2023學(xué)年完整公開課版電熱器4

使用這些用電器時(shí)，熱量從哪里來？電流通過導(dǎo)體時(shí)電能會(huì)轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使導(dǎo)體溫度升高電流的熱效應(yīng)電熱器為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？（一）常見電熱器及其工作原理電流通過任何一個(gè)導(dǎo)體(除超導(dǎo)體外)，導(dǎo)體都要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量叫電熱?！締枴吭陔娏鳠嵝?yīng)現(xiàn)象中，能量如何轉(zhuǎn)化？電能內(nèi)能1、電熱器

:利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備。2.電熱器的工作原理:是利用___________制造的.3.電熱器工作時(shí),從能量轉(zhuǎn)化角度看,電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的過程實(shí)質(zhì)上是____轉(zhuǎn)化為____的過程.電流的熱效應(yīng)電能內(nèi)能電熱器電路模型

你知道電熱器內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)嗎？

主要元件是_______，由________、__________的電阻絲繞在絕緣體上制成發(fā)熱體熔點(diǎn)高電阻率大

優(yōu)點(diǎn)：無污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度。

二.電熱器的利與弊

缺點(diǎn)：①在家庭電路中，由于長期的電流熱效應(yīng)，導(dǎo)線外的絕緣層會(huì)加速老化甚至?xí)龤Ы^緣層而引發(fā)火災(zāi)；

②同時(shí)，由于電流熱效應(yīng)，會(huì)影響家電的使用性能和壽命。防止措施：加裝散熱系統(tǒng)（如散熱電扇）或?yàn)榱烁蒙岫貏e設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)思路：方案設(shè)計(jì)：利用控制變量法；比較不同條件下導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少怎樣體現(xiàn)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？猜測：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少可能跟電流大小有關(guān)電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少可能跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少可能跟通電時(shí)間有關(guān)思考題1：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？思考題2：如何量度物體吸收或放出熱量的多少？Q=cm△t對于質(zhì)量相同的同種物質(zhì)，溫度變化越大（物態(tài)沒有變化），吸收或放出的熱量越多。[實(shí)驗(yàn)探究]設(shè)計(jì)好如圖3-84實(shí)驗(yàn)。思考題4：為何用煤油而不用水？思考題5：為何讓甲、乙串聯(lián)？你將觀察到什么現(xiàn)象？說明什么問題？思考題6：如何使通過甲、乙電阻的電流發(fā)生變化？若使通過甲、乙的電流增大，而通電的時(shí)間相同，又將觀察到什么現(xiàn)象？說明了什么問題？思考題3：閱讀P116頁實(shí)驗(yàn)器材，找出該實(shí)驗(yàn)中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的？變量是什么？1.控制t、I相同，研究電阻與熱效應(yīng)的關(guān)系當(dāng)通電時(shí)間和電流相等時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越_______多2.控制t、R相同，研究電流與熱效應(yīng)的關(guān)系.當(dāng)通電時(shí)間相等、電阻相等時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量就越_____.多3.控制I、R相同，研究時(shí)間與熱效應(yīng)的關(guān)系當(dāng)通電電流相等、電阻相等時(shí)，通電的時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越_______多焦耳Q＝I2Rt1840年,英國科學(xué)家焦耳通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：

電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量,跟電流的平方成正比,跟電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。

焦耳定律焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。1、公式：Q=I2Rt2、各量的單位：Q、I、R、t分別是焦耳、安培、歐姆、秒。3、意義：表示電流通過用電器有多少電能轉(zhuǎn)化為熱能。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？

在其他條件相同的情況下，電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量,跟電阻大小成正比。使用電熱器時(shí)，我們希望電能全部轉(zhuǎn)化成熱能作為電熱器，其內(nèi)部元件有什么特點(diǎn)呢？電熱器的主要元件是發(fā)熱體在家庭電路中，若同時(shí)接入如圖所示的用電器，會(huì)造成電路___________過大，從而引起干路中的___________過大，根據(jù)____________定律，可知導(dǎo)線中將產(chǎn)生大量的__________，使導(dǎo)線發(fā)熱，甚至燃燒引起火災(zāi).總功率熱量焦耳電流導(dǎo)線特點(diǎn)?

例題有一種新型的炊具叫電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點(diǎn)。如右圖所示，問：該電壓力鍋正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？解題思路：根據(jù)焦耳定律，要想求出熱量，必須知道電流、電阻、時(shí)間。你能找出以上三個(gè)量么？電壓力鍋CYKB50－2A額定電壓：220V額定容量：5.0L額定頻率：50Hｚ額定功率：900W

集團(tuán)有限公司制造產(chǎn)地：湖北武漢地址：武漢市新華下路211號電話：027－85876363

例題根據(jù)P=UI,得出I=P/U=900瓦/220伏＝4.09A根據(jù)R=U/I,得出R=U/I=220伏/4.09A＝53.8歐時(shí)間為15分鐘，也就是900秒根據(jù)Q＝I2Rt就可以求出產(chǎn)生的熱量有一種新型的炊具叫電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點(diǎn)。如右圖所示，問：該電壓力鍋正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？電壓力鍋CYKB50－2A額定電壓：220V額定容量：5.0L額定頻率：50Hｚ額定功率：900W集團(tuán)有限公司制造產(chǎn)地：湖北武漢地址：武漢市新華下路211號電話：027－85876363

例題你還有其它的方法么？因?yàn)楫?dāng)電流通過電壓力鍋時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以我們還可以利用“W=Pt”來求出熱量。有一種新型的炊具叫電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點(diǎn)。如右圖所示，問：該電壓力鍋正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？電壓力鍋CYKB50－2A額定電壓：220V額定容量：5.0L額定頻率：50Hｚ額定功率：900W集團(tuán)有限公司制造產(chǎn)地：湖北武漢地址：武漢市新華下路211號電話：027－85876363想一想:你能用電功公式、歐姆定律推導(dǎo)出焦耳定律嗎?例2:某電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)兩端的電壓是100伏特，通過的電流為5安培，其內(nèi)電阻為2歐，求(1)每分鐘產(chǎn)生的熱量為多少(2)每分鐘電動(dòng)機(jī)做功多少焦耳(3)思考:(1)與(2)為何不同?你能計(jì)算電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能嗎?①若電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為電熱器的內(nèi)能，即為純電阻電路，則：Q

＝

W

所以，Q＝W＝UIt＝I2Rt也可Q＝W＝Pt也可②若電流所做的功只有一部分轉(zhuǎn)化為熱，則只可用焦耳定律來計(jì)算Q＝W＝UIt3、小明家的電能表上標(biāo)有600r/kW.h的字樣，這表示

。如果他家只有一件用電器正在工作，該轉(zhuǎn)盤在6min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)。這個(gè)用電器在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能

，這個(gè)用電器的功率是

，這個(gè)用電器可能是

（填一件家用電器的名稱）。0.1kW·h(或3.6×105J）1000W每消耗1kw·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)4、如圖a、b兩相同容器中分別裝有相等質(zhì)量的水，水中的電阻絲阻值分別為R1和R2，且R1＜R2，則閉合開關(guān)S后，a、b容器中水溫上升較快的是--------------------（）A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水溫上升快慢一樣D.無法判斷A5、下列家用電器中：A、普通燈泡B、電風(fēng)扇C、電烙鐵，它們銘牌上的字樣為“220V，40W”正常工作相同時(shí)間，其中產(chǎn)生熱量最多的是（）A、普通燈泡B、電風(fēng)扇C、電烙鐵D、一樣多C6、CFXB型“220V1100W”電飯煲有兩檔開關(guān)，如圖所示，檔2是高溫?zé)?，檔1是燜飯、保溫。當(dāng)接檔2時(shí)，電路的功率是1100瓦；當(dāng)接檔1時(shí)，電路的總功率是22瓦。（虛線框內(nèi)為電飯煲的簡易原理示意圖）求：（1）串聯(lián)電阻R的阻值；（2）接檔1時(shí)R消耗的功率；（3）用公式說明檔1是否比檔2省電。

R0R12220V工作程序預(yù)粉碎混合預(yù)熱粉碎煮沸停止工作時(shí)間與狀態(tài)3min無豆?jié){溢出5min30℃升至80℃2min溢出100g漿汁2min80℃升至100℃兩次加熱過程中水和豆?jié){汁共吸收多少熱量？（視豆?jié){汁與水比熱容相同）全過程消耗電能為多少？

如圖甲、乙、丙是HG牌家用豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)、銘牌和簡化電路圖。某次使用時(shí)，將浸泡好的適量黃豆放入濾網(wǎng)內(nèi)，加入清水1000ml，制作豆?jié){，啟動(dòng)自動(dòng)控制鍵，豆?jié){機(jī)按下表程序正常工作。.兩次加熱過程中水和豆?jié){汁共吸收多少熱量？（視豆?jié){汁與水比熱容相同）全過程消耗電能為多少？

如圖甲、乙、丙是HG牌家用豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)、銘牌和簡化電路圖。某次使用時(shí)，將浸泡好的適量黃豆放入濾網(wǎng)內(nèi)，加入清水1000ml，制作豆?jié){，啟動(dòng)自動(dòng)控制鍵，豆?jié){機(jī)按下表程序正常工作。.有一只電熨斗，其上標(biāo)明了“關(guān)，低，中，高”四擋，使用時(shí)扭動(dòng)開關(guān)即可，如圖，若要用高擋應(yīng)如何連接1、2、3、4的接線柱？1