電熱器電流熱效應(yīng)課件

第三節(jié)電熱器第三節(jié)電熱器一、電熱器化學(xué)效應(yīng)熱效應(yīng)磁效應(yīng)電流通過任何一個導(dǎo)體，導(dǎo)體都要發(fā)熱，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。將生活中的各種用電器合理分類?！净顒印坷秒娏鞯臒嵝?yīng)來工作的用電器?！倦姛崞鳌恳弧㈦姛崞骰瘜W(xué)效應(yīng)熱效應(yīng)磁效應(yīng)電流通過任何一個導(dǎo)體，導(dǎo)體都要各種電熱器在結(jié)構(gòu)上有什么相同之處？一、電熱器【活動】【思考】列舉一些生活中常用的電熱器。各種電熱器在結(jié)構(gòu)上有什么相同之處？一、電熱器【活動】【思考】發(fā)熱體：安全保護電阻率大、熔點高電能→內(nèi)能微波爐是電熱器嗎？一、電熱器【結(jié)構(gòu)特點】特點：作用：絕緣體：【閱讀辨析】1980年巴黎出現(xiàn)了一種被稱為“烹飪之神”的炊具微波爐，其心臟是瓷控管，能產(chǎn)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(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、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(nèi)部的摩擦生熱的原理來烹調(diào)的?！疾皇恰桨l(fā)熱體：安全保護電阻率大、熔點高電能→內(nèi)能微波爐是電熱器嗎？二、電熱電流通過用電器產(chǎn)生的熱量，用Q表示。焦（J）如何讓電熱器產(chǎn)生更多電熱？B、同一電熱器，通電時間越長，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?！径x】【單位】【思考】【活動】結(jié)合生活經(jīng)驗，猜想電熱的影響因素。〖可能與電流有關(guān)，I越大，Q越大〗〖可能與時間有關(guān)，t

越大，Q越大〗〖可能與電阻有關(guān)，R越大，Q越大〗二、電熱電流通過用電器產(chǎn)生的熱量，用Q表示。焦（J）如何讓Q與I、R、t之間存在何種定量關(guān)系呢？評估方案結(jié)論（控制變量法）2.如何反映電熱的大??？（轉(zhuǎn)化法）A.保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系B.保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系1.實驗需采用哪種研究方法？4.如何控制和測量相關(guān)參量，進行實驗？（物體受熱升溫）三、探究電熱的影響因素（物體受熱膨脹）3.實驗中需要哪些實驗器材？在通電時間越長，電阻越大，電流越大的情況下，電熱器產(chǎn)生的電熱越多。Q與I、R、t之間存在何種定量關(guān)系呢？評估方案結(jié)論（控制變量保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系電阻的大小和液柱上升的高度三、探究電熱的影響因素【課題1】【對比】通過電熱絲的

相同時，電熱絲的電組越

，電熱就越

?！窘Y(jié)論1】多大電流和通電時間保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系電阻的大小和液柱上升的高度三保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系三、探究電熱的影響因素【課題2】電流表的示數(shù)和液柱上升的高度【對比】【結(jié)論2】電熱絲的

相同時，通過電熱絲的電流越

，電熱就越

。多大電阻和通電時間保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系三、探究電熱的影響因素【課題四、焦耳定律1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測量不同電流和電阻時的水溫。通過實驗他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流強度的平方之積成正比。四年之后，俄國物理學(xué)家楞次進一步驗證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性。因此該定律稱為焦耳定律。焦耳活到了七十一歲。1889年10月11日焦耳在索福特逝世。他一生用近四十年的時間探索“功和熱量”之間關(guān)系”，不畏艱難，嘔心瀝血。他的事跡非常感人，后人為了紀念焦耳，把功和能的單位定為焦耳。焦耳在1818年12月24日生于英國曼徹斯特。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規(guī)的教育。青年時期，焦耳認識了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo)。焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)。四、焦耳定律1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測量電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與這段導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時間成正比。Q=I2Rt焦（J)A.實驗定律普遍適用于各種電路電熱計算。B.Q與R、I、t的單位“統(tǒng)一性”原則?！緝?nèi)容】【公式】【單位】【說明】四、焦耳定律電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與這段導(dǎo)體的電阻①在非純電阻電路中，W=UIt

求得的是總消耗的電

能；Q=I2Rt

公式求得的是在總電能中部分轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能的能量。電功與與電熱的關(guān)系（W與Q的關(guān)系）用電器電能機械能內(nèi)能其他能W=UItQ=I2Rt②在純電阻電路(電熱器電路)中：即：W>QW=UIt=I2Rt=QW=Q【辨析】四、焦耳定律①在非純電阻電路中，W=UIt求得的是總消耗的電電功與與電例、一只“220V，800W”的電飯鍋，接在照明電路中，

求：①電飯鍋正常工作時的電流。②電飯鍋工作時的電阻。

③該電飯鍋正常工作1h消耗的電能是多少？

④它lh放出的熱量是多少？例、一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，

線圈的電阻為2Ω,線圈中的電流為10A,若這臺電

動機正常工作1秒鐘。

求：①消耗的電能W。②產(chǎn)生的熱量Q。③該電動機的效率。例、一只“220V，800W”的電飯鍋，接在照明電路中，例、【總結(jié)】五、電熱的危害電熱失火元件損壞降低功效再列舉一些電熱的危害實例。【危害】公安部消防局發(fā)布2007年火災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。全年共發(fā)生火災(zāi)15.9萬起，死亡1418人，直接財產(chǎn)損失9.9億元，其中電路失火引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)一半以上?！究偨Y(jié)】五、電熱的危害電熱失火元件損壞降低功效再列舉一些電熱七、常見電熱器的研究【電飯鍋】例、CFXB型“220V1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S進行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲．當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r，電路的功率為1100W，當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W．①電飯煲在高溫?zé)髶鯐r，開關(guān)S應(yīng)與哪個觸點連接？②電熱絲R0的阻值多大？③當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大？④燜飯、保溫10min，電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為多少？七、常見電熱器的研究【電飯鍋】例、CFXB型“220V11【電熱毯】例、有一電熱毯，說明書上標明所用的電壓為220V，電熱毯電阻由R1和R2組成，R1=605Ω，如圖所示，利用開關(guān)S的通斷可以使電熱毯的發(fā)熱功率（指電路的總功率）分為兩檔，Ⅰ檔為功率最大，Ⅱ檔功率為Ⅰ檔功率的1/4，試問：①開關(guān)處于什么狀態(tài)時，電熱毯的功率最大？最大功率為多少W？②電阻R2應(yīng)為多大？③改變R1和R2的電阻值，請另處設(shè)計一個不同的電路實現(xiàn)上面的功能。要求：畫出電路圖；并求出R1和R2的電阻值。七、常見電熱器的研究【電熱毯】例、有一電熱毯，說明書上標明所七、常見電熱器的研究例、小明家買了一臺電暖器，有低、中、高三個檔位的發(fā)熱功率。左圖是其內(nèi)部簡化電路圖，開關(guān)S1可分別與觸點a、b接觸。已知R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，電源電壓保持不變。請分析和解答以下問題：①當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時，電暖器處于什么檔位?簡述理由。②電暖器在中檔位工作時，消耗的電功率是多少?③電暖器在高檔位工作時，加熱6min，消耗的電能為多少?【電暖器】七、常見電熱器的研究例、小明家買了一臺電暖器，有【電暖器】七、常見電熱器的研究【電水壺】例、下圖是一種電水壺的電路原理示意圖，E1、E2是兩個指示燈，1、4和2、3是兩個觸點開關(guān)，觸點開關(guān)由手動絕緣桿控制閉合，電熱絲R的阻值為88Ω，R1的阻值為2112Ω，R2的阻值為352Ω。指示燈E1、E2的電阻很小，計算中可忽略不計。（設(shè)家庭電路電壓220V恒定不變，電熱絲R及電阻R1、R2的阻值不隨溫度變化）七、常見電熱器的研究【電水壺】例、下圖是一種電水壺的電路原理示意圖，E1、E2是請根據(jù)上面的敘述解答問題：①將插頭插入家庭電路中的插座，不按動絕緣杠桿，哪個指示燈亮？②分別計算電暖水瓶在加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)時電熱絲R的功率?！倦娝畨亍科摺⒊Ｒ婋姛崞鞯难芯空埜鶕?jù)上面的敘述解答問題：【電水壺】七、常見電熱器的研究例、如圖是SD-600全自動豆?jié){機的銘牌額定電壓220V電機功率260W額定頻率50Hz干豆容量60±5g電熱功率600W外形尺寸215×190×347制漿過程：先將90g泡好的黃豆裝入濾杯內(nèi)，再往制漿杯內(nèi)加入1000mL的水．第1步加熱：接通電源，加熱管開始加熱，加熱6min杯內(nèi)水溫升至80℃；第2步打漿：加熱停止，電機開始打漿，按工作l0s停8s方式循環(huán)，經(jīng)1.2min停止；第3步再加熱：打漿結(jié)束后，加熱管繼續(xù)加熱，加熱3min豆?jié){由80℃升溫至100℃。根據(jù)以上信息計算：在“第三步再加熱”的過程中，豆?jié){吸收的熱量(設(shè)豆?jié){與水的比熱容相等)；試求：豆?jié){機在“加熱——打漿——再加熱”的全過程中，共消耗的電能。

【豆?jié){機】七、常見電熱器的研究例、如圖是SD-600全自動豆?jié){機的銘牌額定電壓220V【信息的呈現(xiàn)方式】

文字、表格、圖形等【提煉信息】

直奔主題，快速找出與本題相關(guān)的物理量和電路圖【處理信息】對應(yīng)狀態(tài)，靈活運用公式聯(lián)系實際、情景新、材料多、題目長、電路圖復(fù)雜等【題目的特點】七、常見電熱器的研究【信息的呈現(xiàn)方式】【提煉信息】【處理信息】對應(yīng)狀態(tài)，靈活運用第三節(jié)電熱器第三節(jié)電熱器一、電熱器化學(xué)效應(yīng)熱效應(yīng)磁效應(yīng)電流通過任何一個導(dǎo)體，導(dǎo)體都要發(fā)熱，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。將生活中的各種用電器合理分類。【活動】利用電流的熱效應(yīng)來工作的用電器。【電熱器】一、電熱器化學(xué)效應(yīng)熱效應(yīng)磁效應(yīng)電流通過任何一個導(dǎo)體，導(dǎo)體都要各種電熱器在結(jié)構(gòu)上有什么相同之處？一、電熱器【活動】【思考】列舉一些生活中常用的電熱器。各種電熱器在結(jié)構(gòu)上有什么相同之處？一、電熱器【活動】【思考】發(fā)熱體：安全保護電阻率大、熔點高電能→內(nèi)能微波爐是電熱器嗎？一、電熱器【結(jié)構(gòu)特點】特點：作用：絕緣體：【閱讀辨析】1980年巴黎出現(xiàn)了一種被稱為“烹飪之神”的炊具微波爐，其心臟是瓷控管，能產(chǎn)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(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、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(nèi)部的摩擦生熱的原理來烹調(diào)的。〖不是〗發(fā)熱體：安全保護電阻率大、熔點高電能→內(nèi)能微波爐是電熱器嗎？二、電熱電流通過用電器產(chǎn)生的熱量，用Q表示。焦（J）如何讓電熱器產(chǎn)生更多電熱？B、同一電熱器，通電時間越長，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?！径x】【單位】【思考】【活動】結(jié)合生活經(jīng)驗，猜想電熱的影響因素。〖可能與電流有關(guān)，I越大，Q越大〗〖可能與時間有關(guān)，t

越大，Q越大〗〖可能與電阻有關(guān)，R越大，Q越大〗二、電熱電流通過用電器產(chǎn)生的熱量，用Q表示。焦（J）如何讓Q與I、R、t之間存在何種定量關(guān)系呢？評估方案結(jié)論（控制變量法）2.如何反映電熱的大小？（轉(zhuǎn)化法）A.保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系B.保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系1.實驗需采用哪種研究方法？4.如何控制和測量相關(guān)參量，進行實驗？（物體受熱升溫）三、探究電熱的影響因素（物體受熱膨脹）3.實驗中需要哪些實驗器材？在通電時間越長，電阻越大，電流越大的情況下，電熱器產(chǎn)生的電熱越多。Q與I、R、t之間存在何種定量關(guān)系呢？評估方案結(jié)論（控制變量保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系電阻的大小和液柱上升的高度三、探究電熱的影響因素【課題1】【對比】通過電熱絲的

相同時，電熱絲的電組越

，電熱就越

?！窘Y(jié)論1】多大電流和通電時間保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系電阻的大小和液柱上升的高度三保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系三、探究電熱的影響因素【課題2】電流表的示數(shù)和液柱上升的高度【對比】【結(jié)論2】電熱絲的

相同時，通過電熱絲的電流越

，電熱就越

。多大電阻和通電時間保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系三、探究電熱的影響因素【課題四、焦耳定律1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測量不同電流和電阻時的水溫。通過實驗他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流強度的平方之積成正比。四年之后，俄國物理學(xué)家楞次進一步驗證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性。因此該定律稱為焦耳定律。焦耳活到了七十一歲。1889年10月11日焦耳在索福特逝世。他一生用近四十年的時間探索“功和熱量”之間關(guān)系”，不畏艱難，嘔心瀝血。他的事跡非常感人，后人為了紀念焦耳，把功和能的單位定為焦耳。焦耳在1818年12月24日生于英國曼徹斯特。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規(guī)的教育。青年時期，焦耳認識了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo)。焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)。四、焦耳定律1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測量電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與這段導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時間成正比。Q=I2Rt焦（J)A.實驗定律普遍適用于各種電路電熱計算。B.Q與R、I、t的單位“統(tǒng)一性”原則?！緝?nèi)容】【公式】【單位】【說明】四、焦耳定律電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與這段導(dǎo)體的電阻①在非純電阻電路中，W=UIt

求得的是總消耗的電

能；Q=I2Rt

公式求得的是在總電能中部分轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能的能量。電功與與電熱的關(guān)系（W與Q的關(guān)系）用電器電能機械能內(nèi)能其他能W=UItQ=I2Rt②在純電阻電路(電熱器電路)中：即：W>QW=UIt=I2Rt=QW=Q【辨析】四、焦耳定律①在非純電阻電路中，W=UIt求得的是總消耗的電電功與與電例、一只“220V，800W”的電飯鍋，接在照明電路中，

求：①電飯鍋正常工作時的電流。②電飯鍋工作時的電阻。

③該電飯鍋正常工作1h消耗的電能是多少？

④它lh放出的熱量是多少？例、一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，

線圈的電阻為2Ω,線圈中的電流為10A,若這臺電

動機正常工作1秒鐘。

求：①消耗的電能W。②產(chǎn)生的熱量Q。③該電動機的效率。例、一只“220V，800W”的電飯鍋，接在照明電路中，例、【總結(jié)】五、電熱的危害電熱失火元件損壞降低功效再列舉一些電熱的危害實例?！疚：Α抗膊肯谰职l(fā)布2007年火災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。全年共發(fā)生火災(zāi)15.9萬起，死亡1418人，直接財產(chǎn)損失9.9億元，其中電路失火引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)一半以上?！究偨Y(jié)】五、電熱的危害電熱失火元件損壞降低功效再列舉一些電熱七、常見電熱器的研究【電飯鍋】例、CFXB型“220V1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S進行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲．當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r，電路的功率為1100W，當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W．①電飯煲在高溫?zé)髶鯐r，開關(guān)S應(yīng)與哪個觸點連接？②電熱絲R0的阻值多大？③當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大？④燜飯、保溫10min，電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為多少？七、常見電熱器的研究【電飯鍋】例、CFXB型“220V11【電熱毯】例、有一電熱毯，說明書上標明所用的電壓為220V，電熱毯電阻由R1和R2組成，R1=605Ω，如圖所示，利用開關(guān)S的通斷可以使電熱毯的發(fā)熱功率（指電路的總功率）分為兩檔，Ⅰ檔為功率最大，Ⅱ檔功率為Ⅰ檔功率的1/4，試問：①開關(guān)處于什么狀態(tài)時，電熱毯的功率最大？最大功率為多少W？②電阻R2應(yīng)為多大？③改變R1和R2的電阻值，請另處設(shè)計一個不同的電路實現(xiàn)上面的功能。要求：畫出電路圖；并求出R1和R2的電阻值。七、常見電熱器的研究【電熱毯】例、有一電熱毯，說明書上標明所七、常見電熱器的研究例、小明家買了一臺電暖器，有低、中、高三個檔位的發(fā)熱功率。左圖是其內(nèi)部簡化電路圖，開關(guān)S1可分別與觸點a、b接觸。已知R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，電源電壓保持不變。請分析和解答以下問題：①當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時，電暖器處于什么檔位?簡述理由。②電暖器在中檔位工作時，消耗的電功率是多少?③電暖器在高檔位工作時，加熱6min，消耗的電能為多少?【電暖器】七、常見電熱器的研究例、小明家買了一臺電暖器，有【電暖器】七、常見電熱器的研究【電水壺】例、下圖是一種電水壺的電路原理示意圖，E1、E2是兩個指示燈，1、4和2、3是兩個觸點開關(guān)，觸點開關(guān)由手動絕緣