電能5課件浙教版科學(xué)九年級上冊（完整版）5

第五課時(shí)電熱器電驅(qū)蚊器電取暖器電熨斗電熱毯電熱壺電飯煲上述用電器有什么共同的特點(diǎn)?你知道它們的工作原理嗎?電能

內(nèi)能1、是利用

來工作的用電器。2、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量叫電熱。一、電流的熱效應(yīng)1、電流通過任何一個(gè)導(dǎo)體，導(dǎo)體都要發(fā)熱，溫度升高，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)3、電熱器的主要元件是發(fā)熱體——電阻絲4、發(fā)熱體特點(diǎn)：電流的熱效應(yīng)電阻率大、熔點(diǎn)高電熱水器、電爐、電烙鐵、電飯鍋、電熨斗、電熱毯等實(shí)質(zhì)：2、常見的電熱器：電能

內(nèi)能二、電熱器優(yōu)點(diǎn)：無污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度。

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)討論電流的熱效應(yīng)有什么利和弊？電視機(jī)散熱孔電腦散熱風(fēng)扇思考:當(dāng)燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中都有電流流過，燈泡熱得發(fā)光，而電線卻不怎么熱，電流的熱效應(yīng)大小和哪些因素有關(guān)呢？探究電流熱效應(yīng)的影響因素【提出問題】：【建立假設(shè)】：電流熱效應(yīng)的大小與什么因素有關(guān)？結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，猜想影響因素B.同一電熱器，通電時(shí)間越長，發(fā)熱越多。C.電熱絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。A.電熱器通電發(fā)熱，不通電不發(fā)熱?？赡芘c電流有關(guān)，I越大，Q越大可能與時(shí)間有關(guān)，t越大，Q越大可能與電阻有關(guān)，R越大，Q越大電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)？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)？思考：反映電器產(chǎn)熱的大小利用什么方法？實(shí)驗(yàn)器材：煤油、電阻絲R甲<R乙、燒瓶上插有玻璃管（或溫度計(jì)）、開關(guān)、電流表、電源、導(dǎo)線、計(jì)時(shí)器、滑動(dòng)變阻器等。轉(zhuǎn)換法，液體吸熱升溫膨脹使玻璃管中液柱上升，上升的越高說明電阻絲產(chǎn)生熱量越多。通過電熱絲的

相同時(shí)，電熱絲的電阻越

，產(chǎn)生的電熱就越

。多大電流和通電時(shí)間A、保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)】：【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】比較2根玻璃管內(nèi)液面的位置的變化情況_________乙上升的高B、保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】改變變阻器電阻，觀察電流表示數(shù)的變化_____觀察玻璃管內(nèi)液面的位置的變化情況_____【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】電熱絲的

相同時(shí)，通過電熱絲的電流越

，產(chǎn)生的電熱就越

。多大電阻和通電時(shí)間當(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C、保持R、I一定，探究Q與t的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】在電流I和通電時(shí)間t相同時(shí)，在電阻Ｒ和通電時(shí)間t相同時(shí)，在電阻Ｒ和電流Ｉ相同時(shí)，電熱大小與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)，且電流越大，電阻越大，通電時(shí)間越長，電熱越大?？偨Y(jié)論電流產(chǎn)熱Ｑ多少與導(dǎo)體的電阻Ｒ大小有關(guān)，并且電阻Ｒ越大電流產(chǎn)熱Ｑ越多。電流產(chǎn)熱Ｑ多少與通過導(dǎo)體的電流Ｉ大小有關(guān)，并且電流Ｉ越大電流產(chǎn)熱Ｑ越多。電流產(chǎn)熱Ｑ多少與通電時(shí)間t長短有關(guān)，并且通電時(shí)間t越長電流產(chǎn)熱Ｑ越多。焦耳2、公式：

Q電=I2Rt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。3、意義：表示電流通過用電器有多少電能轉(zhuǎn)化為熱能。1、內(nèi)容：1840年,英國科學(xué)家焦耳通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：A.實(shí)驗(yàn)定律普遍適用于各種電路電熱計(jì)算。B.注意Q與R、I、t的“同體、同時(shí)性”關(guān)系。C.落實(shí)Q與R、I、t的單位“統(tǒng)一性”原則。三、焦耳定律=UIt電熨斗和電吹風(fēng)機(jī)通電時(shí)都會發(fā)熱，哪種用電器可以認(rèn)為是將電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？4、電功與電熱關(guān)系電能用電器內(nèi)能機(jī)械能其他能W電=UIt①在純電阻電路(電熱器電路)中：W電=Q電②在非純電阻電路中：Q=W電=Pt=UIt=I2Rt=U2t/RQ電=I2Rt＜W電=Pt

W電=Q電電熨斗W電=Q電+W機(jī)電吹風(fēng)機(jī)Q電=I2Rt例：在1分鐘內(nèi)，通過電阻為50歐姆的電熨斗的電流為2安培，則電熨斗產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？解：Q=I2Rt=（2安）2×50歐×60秒=1.2×104焦答：電熨斗產(chǎn)生的熱量是1.2×104焦耳。5、有關(guān)電熱計(jì)算：已知：U=220VR=55歐t=10分=600秒求：Q解：例題：電熱器接在220伏的電源上，它的電阻是55歐，通電10分鐘產(chǎn)生多少熱量？

I=U/R=220伏/55歐=4安再根據(jù)焦耳定律算出通電10分鐘產(chǎn)生的熱量

Q=I2Rt=(4安)2×

55歐×600秒=5.28×105焦答：電熱器10分鐘產(chǎn)生的熱量5.28×105焦5、有關(guān)電熱計(jì)算：【例1】如圖是電飯鍋的電路圖。電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，將鍋內(nèi)的水加熱直到燒開；當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。圖中R2是加熱用的電熱絲，阻值為55歐；R1是電阻，阻值為145歐。R1

R2220V（1）在加熱狀態(tài)下，電飯鍋正常工作30分鐘產(chǎn)生多少熱量？先審題。已知什么？求什么？解：（1）在加熱狀態(tài)下，開關(guān)S接通，電路中只接入電熱絲R2R2=UI=220伏55歐=4安Q=I2Rt=（4安）2×55歐×30×60秒=1.584×106焦5、有關(guān)電熱計(jì)算：【例1】如圖是電飯鍋的電路圖。電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，將鍋內(nèi)的水加熱直到燒開；當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。圖中R2是加熱用的電熱絲，阻值為55歐；R1是電阻，阻值為145歐。（1）在加熱狀態(tài)下，電飯鍋正常工作30分鐘產(chǎn)生多少熱量？（1）在加熱狀態(tài)下，開關(guān)S接通，電路中只接入電熱絲R2

R2220V5、有關(guān)電熱計(jì)算：（2）在保溫狀態(tài)下，開關(guān)S斷開，電阻R1與電熱絲R2相串聯(lián)，（2）在保溫狀態(tài)下，電飯鍋消耗的功率多大？解：R1+R2

=U總I總＇=220伏145歐+55歐=安電飯鍋消耗的功率：P總＇=U總I總＇=220伏×1.1安=242瓦【例1】如圖是電飯鍋的電路圖。電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，將鍋內(nèi)的水加熱直到燒開；當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。圖中R2是加熱用的電熱絲，阻值為55歐；R1是電阻，阻值為145歐。R1

R2220V5、有關(guān)電熱計(jì)算：（2）在保溫狀態(tài)下，開關(guān)S斷開，電阻R1與電熱絲R2相串聯(lián)，（2）在保溫狀態(tài)下，電飯鍋消耗的功率多大？解：【例1】如圖是電飯鍋的電路圖。電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，將鍋內(nèi)的水加熱直到燒開；當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。圖中R2是加熱用的電熱絲，阻值為55歐；R1是電阻，阻值為145歐。P總=U總2R總=R1+R2

=（220伏）2145歐+55歐U總2=242瓦R1

R2220V5、有關(guān)電熱計(jì)算：【例題1】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)。如圖所示是一只壓力鍋的銘牌，問該壓力鍋正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？解：當(dāng)它處于正常工作狀態(tài)時(shí)I=P/UR=U/IQ=I2Rt=(4.09A)2×53.8Ω×15×60S=8.1×105J

因?yàn)樵撚秒娖靼央娔苋哭D(zhuǎn)化成了熱能,所以:Q=W=Pt=900W×15×60S=8.1×105JQ=W=Pt=UIt=I2Rt=U2t/R問題1.

燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么?分析：因?yàn)殡娋€和燈串聯(lián)，通過它們的電流是一樣大，又因?yàn)殡娋€的電阻比燈的小得多，所以根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過電線產(chǎn)生的熱量比通過燈產(chǎn)生的熱量小得多。因此，燈泡熱的發(fā)光，而電線卻感覺不到熱。焦耳定律的應(yīng)用：電路中負(fù)荷過大有什么危險(xiǎn)？為什么？電路中負(fù)荷過大時(shí)，使電路中電流增大，按Q=I2Rt計(jì)算，容易引起線路發(fā)熱，甚至燒毀線路。電功：W電=UIt對純電阻電路I=U/R或W=I2RtP=W/tP=UI對純電阻電路I=U/RP=U2/R或P=I2R電功率：衡量快慢電熱

能量轉(zhuǎn)化對純電阻電路Q=WQ=w=I2RtQ=w=Pt

普遍適用Q電=I2Rt焦耳定律例2:一臺電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為220V，通過線圈的電流為10A，若此線圈的電阻為2Ω，這臺電動(dòng)機(jī)1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少(用電熱的三種式子求解)？Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×60S=×104JW電=UIt=220V10A60s=1.32×105J電熱電功W機(jī)械能=1.32×105J-×104J=1.2×105JC（2020·北侖模擬）如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電路中的電流為1A，電壓表V2的示數(shù)是10V，定值電阻R的阻值為4Ω，電動(dòng)機(jī)Ｍ的線圈電阻為1Ω，不計(jì)摩擦，下列說法不正確的是(

)A.電壓表V1的示數(shù)為6V

C.通電1分鐘電流通過電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量是240J

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（）容器中的水容器中的水、b容器中的水溫上升快慢一樣D.無法判斷A例、一只“220V，800W”的電飯鍋，接在照明電路中，求：①電飯鍋正常工作時(shí)的電流。

②電飯鍋工作時(shí)的電阻。

③該電飯鍋工作1h消耗的電能是多少？

④它lh放出的熱量是多少？(1)因?yàn)镻=UI；

所以正常工作電流I=P/U=800w/220v=

(2)電飯鍋工作時(shí)的電阻R=U2/P=(220v)2

(3)該電飯鍋工作1h消耗的電能W=Pt=0.8kW×1h=0.8kW?h(4)它1h放出的熱量Q=I2Rt=()2×60.5Ω×3.6×103s=2.88×106J=0.8kW?h．2．關(guān)于電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，以下說法正確的是--------------------------------------（）A．根據(jù)Q=I2Rt可知，電阻越大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多B．根據(jù)Q=U2t／R可知，電阻越大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越少C．根據(jù)Q=UIt可知，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電阻無關(guān)D．根據(jù)Q=I2Rt可知，在電流一定時(shí)，電阻越大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多D1、下列常見電器中不是利用電流熱效應(yīng)工作的是--------------------------------------（）A.電爐B.電動(dòng)機(jī)C.電飯鍋D.電熨斗B4、一臺電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω,線圈中的電流為10A,若這臺電動(dòng)機(jī)正常工作10分鐘。求：①消耗的電能W。②產(chǎn)生的熱量Q。3、電熨斗通電一段時(shí)間后變得很燙，而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么熱，這主要是因?yàn)椋ǎ〢．導(dǎo)線的絕緣皮隔熱B．導(dǎo)線散熱比電熨斗快C．通過導(dǎo)線的電流小于