15.3电热器 电流的热效应 课件 苏科版初中物理九年级全册(共35张PPT)

(共35张PPT)
汇报人：XXX
XX月XX日
苏科版九年级下册物理课件
第十五章 电功和电热
三、电热器 电流的热效应
复习巩固
新课导入
课堂检测
延伸拓展
目
录
CONTENS
01
　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。
02
　　电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。主要理由电流热效应工作的装置称为电热器。
一、电热器
　　电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
　 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
想想议议
*
*
二、影响电流热效应的因素
活动15.2 探究影响电流热效应的因素
实验目的：
电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关？
猜想：
*
*
实验原理：
将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。
实验过程：
思考：由实验可知，影响通电道题产生热量的因素有哪些？
*
*
1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I2Rt
3．单位：焦耳（J）
三、焦耳定律
　　焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
焦 耳
　　1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
　　Q = W = UIt = I2Rt
　　如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
　　2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
　　W＞Q热
四、电能和电热关系
电能 内能+机械能
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
　　一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
解:
例题
I =　 =　　　= 0.6 A
U
R
36 V
60 Ω
03
　　额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事
想想议议
　　答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
1．电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
　　电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
五、电热的利用和防止
　　很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
2．电热的危害
*
*
一、电热器
电流的热效应:
道题中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应。
电热器:
利用电流做功将电能转换为内能的装置
电热器一般主要由电阻构成
*
*
电热油汀
电 炉
电暖器
电水壶
电熨斗
电饭锅
热得快
*
*
二、影响电流热效应的因素
猜测
电流通过电热器产生的热量与许多因素有关
①电阻R、②电流I、③通电时间t
实验方法
控制变量法
可以控制其他变量不变，先研究电热器发出热量与电阻R的关系，再研究它与电流I的关系，最后研究与通电时间t的关系。
*
*
探究过程
探究电热器产生热量与电阻R的关系
R甲
R乙
R甲>R乙
观察哪根火柴先被点燃？
04
*
*
实验结论：
在电流 （相同/不同）的情况下，电阻
（大/小）的那个电阻圈中的火柴先被点燃。这说明在电流、通电时间相同时，阻值
（大或小）的电阻产生的热量多。
相同
大
大
实验发现：
中的火柴棒先被点燃
R甲
*
*
探究过程
探究电热器产生热量与电流I的关系
R甲
观察电流对火柴点燃的影响
*
*
实验发现：
当电路的电流为小电流时电阻圈中的火柴棒被点燃的时间 （短/长）
当电路的电流为大电流时电阻圈中的火柴棒被点燃的时间 （短/长）
长
短
实验结论：
在研究电流大小对产生热量多少的影响时，调节滑动变阻器，使电路中的电流变大，则夹在同一电阻圈中的火柴被点燃的时间变 （短/长）。这说明在电阻、通电时间相同时，电流较 （大或小）时产生的热量多。
短
大
*
*
探究过程
探究电热器产生热量与通电时间t的关系
在电阻和电流的大小不变时，通电时间越长，火柴越容易被点燃，产生的热量就越多。（理由：通电时间越长消耗的电能转化为内能越多，产生的热量越多。）
交流总结
电流通过电阻丝时产生的热量与导体本身的 、通过导体的 以及 有关。（书P.14）
*
*
三、焦耳定律
电流产生热量的表达式
公式：Q=I2Rt (普遍适用) 单位：I—安 R—欧 t—秒 Q—焦
焦耳定律
内容：电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 。
*
*
电流产生热量的其他表达式
当利用电流做功,将电能全部转化为内能
1. Q=UIt 只适用于只有电阻的电路(电能全部转化为内能)的情况
2. Q= = =
只适用于只有电阻的电路(电能全部转化为内能)的情况
UIt
*
*
电功与与电热的关系（W与Q的关系）
①在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）
W = Q
（W= UIt） =（Q=I2Rt）
②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）
W > Q
（W= UIt） > （Q=I2Rt）
*
*
【例题1】：某某电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？
解：Q= I2Rt
=(1A)2 × 2Ω × 60S
=120J
答：1分钟产生的热量是120J
*
*
【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，
求：1 ）消耗的电能W。
2 ）产生的热量Q。
*
*
解：1 ） W＝UIt
＝380×10×1
＝3800J
已知：电动机 U=380V I=10A R=2 Ω t=1s
求： （ 1）W （2）Q
2 ） Q＝I2Rt
＝10 ×10 ×2 ×1
＝200J
答： 消耗的电能是3800J；
产生的热量是200J。
课堂小结
焦耳定律的实验和内容
电热的利用和危害
汇报人：XXX
XX月XX日
苏科版九年级下册物理课件
第十五章 电功和电热
三、电热器 电流的热效应