《電能》 省賽獲獎

電能

引入新課1.電流通過電爐時，電能轉化為什么能？

電能內能

2.在日常生活中，同學們還見過哪些用電器通電工作是為了產(chǎn)生熱量的？電熱毯、電飯煲、電熱壺、電熨斗、電吹風機----------（一）常見電熱器及其工作原理電流通過任何一個導體，導體都要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應，電流通過導體產(chǎn)生的熱量叫電熱?！締枴吭陔娏鳠嵝F(xiàn)象中，能量如何轉化？電能內能

認識各種電熱器，找出它們的共同結構

電飯煲電熨斗電熱毯電熱水壺電吹風電熱器電路模型電熱器是利用電流熱效應工作的一種加熱設備。電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上制成。無污染、熱效率高、方便控制和調節(jié)溫度。討論:電流的熱效應有何利弊？

①在家庭電路中，由于長期的電流熱效應，導線外的絕緣層會加速老化甚至會燒毀絕緣層而引發(fā)火災；

②同時，由于電流熱效應，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）或為了更好散熱而特別設計的結構。優(yōu)點：缺點：（二）研究電熱大小的影響因素【討論】1.以大家熟悉的電爐為例，說說電熱大小可能跟什么因素有關？

電流、電阻、通電時間首先焦耳猜測電流I、電阻R、時間t三者對電流產(chǎn)熱Q多少有影響，然后對電流I、電阻R、時間t三者進行了探究：控制變量法控制電流I、時間t相同:研究電阻R變化對電熱Q的影響控制電阻R、時間t相同:研究電流I變化對電熱Q的影響控制電阻R、電流I相同:研究時間t變化對電熱Q的影響再現(xiàn)探究過程：電流通過導體產(chǎn)熱其中所產(chǎn)生的熱既看不見也摸不著如何測量呢？既看不見也摸不著的科學量既看得見也能測量的科學量轉化轉化探究過程中需要解決的問題：讓電流產(chǎn)生的熱量被氣體吸收，通過觀察氣體的熱膨脹（觀察玻璃導管內的水柱升降）控制電流I、時間t相同:研究電阻R變化對電熱Q的影響Ｒ１＝５歐姆Ｒ２＝１０歐姆結論：在電流I和通電時間t相同時，電流產(chǎn)熱Ｑ多少與導體的電阻Ｒ大小有關，并且電阻Ｒ越大電流產(chǎn)熱Ｑ越多?？刂齐娮鑂、時間t相同:研究電流I變化對電熱Q的影響Ｒ1＝１０歐姆相同時間內通過Ｒ１的電流為Ｉ，移動Ｒ0的滑片,使通過Ｒ１電流為０。５Ｉ。比較Ｒ１兩次所產(chǎn)熱多少結論：在電阻Ｒ和通電時間t相同時，電流產(chǎn)熱Ｑ多少與通過導體的電流Ｉ大小有關，并且電流Ｉ越大電流產(chǎn)熱Ｑ越多?！?控制電阻R、電流I相同:研究通電時間t變化對電熱Q的影響Ｒ２＝１０歐姆Ｒ１＝１０歐姆Ｒ１通電一分鐘產(chǎn)熱多少與Ｒ２通電十分鐘產(chǎn)熱多少進行比較結論：在電阻Ｒ和電流Ｉ相同時，電流產(chǎn)熱Ｑ多少與通電時間t長短有關，并且通電時間t越長電流產(chǎn)熱Ｑ越多。在電流I和通電時間t相同時，電流產(chǎn)熱Ｑ多少與導體的電阻Ｒ大小有關，并且電阻Ｒ越大電流產(chǎn)熱Ｑ越多。在電阻Ｒ和通電時間t相同時，電流產(chǎn)熱Ｑ多少與通過導體的電流Ｉ大小有關，并且電流Ｉ越大電流產(chǎn)熱Ｑ越多。在電阻Ｒ和電流Ｉ相同時，電流產(chǎn)熱Ｑ多少與通電時間t長短有關，并且通電時間t越長電流產(chǎn)熱Ｑ越多。電流通過導體所產(chǎn)生的熱量與導體的電阻大小成正比，與電流的平方成正比，與通電時間成正比?？偨Y論焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)焦耳定律的理論推導電流通過純電阻導體時所做電功W=UIt電流對純電阻導體時所做電功全部轉化為電熱Q=W=UIt對于純電阻導體U=IRQ=W=UIt=IRIt=I2Rt(非純電阻導體的理論推導知識層次要求較高以后會學到)（三）電熱的計算——焦耳定律焦耳定律的內容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量（電熱），跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。公式：Q=I2Rt在1分鐘內，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練一練：=（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。電熱的計算例題:有一種新型的炊具叫電壓力鍋，它用電加熱，閱讀這只電壓力鍋的銘牌，回答這只鍋正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？分析：電壓力鍋是電熱器，電能全部轉化成熱能，所以有W=Q。Q=W=Pt

=900W×15×60s≈8.1×105J答：你還有更簡便的解法嗎？閱讀課本P109解法想一想解：依題意得電熱的計算例題：一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內共產(chǎn)生多少熱量？解法一：Q

=I2Rt解法二：Q=W=Pt=U2/R×t解:依題意得(36V)260Ω×5×60s=6480J=Q=(U2/R)×tQ=I2RtQ=PtQ=UIt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480JURI==0.6A36V60Ω=你知道嗎？Q=UIt；Q=(U2/R)×t；Q=Pt僅適用于電功全部用來產(chǎn)生電熱時的電熱計算。Q=I2Rt

適用于任何電路的電熱計算。決定電熱大小的因素Q=I2Rt

與Q=Pt；

Q=UIt；

Q=(U2/R)×t

有什么不同？1.電能全部轉化為熱能時，2.電能沒有全部轉化為熱能時，Q=I2Rt=W=Pt=UItQ=I2Rt＜W=Pt=UIt注意:1.電流做多少功，就是消耗多少電能，也就是將多少電能轉化成其他形式的能。2.純電阻電路中，電流做多少功，就是將多少電能轉化成內能。◆電流的熱效應——◆電熱器——電流通過任何一種導體時，都會使導體溫度升高的現(xiàn)象。利用電流的熱效應工作的電器?！綦娏鳠嵝睦捅祝?/p>

發(fā)熱體。電阻率大，熔點高的（合金）。利：加熱、烤食品、取暖，白熾燈發(fā)光等。弊：影響電器的壽命和引起火災。主要組成部分——發(fā)熱體的材料——小結電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導