电热器电流热效应.ppt

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1、,一、电热器,化学效应,热效应,磁效应,电流通过任何一个导体，导体都要发热，把电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。,将生活中的各种用电器合理分类。,【活动】,利用电流的热效应来工作的用电器。,【电热器】,各种电热器在结构上有什么相同之处？,一、电热器,【活动】,【思考】,列举一些生活中常用的电热器。,发热体：,安全保护,电阻率大、熔点高,电能内能,微波炉是电热器吗？,一、电热器,【结构特点】,特点：,作用：,绝缘体：,【阅读辨析】,不是,三、电热,电流通过用电器产生的热量，用Q表示。,电能转化为内能的多少。,焦（J）,如何让电热器产生更多电热？,B、同一电热器，通电时间越长，发热越多。,C

2、、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。,【定义】,【实质】,【单位】,【思考】,【活动】,结合生活经验，猜想电热的影响因素。,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,Q与I、R、t之间存在何种定量关系呢？,（控制变量法）,2.如何反映电热的大小？,（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？,4.如何控制和测量相关参量，进行实验？,（物体受热升温）,四、探究电热的影响因素,（物体受热膨胀）,3.实验中需要哪些实验器材？,在通电时

3、间越长，电阻越大，电流越大的情况下，电热器产生的电热越多。,保持I、t一定，探究Q与R的关系,电阻的大小和液柱上升的高度,四、探究电热的影响因素,【课题1】,【对比】,通过电热丝的 相同时，电热丝的电组越，电热就越。,【结论1】,多,大,电流和通电时间,保持R、t一定，探究Q与I的关系,四、探究电热的影响因素,【课题2】,电流表的示数和液柱上升的高度,【对比】,【结论2】,电热丝的 相同时，通过电热丝的电流越，电热就越。,多,大,电阻和通电时间,五、焦耳定律,1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流和电阻时的水温。通过实验他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度

4、的平方之积成正比。四年之后，俄国物理学家楞次进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此该定律称为焦耳定律。焦耳活到了七十一岁。1889年10月11日焦耳在索福特逝世。他一生用近四十年的时间探索“功和热量”之间关系”，不畏艰难，呕心沥血。他的事迹非常感人，后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳。,焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻斯特。焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，焦耳认识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了焦耳热情的教导。焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学。,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。,揭

5、示了电热的计算方法。,Q=I2Rt,焦（J),1J=1A2s,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。,【内容】,【意义】,【公式】,【单位】,【说明】,五、焦耳定律,【拓展】,结合欧姆定律：,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。,在非纯电阻电路中，W=UIt 求得的是总消耗的电 能；Q=I2Rt 公式求得的是在总电能中部分转化为 内能的能量。,电功与与电热的关系（W与Q的关系）,W=UIt,Q=I2Rt,在纯电阻电路(电热器电路)中：,即：W Q,W=UIt=

6、U2t/R=I2Rt,Q=I2Rt=U2t/R=UIt,W=Q,【辨析】,五、焦耳定律,例、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？,例、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1秒钟。求：消耗的电能W。产生的热量Q。该电动机的效率。,【总结】,六、电热的危害,电热失火,元件损坏,降低功效,再列举一些电热的危害实例。,【危害】,公安部消防局发布2007年火灾统计数据。全年共发生火灾15.9万起，死亡1418人，直

7、接财产损失9.9亿元，其中电路失火引发的火灾占总数一半以上。,七、常见电热器的研究,【电饭锅】,例、CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？电热丝R0的阻值多大？当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？,【电热毯】,例、有一电热毯，说明书上标明所用的电压为220V，电热毯电阻由R1和R2组成，R1=605，如图所示，

8、利用开关S的通断可以使电热毯的发热功率（指电路的总功率）分为两档，档为功率最大，档功率为档功率的1/4，试问：开关处于什么状态时，电热毯的功率最大？最大功率为多少W？电阻R2应为多大？改变R1和R2的电阻值，请另处设计一个不同的电路实现上面的功能。要求：画出电路图；并求出R1和R2的电阻值。,七、常见电热器的研究,例、小明家买了一台电暖器，有低、中、高三个档位的发热功率。左图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知R1=48.4，R2=96.8，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：当开关S1置于b端、S2断开时，电暖器处于什么档位?简述理由。电暖器在中档位工作时，消耗的电功

9、率是多少?电暖器在高档位工作时，加热6min，消耗的电能为多少?,【电暖器】,七、常见电热器的研究,【电水壶】,例、下图是一种电水壶的电路原理示意图，E1、E2是两个指示灯，1、4和2、3是两个触点开关，触点开关由手动绝缘杆控制闭合，电热丝R的阻值为88，R1的阻值为2112，R2的阻值为352。指示灯E1、E2的电阻很小，计算中可忽略不计。（设家庭电路电压220V恒定不变，电热丝R及电阻R1、R2的阻值不随温度变化）,七、常见电热器的研究,请根据上面的叙述解答问题：将插头插入家庭电路中的插座，不按动绝缘杠杆，哪个指示灯亮？分别计算电暖水瓶在加热状态和保温状态时电热丝R的功率。,【电水壶】,七

10、、常见电热器的研究,例、如图是SD-600全自动豆浆机的铭牌,制浆过程：先将90g泡好的黄豆装入滤杯内，再往制浆杯内加入1000mL的水第1步 加热：接通电源，加热管开始加热，加热6min杯内水温升至80；第2步 打浆：加热停止，电机开始打浆，按工作l0s停8s方式循环，经1.2min停止；第3步再加热：打浆结束后，加热管继续加热，加热3min豆浆由80升温至100。根据以上信息计算：在“第三步再加热”的过程中，豆浆吸收的热量(设豆浆与水的比热容相等)；试求：豆浆机在“加热打浆再加热”的全过程中，共消耗的电能。,【豆浆机】,七、常见电热器的研究,【信息的呈现方式】文字、表格、图形等,【提炼信息】直奔主题，快速找出与本题相关 的物理量和电路图,【处理信息】对应状态，灵活运用公式,七、常见电热器的研究,http:/,