3.6电能(第四课时)电热器教材.ppt

第6节 电能第四课时 电热器 电热器 电炉的电热丝和导线是串联的；通电时电流相等，而电炉的电热丝的电阻比导线的电阻大得多，根据焦耳定律公式Q=I2Rt，相同时间中，电流在电热丝中产生的热量比在导线中产生的热量大得多，所以，电炉通电时，电热丝发红，而导线不会太热 例4、电饭锅工作时有两种状态：当自动开关S接通时，电饭煲处于加热状态，将锅内的水加热至烧开；当S断开时，电饭锅处于保温状态。R2是用来加热的电热丝，阻值为55欧，R1的电阻为145欧。 求 (1)在加热状态下，电饭锅正常工作30分钟产生的热量？ （2）在保温状态下，电饭煲消耗的功率为多大？ * 使用这些用电器时，电能会转化为哪些能量？ 观察●思考●发现 电流通过任何一个导体，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。 导体 电流热效应的实质： 电能转化为内能（热能） 导体 【活动】 列举一些生活中常用的电热器。 电热器: 利用热效应来工作的用电器。 电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。 2.电热器的主要组成部分： 3.电热器的优点： 思考：电流的热效应对人类全部有利吗？ 清洁、无污染，热效率高，便于控制和调节等。 1.原理： 发热体 发热体： 安全保护 电能→内能 电热器结构 材料： 作用： 绝缘体： 电阻率大、熔点高的金属丝 观察这些电器设备的元件构造，说明什么？ 4、电热器的缺点： 容易引起火灾，存在安全隐患 B、同一电热器，通电时间越长，发热越多。 C、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。 提出问题 建立假设 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〗 电流通过导体时产生热的 多少跟什么因素有关？ 设计实验方案 （控制变量法） 1.实验需采用哪种研究方法？ 电热器产生的热的多少跟什么因素有关呢？ 控 制 变 量 法 3、控制电流I、时间t相同： 研究电阻R变化 对电热Q的影响 2、控制电阻R、时间t相同： 研究电流I变化对电热Q的影响 1、控制电流I、电阻R相同： 研究时间t变化对电热Q的影响 2.如何反映电器产热的大小？ （转化法） （物体受热升温） （物体受热膨胀） 放大法 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 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 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 实验结果： ①在相等的时间内，当电流相等时，电 阻越大，电流产生热越多。 ②在相等的时间内，当电阻相等时，电 流越大，电流产生热越多。 ③通电时间越长，电流产生的热量就越 多。 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的平方之积成正比。 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。 Q=I2Rt 焦（J) 实验定律普遍适用于各种电路电热计算。 Q与R、I、t的单位“统一性”原则。 R、I、t 的单位分别为欧、安、秒 【内容】 【公式】 【单位】 【说明】 焦耳定律 电炉通电时，电热丝会热得发红，而与它相连的导线不怎么热，为什么？ 思考 电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？ 若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时，我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？ ∴Q=W=UIt=I2Rt = U2t / R ∵ Q=W 又根据欧姆定律 U=IR ∵ W＝UIt 电能转化成热能和机械能 电吹风机 ： 电熨斗： 电能全部转化成内能 W = Q （纯电阻电路） W 〉 Q （非纯电阻电路） 1、电能全部转化为热能时， 2、电能没有全部转化为热能时， Q=I2Rt = W=Pt =UIt Q=I2Rt ＜ W=Pt =UIt 1、电流做多少功，就是消耗多少电能， 也就是将多少电能转化成其他形式的能。 2、纯电阻电路中，电流做多少功，就是将 多少电能转化成内能。 例1、一只“220V，800W”的电饭锅，接在照明电路中， 求： ①该电饭锅工作1h消耗的电能是多少？ ② 它lh放出的热量是多少？ （1）W=Pt=0.8kW×1h=0.8kW?h=2.88×106J