(201301用)蘇科版初中九上153電熱器電流的熱效應(yīng)ppt課件

1、第十五章第十五章 電功和電熱電功和電熱 第三節(jié)第三節(jié) 電熱器電熱器 電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)：電流的熱效應(yīng)：電流通過各種導(dǎo)體電流通過各種導(dǎo)體時，都會使導(dǎo)體的溫度升高的現(xiàn)象時，都會使導(dǎo)體的溫度升高的現(xiàn)象。電熱器：電熱器：利用電流的熱效應(yīng)制成的利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備。（即把電能全部轉(zhuǎn)化為加熱設(shè)備。（即把電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的加熱設(shè)備）熱能的加熱設(shè)備）原理原理:是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的電熱器的主要元件是發(fā)熱體電熱器的主要元件是發(fā)熱體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):電油炸鍋電油炸鍋電熨斗電熨斗電烤箱電烤箱電電取取暖暖器器電電熱熱水水器器電烙鐵電烙鐵電熱水壺電熱水壺電飯煲電飯煲電熱毯

2、電熱毯 燈泡接入電路中燈泡接入電路中, ,燈泡燈泡和電線中流過相同的電流和電線中流過相同的電流, ,它們都要發(fā)熱，燈泡熱得它們都要發(fā)熱，燈泡熱得發(fā)光發(fā)光, ,電線的發(fā)熱卻覺察不電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么出來。這是為什么? ?現(xiàn)象現(xiàn)象:電爐絲和導(dǎo)線通過的電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同電流相同。為什么電爐絲熱的為什么電爐絲熱的發(fā)紅發(fā)紅，而導(dǎo)線，而導(dǎo)線卻幾乎卻幾乎不發(fā)熱不發(fā)熱？根據(jù)此現(xiàn)象，你能提出什么問題？根據(jù)此現(xiàn)象，你能提出什么問題？ 接入更多的大功率用電接入更多的大功率用電器時，電線將顯著發(fā)熱，器時，電線將顯著發(fā)熱，會燒壞它的絕緣皮，甚至?xí)龎乃慕^緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又是為什么？引起火災(zāi)

3、。這又是為什么？電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)呢？有關(guān)呢？研究問題的方法研究問題的方法: :結(jié)論結(jié)論1:1:電阻和電流相同時，電阻和電流相同時，通電時間通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。越長，電流產(chǎn)生的熱量越多?？刂谱兞糠刂谱兞糠?.1.研究電流產(chǎn)生熱量與研究電流產(chǎn)生熱量與通電時間通電時間的關(guān)系的關(guān)系歸納總結(jié)歸納總結(jié) 結(jié)論結(jié)論2:2:電流和通電時間相同時，電流和通電時間相同時，電阻電阻越大，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論結(jié)論3:3:電阻和通電時間相同時，電阻和通電時間相同時，電流電流越大，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論結(jié)論1:1:

4、電阻和電流相同時，電阻和電流相同時，通電時間通電時間越長，越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。電流產(chǎn)生的熱量越多。焦耳定律焦耳定律內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方電流的平方成正比，跟成正比，跟導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻成正比，跟成正比，跟通電時間通電時間成正比。成正比。公式公式: :Q=IQ=I2 2RtRt 焦耳焦耳是英國物理學(xué)家。他一生的是英國物理學(xué)家。他一生的大部分時間是在實(shí)驗(yàn)室里度過的。大部分時間是在實(shí)驗(yàn)室里度過的。18401840年，焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn)終于年，焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn)終于確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流的平確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻

5、成正比，方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律就是跟通電時間成正比，這個規(guī)律就是焦耳定律。焦耳定律。 焦耳致力于熱功當(dāng)量的精確測定焦耳致力于熱功當(dāng)量的精確測定達(dá)達(dá)4040年之久，他用實(shí)驗(yàn)證明年之久，他用實(shí)驗(yàn)證明“功功”和和“熱量熱量”之間有確定的關(guān)系，為之間有確定的關(guān)系，為熱力學(xué)第一定律的建立確定了牢固熱力學(xué)第一定律的建立確定了牢固的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 燈泡接入電路中燈泡接入電路中, ,燈泡和燈泡和電線中流過相同的電流電線中流過相同的電流, ,它它們都要發(fā)熱，實(shí)際上燈泡熱們都要發(fā)熱，實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光得發(fā)光, ,電線的發(fā)熱卻覺察電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么不出來。這

6、是為什么? ? 接入更多大功率的用電接入更多大功率的用電器時，電線將顯著發(fā)熱，會器時，電線將顯著發(fā)熱，會燒壞它的絕緣皮，甚至引起燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又是為什么？火災(zāi)。這又是為什么？例：在例：在1分鐘內(nèi)，通過電阻為分鐘內(nèi)，通過電阻為50歐姆的歐姆的電熨斗的電流為電熨斗的電流為2安培，則電熨斗產(chǎn)生安培，則電熨斗產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？的熱量是多少焦耳？解：解： Q=IQ=I2 2RtRt= =（2 2安）安）2 25050歐歐6060秒秒=1.2 =1.2 10104 4焦焦答：電熨斗產(chǎn)生的熱量是答：電熨斗產(chǎn)生的熱量是1.2 1.2 10104 4焦耳。焦耳。都標(biāo)有都標(biāo)有“220V 50

7、0W”電吹風(fēng)機(jī)、電燈和電熨電吹風(fēng)機(jī)、電燈和電熨斗通電時都會發(fā)熱，在正常工作相同時間后斗通電時都會發(fā)熱，在正常工作相同時間后產(chǎn)生的熱量哪個最多？為什么？產(chǎn)生的熱量哪個最多？為什么？電吹風(fēng)機(jī)、電燈電吹風(fēng)機(jī)、電燈:電熨斗電熨斗:QWQ=W電熨斗電熨斗消耗消耗電能電能產(chǎn)生產(chǎn)生內(nèi)能內(nèi)能電流做功電流做功分析：分析：消耗的電能消耗的電能產(chǎn)生的內(nèi)能產(chǎn)生的內(nèi)能電功電功電熱電熱電熱與電功的關(guān)系：電熱與電功的關(guān)系：電風(fēng)扇電風(fēng)扇消耗消耗電能電能產(chǎn)生產(chǎn)生機(jī)械能機(jī)械能和和 內(nèi)能內(nèi)能電流做功電流做功分析：分析：消耗的電能消耗的電能產(chǎn)生的內(nèi)能產(chǎn)生的內(nèi)能電功電功電熱電熱電熱與電功的關(guān)系：電熱與電功的關(guān)系：【例題【例題1】 有一

8、種新型的炊具叫做電壓有一種新型的炊具叫做電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點(diǎn)。力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示是一只壓力鍋的銘牌，問該壓力鍋如圖所示是一只壓力鍋的銘牌，問該壓力鍋正常工作正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？電壓力鍋電壓力鍋SUPORSUPORCYKB50-2ACYKB50-2A額定電壓：220V 額定容量：5.0L額定頻率：50Hz 額定功率：900W集團(tuán)有限公司集團(tuán)有限公司 制造產(chǎn)地：湖北武漢 地址：武漢新華下路211號電話：當(dāng)它處于正常解：當(dāng)它處于正常工作狀態(tài)時工作狀態(tài)時I=P/U=900W/220V4.09

9、AR=U/I=220V/4.09A=53.8 Q=I2Rt= (4.09A)253.81560S 8.1105J本題還有別的本題還有別的方法求解嗎方法求解嗎? ?例例2: 某電動機(jī)正常工作時兩端的電壓某電動機(jī)正常工作時兩端的電壓是是100伏特伏特，通過的電流為，通過的電流為5安培安培，其，其內(nèi)電阻為內(nèi)電阻為2歐歐，求，求每分鐘每分鐘產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量為多少？電流做了多少功為多少？電流做了多少功? ? 有多少電有多少電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能? ?3、電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，、電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，若電能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，若電能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，則則只可用焦耳定律來計(jì)算只可用焦耳定律

10、來計(jì)算Q=I2Rt = W=Pt =UItQ=I2Rt W=Pt =UIt顯然，我們希望熱量更多的集中在電爐顯然，我們希望熱量更多的集中在電爐的發(fā)熱體上，而不是與電爐相連的導(dǎo)線的發(fā)熱體上，而不是與電爐相連的導(dǎo)線上。根據(jù)今天所學(xué)的焦耳定律上。根據(jù)今天所學(xué)的焦耳定律Q=IQ=I2 2RtRt ，你對你對發(fā)熱體和導(dǎo)線的材料發(fā)熱體和導(dǎo)線的材料有何建議？有何建議？發(fā)熱體：電阻率大，熔點(diǎn)高發(fā)熱體：電阻率大，熔點(diǎn)高導(dǎo)線：導(dǎo)線：電阻率小，熔點(diǎn)高電阻率小，熔點(diǎn)高電熱的作用：電熱的作用：電熱有利的一面電熱有利的一面電熱有害的一面電熱有害的一面取暖、加熱食物等等；好處多多！取暖、加熱食物等等；好處多多！輕則用電器燒

11、壞；重則引發(fā)火災(zāi)。輕則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi)。減小電熱產(chǎn)生的危害：減小電熱產(chǎn)生的危害：減小電阻和加快散熱（散熱孔、散熱減小電阻和加快散熱（散熱孔、散熱片、散熱風(fēng)扇等）片、散熱風(fēng)扇等）電熱的作用：電熱的作用：有害的一面有害的一面加快散熱的方法三：加快散熱的方法三：散熱風(fēng)扇散熱風(fēng)扇加快散熱的方法二：加快散熱的方法二：散熱孔散熱孔加快散熱的方法一：加快散熱的方法一：散熱片散熱片電熱的作用：電熱的作用：有害的一面有害的一面電熱產(chǎn)生的根本原因是電熱產(chǎn)生的根本原因是導(dǎo)體存在電阻導(dǎo)體存在電阻1 1、電流的熱效應(yīng)、電流的熱效應(yīng)2 2、電熱器、電熱器3 3、焦耳定律、焦耳定律4 4、公式：、公式：Q=IQ=I

12、2 2Rt Rt 小結(jié)小結(jié) 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 成正成正比，跟比，跟 成正比，跟成正比，跟 成成正比。正比。電流的平方電流的平方導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻通電時間通電時間練習(xí)二：練習(xí)二：C電爐絲電爐絲輸電線輸電線電爐在使用時電爐在使用時,電爐絲迅速熱的發(fā)紅電爐絲迅速熱的發(fā)紅,而與其而與其相連的輸電線卻不怎么熱相連的輸電線卻不怎么熱,下列解釋正確的下列解釋正確的是是( ) A、輸電線中電流小于電爐絲中電流輸電線中電流小于電爐絲中電流B、輸電線通電時間小于電爐絲的通電時間輸電線通電時間小于電爐絲的通電時間C、輸電線電阻小于電爐絲電阻輸電線電阻小于電爐絲電阻D、以上說法都正確

13、以上說法都正確例例1例例2 如圖所示，電源電壓如圖所示，電源電壓220220伏，伏，R R是電烙鐵，是電烙鐵，標(biāo)有標(biāo)有“220V220V，40W40W”字樣；字樣；L L是電燈泡，標(biāo)有是電燈泡，標(biāo)有“PZ220PZ2204040”字樣字樣. .當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S閉合時，電烙鐵閉合時，電烙鐵每分鐘產(chǎn)生的熱量是每分鐘產(chǎn)生的熱量是_焦，當(dāng)開關(guān)焦，當(dāng)開關(guān)S S斷斷開時，電烙鐵的實(shí)際功率是開時，電烙鐵的實(shí)際功率是_瓦；開關(guān)瓦；開關(guān)S S斷斷 開后，整個電路工作開后，整個電路工作_小時消耗小時消耗1 1千瓦電能千瓦電能. .例例3 為了研究溫度對種子發(fā)芽的影響為了研究溫度對種子發(fā)芽的影響, ,課外課外活動

14、小組要做一只電烘箱活動小組要做一只電烘箱, ,要求在要求在10min10min內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生產(chǎn)生6 610104 4J J的熱量的熱量, ,接用的是家庭電路接用的是家庭電路, ,請請計(jì)算一下這只電烘箱電熱絲的電阻是多少計(jì)算一下這只電烘箱電熱絲的電阻是多少? ? 標(biāo)有標(biāo)有“220V 100W220V 100W”的白熾燈正常工作的白熾燈正常工作時時, ,在在1min1min內(nèi)將產(chǎn)生多少熱量內(nèi)將產(chǎn)生多少熱量? ?將消耗多少將消耗多少電能電能? ?若接在若接在55V55V的電路中呢的電路中呢? ?練練1練練2練習(xí)練習(xí)3、圖是一個電熱毯的簡化電路圖，電源、圖是一個電熱毯的簡化電路圖，電源電壓為電壓為220V，

15、R1是發(fā)熱電阻，是發(fā)熱電阻，R2是阻值為是阻值為616的分壓電阻，的分壓電阻，S是控制電熱毯工作狀態(tài)的是控制電熱毯工作狀態(tài)的開關(guān)。開關(guān)。S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)1為斷開狀態(tài)；為斷開狀態(tài)；S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)2為為低溫狀態(tài)；低溫狀態(tài)；S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)3為高溫狀態(tài)，此時功率為高溫狀態(tài)，此時功率為為100W。求：。求： （l）當(dāng)開關(guān)）當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)3時。電熱毯的發(fā)熱電阻時。電熱毯的發(fā)熱電阻R1是多少是多少？（2）當(dāng)開關(guān)）當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)2時，時，通過電路的電流是多少安？通過電路的電流是多少安？發(fā)熱電阻發(fā)熱電阻R1消耗的功率是消耗的功率是多少瓦特？多少瓦特？練習(xí)練習(xí)4 4、CFXBCFXB型型“220V 1100W220V 1100W”電飯煲的原理圖如電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)單刀雙擲開關(guān)S S進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行調(diào)節(jié)，R R0 0為電熱絲當(dāng)開關(guān)為電熱絲當(dāng)開關(guān)S S接高溫?zé)髶鯐r，電路的功率為接高溫?zé)髶鯐r，電路的功率為