15.3电热器 电流的热效应（新课）—苏科版九年级物理下册课件(共14张PPT)

15.3 电热器 电流的热效应
【想一想】
下面这些用电器在能量转化方面有什么共同点？
电热油汀
电 炉
电暖器
电水壶
电熨斗
电饭锅
热得快
【一、电热器】
1. 导体中有电流通过时会发热，
电能转化为内能，
这种现象称为电流的热效应；
2. 利用电流热效应工作的装置称为电热器；
3. 电暖器，电水壶，电饭锅等都是电热器。
【小知识】电热器的主要组成部分是发热体（一般由电阻率大、熔点高的合金丝做成的）；电热器具有清洁、无污染、热效率高且便于控制和调节等优点。
【二、影响电流热效应的因素】
1.猜想：
2.方法：
①通电时间
②电流
③电阻
①控制变量法
②转换法（把比较电热器产生热量的多少转换成观察什么样的直观现象呢？）
煤油
电阻丝通电放热，煤油吸热升温
3.实验：
①如图连接好电路，滑片P移动到使滑动变阻器接入电路的阻值最大处：
闭合开关，你会观察到什么现象？
该装置探究的是哪个因素？
你能得出什么结论呢？
现象：乙瓶中温度计示数上升的快,即：液体温度升高的大；
探究：电热与电阻的关系；（通电时间与电流相等）
结论：当电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越大。
②另外两个因素又该如何探究？
探究：电热与通电时间的关系
如图，第一次让通电时间短些，第二次长些，观察两次实验温度计的示数变化；
探究：电热与电流的关系
如图，通过调节滑片P让两次实验的电流不同，同时保证相同的通电时间，观察温度计示数的变化；
注意：第二次实验时，要等到温度降回来再开始。
【三、焦耳定律】
1.内容：
2.公式：
1840年，英国科学家焦耳通过大量的实验研究发现：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
3.分析：（电热与电功的关系）
① 当电流所做的功，全部转化为内能时，
电功 = 电热；
（例如：电热器）
② 当电流所做的功，只有一部分转化成内能时，
电功 = 电热 + 其他形式的能；
（例如：含有电动机的用电器，如电风扇，洗衣机等）
1.某电热器电阻丝的电阻是2千欧，当0.5安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？
解：Q=I2Rt
=(0.5A)2 × 2000 Ω × 60S
=3 × 104J
答：产生的热量是3 × 104J。
【当堂训练】
2.某段家庭电路上，因为新安装了空调，使得导线的电流增加为原来的两倍，则其产生的电热是原来的______倍,这是目前家庭用电发生火灾的主要原因之一。
4
3. 两个电热器的电阻之比为4:3，通过相同电流，在相等时间里产生的热量之比 ；若两个电热器的电阻相同，通过电流为1︰3，在相等时间里产生的热量之比为 。
4︰3
1︰9
4.一台电风扇接在220V的电路中正常工作1min，已知通过风扇电动机的电流为0.5A，测得风扇电动机线圈电阻为5Ω，求：电风扇的电动机产生的电热是少？电流做了多少功？
解：
Q=I2Rt=(0.5A)2 × 5 Ω × 60S=75J
W=UIt=220V×0.5A × 60S=6600J
【四、拓展】（电热器的不同挡位分析）
1. 如图，串联电路：
① 闭合S1、S2，电热器处于加热档；
电功率P加热=U2/R2
② 闭合S1，断开S2，电热器处于保温档；
电功率P保温=U2/（R1+R2）
2. 如图，并联电路：
① 闭合S1、S2，电热器处于加热档；
电功率P加热=U2/R1 + U2/R2
② 闭合S1，断开S2，电热器处于保温档；
电功率P保温=U2/R2
阅读：课本P15【生活·物理·社会】