新亚洲_5.3.7电热器

1、你认识这些物品吗你认识这些物品吗? ?这是由于电流通过用电器时用电器发热这是由于电流通过用电器时用电器发热现象，导致用电器温度升高现象，导致用电器温度升高用电器发烫用电器发烫 当电流通过各种导体时会使导体的温当电流通过各种导体时会使导体的温度升高，这种现象叫度升高，这种现象叫。 各种各样的各种各样的电热器电热器都是利用都是利用电电流的热效应流的热效应工作的。工作的。电热器的主要部件是电热器的主要部件是:发热体发热体电能电能热（内）能热（内）能 认识各种电热器，找出它们的共同点认识各种电热器，找出它们的共同点电饭煲电饭煲电熨斗电熨斗电热毯电热毯电热电热 水壶水壶 电吹风电吹风（1）电能转化为热能

2、）电能转化为热能（2）工作原理：电流）工作原理：电流的热效应的热效应1、你还知道哪些电器是利用电流的、你还知道哪些电器是利用电流的热效应工作的？热效应工作的？电流的热效应在生产和生活中广泛的应用。例如：电流的热效应在生产和生活中广泛的应用。例如：电炉、电熨斗、电热水器、电暖气等。这些电热电炉、电熨斗、电热水器、电暖气等。这些电热器具有清洁、无污染、热效率高，便于控制和调器具有清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等优点，给生产和生活提供了极大的便利。节等优点，给生产和生活提供了极大的便利。但但电流的热效应也有不利的地方，比如电动机，电电流的热效应也有不利的地方，比如电动机，电视机等工作时也会有

3、热量产生，这既浪费了电能，视机等工作时也会有热量产生，这既浪费了电能，又可能在长时间机器散热较差时被烧毁。在远距又可能在长时间机器散热较差时被烧毁。在远距离输电时，由于输电线有电阻，不可避免地使一离输电时，由于输电线有电阻，不可避免地使一部分电能在输电线上转化为内能而损失。部分电能在输电线上转化为内能而损失。判断：下列电器哪些是电热器？哪些不是？判断：下列电器哪些是电热器？哪些不是？电风扇、电烙铁、电视机、电饭锅、电炉、电风扇、电烙铁、电视机、电饭锅、电炉、电脑、电熨斗。电脑、电熨斗。电烙铁电烙铁电饭锅电饭锅电炉电炉电熨斗电熨斗 优点：优点：无污染、热效率高、方便无污染、热效率高、方便控制和调

4、节温度。控制和调节温度。 二二. .电流热效应的利与弊电流热效应的利与弊 缺点：缺点：在家庭电路中，由于长期的在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老绝缘层会加速老化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾； 同时，由于电流热效应，会同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。影响家电的使用性能和寿命。防止措施：防止措施：加装散热系统（如散热电扇）加装散热系统（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构或为了更好散热而特别设计的结构3、电炉在通电时热得发红，而连在、电炉在通电时热得发红，而连在一起的铜导线为何不怎么烫。据你猜一起的铜导线

5、为何不怎么烫。据你猜测可能与什么有关？测可能与什么有关？电流强弱电流强弱 (I)电阻大小电阻大小 (R)通电时间通电时间 (t) 二、电流通过导体产生的热二、电流通过导体产生的热量的多少与哪些因素有关？量的多少与哪些因素有关？话题一话题一:要探究要探究电流电流I 、电阻电阻R、时间时间t三者对电流产热三者对电流产热Q多少，你想用什么样的科学研究方法多少，你想用什么样的科学研究方法控控制制变变量量法法1、控制电流、控制电流I 、时间、时间t相同：相同：研究研究电阻电阻R变化变化 对对电热电热Q的影响的影响2、控制电阻、控制电阻R、时间、时间t相同：相同：研究研究电流电流I变化对变化对电热电热Q的

6、影响的影响3、控制电阻、控制电阻R、电流、电流I相同：相同：研究研究时间时间t变化对变化对电热电热Q的影响的影响话题二：话题二：电流通过导体产热其中所产生的热既电流通过导体产热其中所产生的热既看不见也摸不着如何测量呢？看不见也摸不着如何测量呢？既看不见也摸不既看不见也摸不着的科学量着的科学量既看得见也能既看得见也能测量的科学量测量的科学量让电流产生的热量被水吸收，通过观察一定让电流产生的热量被水吸收，通过观察一定质量的水升温变化来判定产热多少。质量的水升温变化来判定产热多少。长时间才能测出的长时间才能测出的定量科学量定量科学量短时间也可作出定短时间也可作出定性判定的科学量性判定的科学量水短时间

7、内升温慢，可观察一定体积的水短时间内升温慢，可观察一定体积的水吸热升温膨胀情况。水吸热升温膨胀情况。哪么是否有比水还要膨胀的快的物质呢？哪么是否有比水还要膨胀的快的物质呢？煤油煤油空气空气从测水温变化到观察水的热膨胀从测水温变化到观察水的热膨胀（小导管中的液面高度变化）（小导管中的液面高度变化）实实验验次次数数条条 件件现现 象象 结结 论论 电流电流/A 电阻电阻/通电时通电时间间/s煤油上升煤油上升的高度的高度/cm电热与哪电热与哪些因素有些因素有关关甲甲 乙乙 甲甲乙乙甲甲乙乙 甲甲 乙乙 1 2 3 电热大小与电热大小与电流电流、电阻电阻和和通电时通电时间间有关，且有关，且电流越大，电

8、阻越大，电流越大，电阻越大，通电时间越长，电热越大通电时间越长，电热越大 。 1840 年年 , 英国科学家英国科学家焦耳焦耳通过实验通过实验研究发现：研究发现： 电流通过电阻时产生电流通过电阻时产生的热量的热量, , 跟跟电流的平方电流的平方成成正比正比, , 跟跟电阻电阻成成正比正比, , 跟跟通电时间通电时间成成正正比。比。 Q=I2Rt其中：其中：I通过导体的电流，单位：安（通过导体的电流，单位：安（A）；）； R导体的电阻，单位：欧（导体的电阻，单位：欧（）；）； t通电时间，单位：秒（通电时间，单位：秒（S） Q电流通过导体时产生的热量，单位：焦（电流通过导体时产生的热量，单位：焦

9、（J）焦耳定律的表达式：焦耳定律的表达式： Q = I2 R t例：在例：在1分钟内，通过电阻为分钟内，通过电阻为50欧姆的欧姆的电熨斗的电流为电熨斗的电流为2安培，则电熨斗产生安培，则电熨斗产生的热量是多少焦耳？的热量是多少焦耳？解：解： Q=IQ=I2 2RtRt= =（2 2安）安）2 25050欧欧6060秒秒=1.2 =1.2 10104 4焦焦答：电熨斗产生的热量是答：电熨斗产生的热量是1.2 1.2 10104 4焦耳。焦耳。【例题【例题1】 有一种新型的炊具叫做电压力锅，它有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如图所示是一用电加热，又具有压力锅的优点。如

10、图所示是一只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作15分钟能分钟能够产生多少热量？够产生多少热量？电压力锅电压力锅SUPORSUPORCYKB50-2ACYKB50-2A额定电压：220V 额定容量：5.0L额定频率：50Hz 额定功率：900W集团有限公司集团有限公司 制造产地：湖北武汉 地址：武汉新华下路211号电话：当它处于正常解：当它处于正常工作状态时工作状态时I=P/U=900W/220V4.09AR=U/I=220V/4.09A=53.8 Q=I2Rt= (4.09A)253.81560S 8.1105J本题还有别的本题还有别

11、的方法求解吗方法求解吗? ?因为该用电器把电能全部转化成了热能因为该用电器把电能全部转化成了热能,所以所以:Q=W=Pt=900W1560S=8.1105J像这样把电能全部转化成内能的用电器像这样把电能全部转化成内能的用电器有时我们称其为有时我们称其为纯电阻纯电阻电路。电路。如电热器、白炽灯等。如电热器、白炽灯等。纯电阻电路中，电热正好等于电功纯电阻电路中，电热正好等于电功电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？器可以认为将电能全部转化成内（热）能？若电流做的功全部用来产生热量，即若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时

12、，时，我们我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？Q=W=UIt=I2Rt Q=W又根据欧姆定律又根据欧姆定律 U=I IR WUIt电能转化成热能和机械能电能转化成热能和机械能电吹风机电吹风机 ：电熨斗：电熨斗： 电能全部转化成内能电能全部转化成内能1、电能全部转化为热能时，、电能全部转化为热能时，2、电能没有全部转化为热能时，、电能没有全部转化为热能时，Q=I2Rt = W=Pt =UItQ=I2Rt W=Pt =UIt1、电流做多少功，就是消耗多少电能，、电流做多少功，就是消耗多少电能，也就是将多少电能转化成也就是将多少电能转化成其他其

13、他形式的能。形式的能。2、纯电阻电路中纯电阻电路中，电流做多少功，就是将，电流做多少功，就是将多少电能转化成多少电能转化成内能内能。显然，我们希望热量更多的集中在电炉显然，我们希望热量更多的集中在电炉的发热体上，而不是与电炉相连的导线的发热体上，而不是与电炉相连的导线上。根据今天所学的焦耳定律上。根据今天所学的焦耳定律Q=IQ=I2 2RtRt ，你对你对发热体和导线的材料发热体和导线的材料有何建议？有何建议？发热体：电阻率大，熔点高，发热体：电阻率大，熔点高，(不易氧化不易氧化)导线：导线：电阻率小，熔点高电阻率小，熔点高问题问题1. 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过灯泡接入电路中时，灯泡

14、和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么这是为什么? ?分析：因为电线和灯分析：因为电线和灯串联串联，通过它们的电流是一样大，通过它们的电流是一样大，又因为又因为电线的电阻比灯的小电线的电阻比灯的小得多，所以根据焦耳定律得多，所以根据焦耳定律QI2Rt可知，在相同时间内可知，在相同时间内电流通过电线产生的热量比电流通过电线产生的热量比通过灯产生的热量小得多。通过灯产生的热量小得多。因此，灯泡热的发光，而电因此，灯泡热的发光，而电线却感觉不到热。线却感觉不

15、到热。电路中负荷过电路中负荷过大有什么危险？大有什么危险？为什么？为什么？电路中负荷过大时，使电路中电流增大，电路中负荷过大时，使电路中电流增大，按按Q=IQ=I2 2RtRt计算，容易引起线路发热，甚计算，容易引起线路发热，甚至烧毁线路。至烧毁线路。1.电热器接在电热器接在220伏的电源上，它的电阻是伏的电源上，它的电阻是55欧，欧，通电通电10分钟产生多少热量？分钟产生多少热量？利用欧姆定律算出通过电热器的电流利用欧姆定律算出通过电热器的电流 I=U/R=220伏伏/55欧欧=4安安 再根据焦耳定律算出通电再根据焦耳定律算出通电10分钟产生的热量分钟产生的热量 Q=I2Rt=(4安安)2

16、55欧欧600秒秒 = 5.28105焦焦答：电热器答：电热器10分钟产生的热量分钟产生的热量5.28105焦焦已知：已知： U=220V R=55 欧欧 t=10分分=600秒秒求求：Q 解解：2如图如图a、b两相同容器中分别装有相等质两相同容器中分别装有相等质量的水，水中的电阻丝阻值分别为量的水，水中的电阻丝阻值分别为R1和和R2，且且R1R2，则闭合开关，则闭合开关S后，后，a、b容器中容器中水温上升较快的是水温上升较快的是-（ ）A. a容器中的水容器中的水 B. b容器中的水容器中的水 C. a、b容器中的水温上升快慢一样容器中的水温上升快慢一样 D. 无法判断无法判断3.一台电风扇

17、，其线圈电阻约为一台电风扇，其线圈电阻约为5欧，现接欧，现接入入220伏电路中，正常工作时电流约为伏电路中，正常工作时电流约为4安安 ， 求：求：（1）1分钟电风扇产生多少热量？分钟电风扇产生多少热量？（2）1分钟内有多少电能转化为机械能？分钟内有多少电能转化为机械能？CFXB型型“220V1100W”电饭煲有两档电饭煲有两档开关，如图所示，档开关，如图所示，档2是高温烧煮，档是高温烧煮，档1是焖饭、是焖饭、保温。当接档保温。当接档2时，电路的功率是时，电路的功率是1100瓦；当瓦；当接档接档1时，电路的总功率是时，电路的总功率是22瓦。（虚线框内为瓦。（虚线框内为电饭煲的简易原理示意图）电饭

18、煲的简易原理示意图）求：（求：（1）串联电阻）串联电阻R的阻值；的阻值； （2）接档）接档1时时R消耗的功率；消耗的功率； （3）用公式说明档）用公式说明档1是否比档是否比档2省电。省电。 R0R12220V1、原理： 电热器电热器是利用电流的热效应电流的热效应来工作的用电器。 2、常见的电热器：电热水器、电炉、电烙铁、电饭锅、电熨斗、电热毯等等。 3 3、电热器结构、电热器结构主要部分是发热体主要部分是发热体发热体特点：发热体特点：电阻率大电阻率大 熔点高熔点高思考：我们今天学习了什么内容？思考：我们今天学习了什么内容？二、焦耳定律：二、焦耳定律： 电流通过导体产生的热量跟电流通过导体产生的

19、热量跟电流的平方电流的平方成成正比正比，跟跟导体的电阻导体的电阻成成正比正比，跟，跟通电时间通电时间成成正比正比； 其表达式：其表达式： Q =I2 R t单位：单位：I安，安，R欧，欧，t 秒，秒，Q焦；焦；对于纯电阻用电器，电能全部转化为热量，可以用对于纯电阻用电器，电能全部转化为热量，可以用下面的公式进行计算：下面的公式进行计算：Q=W= UI t= (U2/R)t= I2Rt=Pt。注意注意对于不是纯电阻用电器，因为电能只有部分转化为对于不是纯电阻用电器，因为电能只有部分转化为热量，因此：热量，因此：QW，计算热量只能用，计算热量只能用Q =I2Rt，计算，计算电功用电功用W= UI

20、t = (U2/R)t= I2Rt=Pt 。练习：练习：1、下列家用电器，铭牌上的字样为、下列家用电器，铭牌上的字样为“220V 40W”，其中产生热量最多的是其中产生热量最多的是 （ ）A A、普通灯泡、普通灯泡 B B、电风扇、电风扇 C C、电烙铁、电烙铁 D D、一样多、一样多C2、灯泡的灯丝断了搭上以后，灯会比原来更亮原因是、灯泡的灯丝断了搭上以后，灯会比原来更亮原因是 。灯丝搭上以后灯丝粗了，电阻小了灯丝搭上以后灯丝粗了，电阻小了3、“220V 1000W“的电动机，起线圈的电阻为的电动机，起线圈的电阻为4当它当它正常工作时，通电正常工作时，通电1小时产生的热量是多少？小时产生的热

21、量是多少？已知：已知：U=220V W = 1000W t =3600S求：求：Q = ？解解 7：I I =P/U =1000W / 220V =50/11AQ = I I2Rt=（50 / 11A）2 4 3600S=2.97 105J 答：略答：略4.电热器与一只阻值为24的电阻串联后接在电压恒定电源的两端，通电后电热器的实际功率为额定功率的1 / 25，电路上的电流为A，若去掉电阻，将电热器直接接到电源上，则电热器的功率恰好为额定功率。求（1）电热器与电阻串联工作时，电阻两端的电压。（2）电源电压 （3）电热器的额定功率如图所示电路，电源电压不变，电加热器电阻为如图所示电路，电源电压不变，电加热器电阻为16欧并保持不变。电加热器欧并保持不变。电加热器Q放入装有一定质量水的烧放入装有一定质量水的烧杯杯M中。当开关中。当开关S闭合，滑动变阻器的滑