第6节 电能（第五课时）.ppt

1、第五课时 电热器,你能列举一下生活中的电热器吗？,电驱蚊器,电取暖器,电熨斗,电热毯,电热壶,电饭煲,各种电热器在结构上有什么相同之处？,微波炉是电热器吗？,1980年巴黎出现了一种被称为“烹饪 之神”的炊具微波炉，其心脏是瓷控 管，能产生的每秒24亿5千万次的超 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 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。,不是电热器。,发热体：,安全保护,电阻率大、熔点高,电能内能,1、结构特点,特点：,作用：,绝缘体：,一、电热器,2、工作原理,利用电流热效应制成的加热设备。,二、电流的热效应,电

2、流通过各种导体时，会产生的热量，使导 体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。,1、定义,2、实质：,电能转化为内能。,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。,浴室浴霸灯放热；,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？,电流的热效应有什么利和弊？,利：利用率高，无污染。控制和调节温度方便。,弊：容易引起火灾，存在安全隐患。,防止措施：,装散热系统。,3、利用：,（1）制电热器,（3）制白炽灯,（2）制保险丝,（要求电热丝材料是 电阻率大熔点高）,（要求保险丝材料是 电阻率大熔点低）,电视机 散热孔,电脑 散热 风扇,探究电流热效应的影响因素,【提出

3、问题】：,【建立假设】：,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,B.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。,A.电热器通电发热，不通电不发热。,可能与电流有关，I 越大，Q越大,可能与时间有关，t 越大，Q越大,可能与电阻有关，R越大，Q越大,电流的热效应跟哪些因素有关？,【设计实验方案】：,（控制变量法）,2.产生的热量大小如何反映？,（转化法）,A、保持I、t一定，探究Q与R的关系,B、保持R、t一定，探究Q与I的关系,1.实验需采用哪种研究方法？,（物体受热升温）,（物体受热膨胀）,3.实验中需要哪些实验器材？,4.如何控制

4、和测量相关参量，进行实验？,2 只烧瓶内装有煤油，,瓶塞上各插1 根玻璃管，,瓶内各装1 根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。,电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线。,【进行实验，收集证据】：,A、保持I、t一定，探究Q与R的关系,【实验现象】,电流表的读数_A,比较2 根玻璃管内液面的位置的变化情况_,通过电热丝的 相同时，电热丝 的电组越，电热就越。,【实验结论】,多,大,电流和通电时间,B、保持R、t一定，探究Q与I的关系,【实验现象】,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_,电热丝的 相同时，通过电热 丝的电流越 ，电热就越 。,【实验结论】,多,大,电阻和通电

5、时间,三、焦耳定律,1、内容：,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 比，与通电时间成正比。,2、公式：,Q = I2Rt,A.实验定律普遍适用于各种电路电热计算。,B.注意Q与R、I、t的“同体、同时性”关系。,C.落实Q与R、I、t的单位“统一性”原则。,3、公式推导：,Q = I2Rt,I = U/R,欧姆定律,Q = U I t,Q = U2 t/R,D.推导公式只适用于纯电阻电路电热的计算。,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？,电熨斗。,电吹风机将电能转化成动能和内能。,4、电功与电热关系：,电能,用电器,内能,

6、机械能,其他能,W=UIt,在纯电阻电路(电热器电路)中：,W = Q,W=UIt=U2t/R=I2Rt,Q=I2Rt=U2t/R=UIt,在非纯电阻电路中：,W Q,W=UIt,Q=I2Rt,5、有关电热计算：,【例1】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S 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S 断开时，电饭锅处于保温状态。图中R2 是加热用的电热丝，阻值为55 欧；R1 是电阻，阻值为145 欧。,（1）在加热状态下，电饭锅正常工作 30分钟产生多少热量？,先审题。,已知什么？求什么？,解：,（1）在加热状态下， 开关S接通， 电路中只接入电

7、热丝R2,R2,=,U,I,=,220 伏,55 欧,=,4 安,Q = I2Rt,=,（4 安）255 欧3060 秒,=1.584106 焦,（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？,先审题。,已知什么？求什么？,解：,（2）在保温状态下，开关S断开， 电阻R1与电热丝R2相串联，,R1+R2,=,U,I,=,220伏,145欧 + 55欧,=,1.1 安,电饭锅消耗的功率：,P,=,U,I,= 220 伏1.1 安,= 242 瓦,答：（1）电饭锅正常工作30 分钟产生的热量为1.584 106 焦。 （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率为242 瓦。,上面这个问题还可以用什么方法来求

8、解？,【例2】一只“220V，800W”的电饭锅，接在照明电路 中，求：电饭锅正常工作时的电流。 电饭锅工作时的电阻。 该电饭锅工作1h消耗的电能是多少？ 它lh放出的热量是多少？,（1）因为P=UI；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 R = U2/P = (220v)2/800w = 60.5,（3）该电饭锅工作1h消耗的电能 W = Pt = 0.8kW1h = 0.8kWh,（4）它1h放出的热量 Q = W = 0.83.6106J = 2.88106J,先审题。,已知什么？求什么？,解：,答：（略）,【练习】在如图所示的实验

9、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5欧。当闭合开关，电流表读数为0.8安，经过200秒的时间，烧瓶甲中的煤油温度由20升高到25，烧瓶乙中的煤油温度由20升高到23。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，电源电压保持不变，已知煤油的比热容c=2.1103 焦/（千克）。求： （1）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。 （3）烧瓶乙中电阻丝的阻值。,（1）640 焦,（2）60.95克,（3）3 欧,2关于电流通过导体时产生的热量，以下说法 正确的是-（ ） A根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内 产生的热量越多 B根据Q=U2tR可知，电阻越大，相同时间 内产生的热量越少 C根据Q=UIt可知，相同时间内，相同时间内 产生的热量与电阻无关 D根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越 大，相同时间内产生的热量越多,D,1、下列常见电器中不是利用电流热效应工作 的是-（ ） A. 电炉B. 电动机 C. 电饭锅 D. 电熨斗,B,4、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2,线圈中的电流为10A, 若这台电动机正常工作10分钟