确测定达达4040年之久，他用实验证明年之久，他用实验证明“功功”和和“热量热量”之间有确定的关系，为之间有确定的关系，为热力学第一定律的建立确定了牢固热力学第一定律的建立确定了牢固的实验基础。的实验基础。 第12页/共33页 灯泡接入电路中灯泡接入电路中, ,灯泡灯泡

6、和电线中流过相同的电流和电线中流过相同的电流, ,它们都要发热，实际上灯它们都要发热，实际上灯泡热得发光泡热得发光, ,电线的发热却电线的发热却觉察不出来。这是为什么觉察不出来。这是为什么? ?第13页/共33页 接入更多大功率的用电接入更多大功率的用电器时，电线将显著发热，会器时，电线将显著发热，会烧坏它的绝缘皮，甚至引起烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？火灾。这又是为什么？第14页/共33页例：在例：在1分钟内，通过电阻为分钟内，通过电阻为50欧姆的欧姆的电熨斗的电流为电熨斗的电流为2安培，则电熨斗产生安培，则电熨斗产生的热量是多少焦耳？的热量是多少焦耳？解：解： Q=IQ=I2

7、 2RtRt= =（2 2安）安）2 25050欧欧6060秒秒=1.2 =1.2 10104 4焦焦答：电熨斗产生的热量是答：电熨斗产生的热量是1.2 1.2 10104 4焦耳。焦耳。第15页/共33页都标有都标有“220V 500W”电吹风机、电灯和电电吹风机、电灯和电熨斗通电时都会发热，在正常工作相同时间熨斗通电时都会发热，在正常工作相同时间后产生的热量哪个最多？为什么？后产生的热量哪个最多？为什么？电吹风机、电灯电吹风机、电灯:电熨斗电熨斗:QWQ=W第16页/共33页电熨斗电熨斗消耗消耗电能电能产生产生内能内能电流做功电流做功分析：分析：消耗的电能消耗的电能产生的内能产生的内能电功

8、电功电热电热电热与电功的关系：电热与电功的关系：第17页/共33页电风扇电风扇消耗消耗电能电能产生产生机械能机械能和和 内能内能电流做功电流做功分析：分析：消耗的电能消耗的电能产生的内能产生的内能电功电功电热电热电热与电功的关系：电热与电功的关系：第18页/共33页【例题例题1】 有一种新型的炊具叫做电压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。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，问该压力锅如图所示是一只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作正常工作15分钟能够产生多少热量？分钟能够产生多少热量？电压力锅电压力锅SUPORSUPORCYKB50-2A

9、CYKB50-2A额定电压：220V 额定容量：5.0L额定频率：50Hz 额定功率：900W集团有限公司集团有限公司 制造产地：湖北武汉 地址：武汉新华下路211号电话：当它处于正解：当它处于正常工作状态时常工作状态时I=P/U=900W/220V4.09AR=U/I=220V/4.09A=53.8 Q=I2Rt= (4.09A)253.81560S 8.1105J本题还有别本题还有别的方法求解的方法求解吗吗? ?第19页/共33页例例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

10、阻为内电阻为2欧欧，求，求每分钟每分钟产生的热量产生的热量为多少？电流做了多少功为多少？电流做了多少功? ? 有多少电有多少电能转化成机械能能转化成机械能? ?第20页/共33页3、电能全部转化为内能时，、电能全部转化为内能时，若电能没有全部转化为内能时，若电能没有全部转化为内能时，则则只可用焦耳定律来计算只可用焦耳定律来计算Q=I2Rt = W=Pt =UItQ=I2Rt W=Pt =UIt第21页/共33页显然，我们希望热量更多的集中在电炉显然，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上。根据今天所学的焦耳定

11、律Q=IQ=I2 2RtRt ，你对你对发热体和导线的材料发热体和导线的材料有何建议？有何建议？发热体：电阻率大，熔点高发热体：电阻率大，熔点高导线：导线：电阻率小，熔点高电阻率小，熔点高第22页/共33页电热的作用：电热的作用：电热有利的一面电热有利的一面电热有害的一面电热有害的一面取暖、加热食物等等；好处多多！取暖、加热食物等等；好处多多！轻则用电器烧坏；重则引发火灾。轻则用电器烧坏；重则引发火灾。减小电热产生的危害：减小电热产生的危害：减小电阻和加快散热（散热孔、散热减小电阻和加快散热（散热孔、散热片、散热风扇等）片、散热风扇等）第23页/共33页电热的作用：电热的作用：有害的一面有害的

12、一面加快散热的方法三：加快散热的方法三：散热风扇散热风扇加快散热的方法二：加快散热的方法二：散热孔散热孔加快散热的方法一：加快散热的方法一：散热片散热片第24页/共33页电热的作用：电热的作用：有害的一面有害的一面电热产生的根本原因是电热产生的根本原因是导体存在电阻导体存在电阻第25页/共33页1 1、电流的热效应、电流的热效应2 2、电热器、电热器3 3、焦耳定律、焦耳定律4 4、公式：、公式：Q=IQ=I2 2Rt Rt 电流通过导体产生的热量跟电流通过导体产生的热量跟 成成正比，跟正比，跟 成正比，跟成正比，跟 成正比。成正比。电流的平方电流的平方导体的电阻导体的电阻通电时间通电时间第2

13、6页/共33页练习二：练习二：C电炉丝电炉丝输电线输电线电炉在使用时电炉在使用时,电炉丝迅速热的发红电炉丝迅速热的发红,而与其而与其相连的输电线却不怎么热相连的输电线却不怎么热,下列解释正确的下列解释正确的是是( ) A、输电线中电流小于电炉丝中电流输电线中电流小于电炉丝中电流B、输电线通电时间小于电炉丝的通电时间输电线通电时间小于电炉丝的通电时间C、输电线电阻小于电炉丝电阻输电线电阻小于电炉丝电阻D、以上说法都正确以上说法都正确例例1第27页/共33页例例2第28页/共33页 如图所示，电源电压如图所示，电源电压220220伏，伏，R R是电烙铁，是电烙铁，标有标有“220V220V，40W

14、40W”字样；字样；L L是电灯泡，标有是电灯泡，标有“PZ220PZ2204040”字样字样. .当开关当开关S S闭合时，电烙闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是铁每分钟产生的热量是_焦，当开关焦，当开关S S断开时，电烙铁的实际功率是断开时，电烙铁的实际功率是_瓦；开关瓦；开关S S断断 开后，整个电路工作开后，整个电路工作_小时消耗小时消耗1 1千瓦千瓦电能电能. .例例3第29页/共33页 为了研究温度对种子发芽的影响为了研究温度对种子发芽的影响, ,课外课外活动小组要做一只电烘箱活动小组要做一只电烘箱, ,要求在要求在10min10min内内产生产生6 610104 4J J的热量的热

15、量, ,接用的是家庭电路接用的是家庭电路, ,请计算一下这只电烘箱电热丝的电阻是多请计算一下这只电烘箱电热丝的电阻是多少少? ? 标有标有“220V 100W220V 100W”的白炽灯正常工作的白炽灯正常工作时时, ,在在1min1min内将产生多少热量内将产生多少热量? ?将消耗多少将消耗多少电能电能? ?若接在若接在55V55V的电路中呢的电路中呢? ?练练1练练2第30页/共33页练习练习3、图是一个电热毯的简化电路图，电源、图是一个电热毯的简化电路图，电源电压为电压为220V，R1是发热电阻，是发热电阻，R2是阻值为是阻值为616的分压电阻，的分压电阻，S是控制电热毯工作状态的是控制

16、电热毯工作状态的开关。开关。S转到触点转到触点1为断开状态；为断开状态；S转到触点转到触点2为为低温状态；低温状态；S转到触点转到触点3为高温状态，此时功率为高温状态，此时功率为为100W。求：。求： （l）当开关）当开关S转到触点转到触点3时。电热毯的发热电时。电热毯的发热电阻阻R1是多少是多少？（2）当开关）当开关S转到触点转到触点2时，时，通过电路的电流是多少安？通过电路的电流是多少安？发热电阻发热电阻R1消耗的功率是消耗的功率是多少瓦特？多少瓦特？第31页/共33页练习练习4 4、CFXBCFXB型型“220V 1100W220V 1100W”电饭煲的原理图电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关过单刀双掷开关S S进行调节，进行调节，R R0 0为电热丝当开为电热丝当开关关S S接高温烧煮挡时，电路的功率为接高温烧煮挡时，电路