九年級物理下冊 電熱器 電流的熱效應課件 蘇科版.ppt

1、15.3 電熱器 電流的熱效應,電熱器：,電熱油汀,電 爐,電暖器,電水壺,電熨斗,電飯鍋,熱得快,利用電流熱效應工作的裝置。,電流的熱效應：當電流通過導體時會發(fā)熱，將電能直接轉化為內能。,電流通過導體時會發(fā)熱的現(xiàn)象,電爐接入電路中時，電爐和電線中流過相同的電流，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線幾乎不發(fā)熱。,問題1：,提出問題：,導體通電時產生熱量的多少可能與哪些因素有關？,實驗方法:,現(xiàn)象一：電爐絲通電能產生熱。,猜想二：電爐絲產生的熱量同通電時間有關。,猜想三：導體通電時產生的熱量多少與導體的電阻大小有關。,現(xiàn)象二：電爐絲通電的時間越長產生的熱量越多。,事實：電爐絲的材料是鎳鉻合金絲，導線 材

2、料是銅。,猜想一：電爐絲產生的熱量同電流有關,想一想 議一議,1、如何研究通電導體的電阻大小對產生熱量的影響 2、如何研究通電導體中電流大小對產生熱量的影響 3、如何研究導體的通電時間對產生熱量的影響 如何觀察比較電熱？為完成探究，還需什么器材？,觀察電熱的方法：,方法一,電熱絲發(fā)熱，點燃火柴,優(yōu)點：,實驗時間短，操作簡便。,器材簡單，容易準備；,現(xiàn)象容易受火柴、放置位置、環(huán)境（ 如空氣流動 ）等因素的干擾；,方法二,電熱絲發(fā)熱使煤油溫升和膨脹,現(xiàn)象直觀、精確；,受環(huán)境干擾較少。,缺點：,現(xiàn)象直觀、明顯；,缺點：,優(yōu)點：,實驗時間稍長。,器材復雜，準備較難；,現(xiàn)象較細微，遠處不便看；,連接實物

3、圖，并畫出電路圖,(1)研究電熱器電阻的大小對產生熱量的影響 要研究電阻對產生熱量多少的影響，應該控制和 不變，則可以讓兩個阻值不同的電阻 （串聯(lián)并聯(lián)）后接入電路。,3.設計實驗、驗證假設,電 流,通電時間,串 聯(lián),(2)研究電流大小對產生熱量的影響,要研究電流對產生熱量的影響，應該使電阻的阻值 (改變/不變)，而通過該電阻的電流大小 (改變/不變)。只要調節(jié)電路中滑動變阻器的滑片，就可以改變電路中的電流大小。,不 變,改 變,(3)研究通電時間對產生熱量的影響,要研究電流對產生熱量的影響,應該 控制和 不變，改 變 。,通電時間,電 阻,電 流,結論1. 在通電電流和通電時間相同的條件下，電

4、阻越大，電流產生的熱量越多。,結論2. 在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產生的熱量越多。,結論3. 在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產生的熱量越多。,實驗結論,2.焦耳定律 英國物理學家焦耳通過大量的實驗，于1840年精確地確定了電流產生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系，即焦耳定律。 內容：電流流過導體時產生的熱量，與電流的平方成正比，與導體的電阻成正比，與通電的時間成正比 。,1.公式： (普遍適用)單位：I安 R歐 t秒 Q焦,二.電流產生熱量的表達式,Q=I2Rt,【練習1】當0.2A的電流通過一金屬線時產生的熱量為Q1，若使通過的電流增加到0.4A時，在相

5、同的時間內產生的熱量為Q2，那么Q2是Q1的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍,B,【練習2】兩個電熱器的電阻之比為4:3，通過相同的電流，在相等的時間里產生的熱量之比_；若兩個電熱器的電阻相同，通過的電流強度為13，在相等的時間里產生的熱量之比為_。,43,19,【例題1】 某電熱器電阻絲的電阻為55，接在220V的電源上，在20min內共產生多少熱量？,三、電功和電熱的關系 （ W 和 Q 的關系）,在電熱器電路 (只有電阻的電路)中：（電能幾乎全部轉化為內能）,W = Q W （ = UIt） = Q（=I2Rt）,在其他電路中：（如電流通過電動機做功時，大

6、部分電能轉化為機械能）,W Q W （= UIt） Q（=I2Rt）,說明： 焦耳定律是實驗定律，焦耳定律適用于計算 由于電阻存在，電能轉化為內能的那部分能 量即電熱。沒有電阻，就不產生電熱！,結論：,電功W電熱Q,3.電流產生熱量的其他表達式,(1). Q=UIt,(2). Q=,只適用于只有電阻的電路,(電能全部轉化為內能)的情況。,四、電熱器的結構共性,電熱器的主要組成部分是電阻絲做的發(fā)熱體。,發(fā)熱體均是由 電阻率大 、 熔點高 的材料做成的。,同學們，想一下，這么多電熱器在結構上有什么相同之處？,你知道嗎？,為什么電熱器的材料要用電阻率大，熔點高的電阻絲做？,為什么電熱器的電阻絲繞要在

7、絕緣材料上？,【例題2】：一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電阻為2歐,線圈中的電流為10安,若這臺電動機正常工作1秒鐘， 求：1 ）消耗的電能W。 2 ）產生的熱量Q。,解：1 ） WUIt 380101J 3800J,已知：電動機 U=380V I=10A R=2 t=1s 求： （ 1）W （2）Q,2 ） QI2Rt 10 10 2 1J 200J,五、電熱現(xiàn)象的應用和防止,應用舉例：,防止舉例：,用電器使用不當時，電熱會產生哪些危害？,電線中電流過大時， 電熱會使絕緣材料迅速老化，甚至燃燒起火； 有些用電器，如不采取散熱措施，會被燒壞。,用電器是采取哪些措施防止電熱的危害的？,有的電動機里裝有風扇；,電視機、收音機機殼上有散熱窗等；,1980年巴黎日用電器展覽會上，出現(xiàn)了一種被稱為“烹飪之神”的炊具。這種炊具是利用微波的特性制作的。微波是一種高頻率的電磁波，具有反射、穿透、吸收三種特性。這種炊具的心臟是瓷控管，所產生的每秒24億5千萬次的超高頻率的微波，快速振動食物內的蛋白質、脂肪、糖類、水分子等。使分子之間相互碰撞、擠壓、重新排列組合。簡而言之，是靠食物本身內部的摩擦生熱的原理來烹調的。,微波爐的工作原理,微波爐不是電熱器。,微波爐是電熱器嗎？,本 課 小 結,一、知道電流的熱效應；知道一般電熱器的發(fā)熱原理；會對一些家庭電熱器進