电能的获得和转化二

1、电饭煲电饭煲白炽灯泡白炽灯泡电暖器电暖器电蚊香电蚊香电孵化器电孵化器电熨斗电熨斗以上电器有何共同特点？以上电器有何共同特点？热从何来？热从何来？那么平时不用来加热的电器通电时会不会发热呢？那么平时不用来加热的电器通电时会不会发热呢？ 当电流通过各种导体时会使导体的温度升高，这当电流通过各种导体时会使导体的温度升高，这种现象叫种现象叫。 各种各样的各种各样的电热器电热器都是利用都是利用电流的热效应电流的热效应工作的。工作的。 （即把电能全部转化为内能的加热设备）（即把电能全部转化为内能的加热设备）电热器的主要部件是电热器的主要部件是:发热体发热体发热体其特点是发热体其特点是电阻率大电阻率大,熔点

2、高熔点高.实质：电能转化为内能的过程实质：电能转化为内能的过程.判断：下列电器哪些是电热器？哪些不是？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、电风扇、电烙铁、电视机、电饭锅、电炉、电脑、电熨斗。电熨斗。电流热效应的利与弊电流热效应的利与弊 优点：优点：无污染、热效率高、方便无污染、热效率高、方便控制和调节。控制和调节。防止措施：防止措施：加装散热系统（如散热电扇）或为了更加装散热系统（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构好散热而特别设计的结构浪费了电能浪费了电能缺点：缺点：在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的在家庭电路中，由于长期的电流热

3、效应，导线外的绝缘层会加速老化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾绝缘层会加速老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，会影响家电的使用性影响家电的使用性能和寿命。能和寿命。讨论讨论电炉在通电时热得发红，而连在一起的铜导线为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。据你猜测可能与什么有关？何不怎么烫。据你猜测可能与什么有关？实验思路实验思路：方案设计方案设计：利用控制变量法；利用控制变量法； 比较比较不同条件下导体产生不同条件下导体产生热热的多少的多少怎样体现怎样体现导体产生热的多少导体产生热的多少？电流通过导体时产生热的多少电流通过导体时产生热的多少跟什

4、么因素有关？跟什么因素有关？猜测猜测：可能跟可能跟电流大小电流大小有关有关可能跟可能跟导体的电阻导体的电阻有关有关可能跟可能跟通电时间通电时间有关有关实验探究电流通过导体产生热的多少跟电阻的关系焦耳定律焦耳定律3.3.单位单位 电流-安安(A)(A) 电阻-欧欧( () ) 时间-秒秒(s)(s) 热量-焦焦(J)(J)1.内容:电流通过导体时产生的热量,与电流电流 的平方的平方成正比,与导体的电阻电阻成正比, 与通电时间时间成正比.2.公式 Q=IQ=I2 2RtRt表示电流通过用电器有多少电能转化为内能。表示电流通过用电器有多少电能转化为内能。电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电电吹风机

5、和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？器可以认为将电能全部转化成内（热）能？若电流做的功全部用来产生热量，即若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时，时，我们能我们能否将欧姆定律公式代入焦耳定律公式中进行计算呢？否将欧姆定律公式代入焦耳定律公式中进行计算呢？电能转化成内能和机械能电能转化成内能和机械能电吹风机电吹风机 ：电熨斗：电熨斗： 电能全部转化成内能电能全部转化成内能若电流所做的功全部转化为电热器的内能，即为纯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：电阻电路，则：WQ欧姆定律成立欧姆定律成立QI2Rt 也可也可QWPt 也可也可若电流所做的

6、功只有一部分转化为热，则若电流所做的功只有一部分转化为热，则只可用焦只可用焦耳定律来计算耳定律来计算QUIt1、电能全部转化为热能时，、电能全部转化为热能时，2、电能没有全部转化为热能时，、电能没有全部转化为热能时，Q=I2Rt = W=Pt =UItQ=I2Rt W=Pt =UIt1、电流做多少功，就是消耗多少电能，、电流做多少功，就是消耗多少电能，也就是将多少电能转化成也就是将多少电能转化成其他其他形式的能。形式的能。2、纯电阻电路中纯电阻电路中，电流做多少功，就是将，电流做多少功，就是将多少电能转化成多少电能转化成内能内能。下列家用电器，铭牌上的字样为下列家用电器，铭牌上的字样为“220

7、V 40W”，其中产生热量最多的是，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，电阻小了灯丝搭上以后灯丝粗了，电阻小了如图如图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.无法判断无法判断一台电风

8、扇，其线圈电阻约为一台电风扇，其线圈电阻约为5欧，现接入欧，现接入220伏伏电路中，正常工作时电流约为电路中，正常工作时电流约为4安安 ， 求：求：（1）1分钟电风扇产生多少热量？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？分钟内有多少电能转化为机械能？两电阻串联在电路中，其两电阻串联在电路中，其R13欧，欧，R26欧，电源电欧，电源电压压6伏，那么伏，那么在在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少？总共产生了多少热量是多少？总共产生了多少热? ?两电阻并联在电路中，其两电阻并联在电路中，其R13欧，欧，R26欧，电源电欧，电源电压压6伏，

9、那么在伏，那么在1 1分钟时间内电流通过各电阻产生的热分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少？总共产生了多少热量是多少？总共产生了多少热?问题问题1. 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么? ?分析：因为电线和灯串联，通过分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律据焦耳定律QI2Rt可知，在相可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量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。比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热的发光，而电线却因此，灯泡热的发光，而电线却感觉不到热。感觉不到热。显然，我们希望热量更多的集中在电炉的发热显然，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所学的焦耳定律Q=IQ=I2 2Rt Rt ，你对，你对发热体和导线发热体和导线的材料的材料有何建议？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：