15.3 电热器 电流的热效应 课件（共34张PPT）《物理》9年级下册 （苏科版）

(共34张PPT)
电热器 电流的热效应
（第一课时）
第十五章 电功和电热
你注意到轿车的后玻璃板上一条条线吗？
家庭中电热毯中有什么呢？
插头能着火吗？
生活观察
一、电流的热效应：
电流通过导体时, 导体会发热,这种现象叫电流的热效应.
想一想 说一说：
电流的热效应将___能转化为___能
你知道生活中的哪些用电器存在类似现象
电热油汀
电 炉
电暖器
电水壶
电熨斗
电饭锅
热得快
电热器：主要利用电流的热效应工作的装置
电热器：
主要利用电流的热效应工作的装置。（即把电能全部转化为内能的加热设备）
结构:电热器的主要元件是发热体
与电阻有关
2、电炉接入电路中时，电炉丝和电线串联流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线几乎不发热？
3、电热毯不宜通宵使用，为什么？
1、家庭中插排的使用要避免同时使用大功率电器，说明什么？
与通电时间有关
与电流有关
电流产生的热量多少和什么有关呢
1.电流产生的热量跟哪些因素有关呢？
电流I，电阻R，通电时间t
2.研究问题的方法:
控制变量法、转换法
二、探究电热的影响因素
电热丝发热使
煤油升温
怎样比较电热多少？
方法二
电阻丝发热，空气膨胀，U型管两边有高度差
方法一
电阻丝发热，液体温度升高，液体温度升高的变化
(1)研究电阻的大小对产生热量的影响
要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制 　
和　 　不变，则可以让）两个阻值不同的电阻
　（串联／并联）后接入电路。
研究电阻的大小对产生热量的影响
要保持___和___不变，改变___。可以将不同阻值的电阻___（选填“串联”“并联”）
要要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制
怎样设计实验方案
(2)研究电流大小对产生热量的影响
要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值 (改变/不变)，而通过该电阻的电流大小 (改变/不变) 调节电路中滑动变阻器的滑片，就可以改变电路中的电流大小 。
怎样设计实验方案
1、电阻和电流相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
2、电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
3、电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。
进一步的研究表明电流产生的热量与电流的平方成正比.
结论：
二、焦耳定律
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.
2.公式： Q = I2Rt
3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦
焦耳是英国物理学家。他一生的大部分时间是在实验室里度过的。1840年，焦耳通过大量的实验终于确定了电流产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律就是焦耳定律。
焦耳致力于热功当量的精确测定达40年之久，他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系，为热力学第一定律的建立确定了牢固的实验基础。
信息快递
【例题】 某电热器电阻丝的电阻为55Ω，接在220V的电源上，在20min内共产生多少热量？
反思：可以用电功的公式W=U It 来求解吗？
例题：已知某导体的电阻值为10Ω，通过它的电流为2A，通电1min产生的热量为 J。
思考：当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，相等时间产生的热量为 J。
例题精讲
注意：
电能全部转化为内能时
Q=I2Rt =
W=Pt
=UIt
若电能没有全部转化为内能时，求解电热时只可用焦耳定律来计算
Q=I2Rt ＜
W=Pt
=UIt
练一练
思考：
都标有“220V 500W”电吹风机、电灯和电熨斗通电时都会发热，在正常工作相同时间后产生的热量哪个最多？为什么？
电吹风机、电灯: Q＜W
电熨斗: Q=W
思考
4、 某电动机正常工作时两端的电压是100伏特，通过的电流为5安培，其内电阻为2欧，求每分钟产生的热量为多少？电流做了多少功 有多少电能转化成机械能
1、当温度降低到很低时，某些金属的电阻会突然消失，这种现象称为超导现象，假如所有导体都没有了电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是（　　）
A、白炽灯仍能发光
B、电动机仍能转动
C、电饭锅仍能煮饭
D、电熨斗仍能熨衣服
2、家装规定:使用国标电线，照明与普通插座一般使用2.5平方毫米、大功率用电器如空调、电热水器要使用4平方毫米、进户线一般使用6或10平方毫米的线。
请利用所学知识简要解释上述规定的理由！
思考：
1.一电阻丝两端加上6V的电压时,通过的电流为0.3 A, 10min内电阻丝产生的热量是多少
2.电炉通电后，电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，这是为什么呢？
3.设下列用电器一定时间内消耗的电能相等，则其中产生热量最多的是（ ）
A．电动机B．电风扇 C．电熨斗 D．洗衣机
练习：
三、减少电热造成的危害
人们在利用电热的同时，要注意减少电热的危害
减少电热的危害
课堂小结
1、电流的热效应
2、电热器
3、探究电热的影响因素
4、焦耳定律内容、公式
5、减少电热造成的危害
电流热效应（第二课时）
习题课（综合）
第十五章 电功和电热
知识回顾：
1、电热器是利用　　　　原理制成的加热设备，从能量转化的角度看，电热器工作时是将　　　　能转化为　　　 　能。。
2、下列电器中，不属于电热器的是 （ 　）
A．电饭锅 B．电热水器 C．电风扇 D．电熨斗
3、假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是 （ 　）
A．白炽灯仍然能发光　　 B．电动机仍然能转动　
C．电饭锅仍然能煮饭　 D．电熨斗仍然能熨烫衣服
4、关于电热的利用，下列说法中正确的是 （ ）
A．电热对我们来说总是有利的 B．电热对我们来说总是不利的
C．电饭锅是利用电流热效应的原理制成的 D．电视机工作过程中没有产生电热
5、如图，甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝 ，内有质量相等的空气，U形管中液面高度的变化可以反映密闭容器中空气温度的变化。
（1）此实验是为了研究电流产生的热量与____________的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在_________容器中产生的热量较多。
（2）若需探究电流产生的热量与电流的关系，应该 。
知识回顾：
6、实验表明，电流通过导体产生 的热量跟　　　　　　 成正比，跟　　　　　　成正比，跟　　　　　成正比。这个规律叫　　　　　定律，可用公式　　　　　　表示。
7、某电热器的电阻是55欧姆，工作时的电流是10A，试求：5分钟产生多少热量？消耗了多少电能？
【例题1】一台家用电暖器的规格为“220V 1000W”，这种电暖器正常工作时内部电阻丝电阻多大，在额定电压下工作10min，产生的热量是多少焦耳？
例题精讲
【例题2】如图电路，已知R1=10Ω，R2=20Ω．闭合开关S，电压表的示数为4V．求：
（1）通过R2的电流；
（2）电阻R1电功率；
（3）1min内通过R2的电流产生的热量．
例题精讲
【例题3】某型号的家用电饭煲有两挡，分别对应着高温烧煮、焖饭保温状态，其原理如图所示．若已知电阻R0=44Ω，R=2156Ω，求：
(1)当开关置于“1”挡“2”挡，分别对应哪种状态？说明理由。
(2)当开关S置于“1”挡时，电路中的电流I1和R0两端的电压U0；
(3)当开关S置于“2”挡时，电饭煲的功率P．






例题精讲
（2022无锡）为了探究：电流通过导体产生的热量跟什么因素有关，某同学将两端阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知所用的蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）
A.在此实验中，电流通过导体产生的热量的多少是通过温度计示数变化大大小体现出来的
B.甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C.比较相同通电时间a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D.在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
链接中考
图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1500W。图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A 为水位指示表（由量程为0~0.6A 电流表改成），R0 阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
（1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数）
（2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m 时，探测电路中的电流多大？
拓展延伸
课堂练习
1、把两根电热丝串联接到电源上，发出热量较多的一定是（　　）　　　　　　　　
A．通过电流较大的B．两端电压较大 的　C．电阻较小的　 D．以上三个都对
2、要使电热器在单位时间发出的热量减少一半，可采用的方法是（ ）
A.使其电阻减少一半，其两端电压不变
B.使加在两端的电压和其电阻减少一半
C.使通过它的电流减少一半，其电阻不变
D.使加在两端的电压减少一半，其电阻不变
3、一台电烘箱，正常工作时，通过它的电阻丝的电流是4A，电阻丝的电阻是55Ω，通电1min可以产生 J 的热量，消耗 J 的电能。
4、家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，如图是某种型号电饭煲的简化电路。当温控开关S闭合时，电饭煲处于加热状态，此时若它两端的电压为220V，它的功率为1100W（不考虑温度对电阻值的影响）。则:
(1)电饭褒在加热状态下工作0.lh，消耗的电能为多少KW h
(2)Ro的电阻为多少Ω？
(3)当温控开关S断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将如何变化？并请说明原因。
课堂练习
谢 谢！