浙教版2022学年九上科学期末复习课件十一：电热器（课件 20张ppt）

(共20张PPT)
浙教版 科学（初中）
九上期末复习课（十一）
电热器
一、电流产生的热量与什么因素有关
1、猜想与假设
(1)可能与导体电阻的大小有关，R越大，Q越大。
(2)可能与电流的大小有关，I 越大，Q越大。
(3)可能与通电时间的长短有关，t 越大，Q越大。
2、实验方法：控制变量法、转化法。
3、实验器材：煤油、电阻丝R甲转换法，液体受热升温而膨胀即玻璃管中液柱上升高的产生热量多。
2、焦耳定律
（1）焦耳定律： 进一步的实验可以得出：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。
这个规律叫做焦耳定律，它最先是由英国科学家焦耳发现的。
Q = I2 R t
1J=1A2 Ω s。
(2)公式：
(3)电热与电功的关系：纯电阻电路Q＝W＝UIt＝ t＝I2Rt，非纯电阻电路W________(选填“>”、“＝”或“<”)Q(含有电动机的电路)．
3. 电热的利用和防止
(1)利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等．(2)防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.
I2Rt
＞
3.多挡位家用电器相关计算
方法指导
电路中挡位问题解决思路：多挡位问题的实质是判断电路总电阻的大小．对于家庭电路，在不同挡位时总电压不变(220 V)，根据P＝ 知，总电阻最小时，总功率最大，用电器处于高温挡；总电阻最大时，总功率最小，用电器处于低温挡．
基础过关
1. 如图所示在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1D
基础过关
2. 如图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220 V，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别
为400 W和40 W．当开关S1、S2均闭合，饮水
机处于________(选填“保温”或“加热”)状态，
R1的阻值为________Ω；用饮水机给2 kg的水加热，
当水温升高50 ℃，水吸收的热量为_________J．
[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
加热
121
4.2×105
基础过关
3.如图所示是某款电热水龙头的电路原理图．R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换．当开关同时接触2、3
触点时，水龙头放出的是________(选填“冷”
“温”或“热”)水．若R2＝2R1，水龙头在温
水挡正常工作时电功率为2 000 W，则它在热
水挡正常工作1 min消耗的电能为________J.
温
1.8×105
基础过关
额定容量 1 L
额定电压 220 V
电动机额定功率 120 W
电热管额定功率 1 000 W
频率 50 Hz
4.豆浆机主要由电动机和电热管组成．下表为某型号豆浆机的主要技术参数．如图所示是用豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程中，电热管和电动机的P－t图像.
基础过关
(1)豆浆机中电热管和电动机是________(填“串联”或“并联”)关系，电动机将电能转化为________能．
(2)豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多少？(结果保留两位小数)
(3)豆浆机正常工作，做一次豆浆消耗的电能是多少？
(4)豆浆机正常工作时，若在第一个加热阶段消耗的电能有87.5%被豆浆吸收，则能使额定容量的豆浆温度升高多少？[豆浆的比热容取4.2×103 J/(kg·℃)，密度与水相同，ρ水＝1.0×103 kg/m3]
并联
机械
基础过关
解：(2)豆浆机正常工作时，电热管额定功率为1 000 W，额定电压是220 V，通过电热管的电流I＝ ＝ ≈4.55 A
(3)豆浆机正常工作时，做一次豆浆电动机工作时间t1＝6 min，电热管工作时间t2＝10 min，消耗的电能W＝Pt＝P电动机t1＋P电热管t2＝120 W×6×60 s＋1 000 W×10×60 s＝6.432×105 J
(4)豆浆机正常工作时第一个加热阶段产生的电能W1＝P电热管t＝1 000 W×4×60 s＝2.4×105 J
被豆浆吸收的热量
Q＝ηW＝87.5%×2.4×105 J＝2.1×105 J
由Q＝cmΔt可得Δt＝ ＝
＝
＝50 ℃
基础过关
，
5.如图是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3．求：（1）电热壶电阻丝的电阻．（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃所需要的时间．（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率．
（1）电热壶电阻丝的电阻为48.4Ω；
（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃需要336s；
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率为810W．
，
1．同种材料制成的两个圆柱形导体甲、乙串联在电路中，如图所示，R甲又粗又长，R乙又细又短，R甲=R乙，通电一段时间后，不计热损失，比较甲、乙两导体升高的温度，正确的是（ ）
A．甲导体的温度升高的多 B．乙导体的温度升高的多
C．甲、乙两导体升高的温度相同 D．条件不足，无法判断
B
提高训练
，
2．标有“PZ110-100”的灯泡L1和“PZ110-40”的灯L2，将两灯分别按甲、乙接于220V的电路中，如图所示，则（ ）
A．两电路中，L1、L2均不能正常发光
B．两电路中，L1、L2均能正常发光，甲电路消耗的总功率小
C．两电路中，L1、L2均能正常发光，乙电路消耗的总功率小
D．甲电路L1、L2能正常发光，乙电路L1、L2不能正常发光
C
提高训练
提高训练
3. 某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
（1）提出猜想：①：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；②：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
（2）为验证猜想一，设计以下方案：①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
提高训练
（3）请回答下列问题：
①为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想，为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有______________________________________(写出一条即可)。
②为验证猜想一：必需比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是___________________。
③科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例：__________________。
①通过玻璃管内液面上升的高度来反映电阻丝产生热量的多少
②保持前后两次电阻的大小相同
③保持前后两次电阻的大小相同
4.如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关 S 接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到烧开；当自动开关 S 断开时，电饭锅处于保温状态。图中 R2 是加热用的电热丝，阻值为 55 欧；R1 是电阻，阻值为 145 欧。试求 :
（1）在加热状态下，电饭锅正常工作 30分钟产生多少热量？
R1
R2
220V
（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？
提高训练
提高训练
解：（1）在加热状态下，开关 S 接通，电路中只接入电热丝R2 ，因此通过R2 的电流：
I= = =4 安
U
R2
220 伏
55 欧
根据焦耳定律，R2 上产生的热量：
Q= I2Rt=(4安)2 × 55欧× 30×60秒=1.584×106焦
（2）在保温状态下，开关 S 断开，电阻 R1 与电热丝 R2 相串联，假设此时电路中的电流为 I′，根据串联电路的电压特点：U=U1 +U2 =I′R1 +I′R2
R1 +R2
220 伏
145 欧 +55 欧
= 1.1 安
电饭锅消耗的功率：P′=U I′=220 伏 ×1.1 安 =242 瓦
答：（1） 电饭锅正常工作 30 分钟产生的热量为 1.584×106 焦。
（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率为 242 瓦。
I′= =
U
提高训练
5.电压力锅集高压锅和电饭锅于一体，既安全又节能，某品牌的电压力锅（如下图）的铭牌如下表所示。其工作原理如图所示，A为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关。闭合开关S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内水温达到105℃时，锅体向下移动，压力开关S2与触点a断开，与b点接通，电路通过R2对电压力锅保温。求：
（1）电压力锅正常加热工作时，通过加热电阻R1的电流是多大？
（2）电压力锅进入保温状态时，家庭电路电压发生变化降为198V，此时保温电阻R2消耗的实际电功率是多大？
（3）用该电压力锅对2kg、20℃的水正常加热到69.5℃，电压力锅加热的时间是多少？已知消耗的电能有90%被用来给水加热。（水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。
提高训练
，
（1）由P=UI得电压力锅正常加热的电流：I1= P1/ U=1100W/220V=5A；
（2）由P= U2/ R2 得：R2= U2/ P2=(220V) 2/20W=2420Ω，电饭锅实际消耗的电功率：
P实= U2/ R2=(198V)2/2420Ω=16.2W；
（3）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）
由加热消耗的电能90%被水吸收有：Q吸=0.9W电，
根据W=Pt得加热时间：
t= W/ P= Q吸/90%P加热= cm△t/90%P加热
=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(69.5℃-20℃)/ 90%×1100W=420s．