第6节电能(常用电热器)

第6节电能使用这些用电器时，电能会转化为哪些能量？观察●思考●发现电流通过导体时电能会转化成热能电流的热效应电流热效应：电流通过各种导体时，会使导体温度升高的现象能的转化实质：电能转化为内能．思考与讨论：1.还有哪些用电器是利用电流的热效应工作的？2.电流的热效应有什么利弊？观察这些电器设备的元件构造，说明什么？观察●思考●发现1、下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A、电脑B、电灯泡C、电风扇D、电视机练一练：B2、下列家用电器中，，没有利用电流热效应工作的是（）A、电铃B、电饭煲C、电热壶D、电烫斗A3.假如没有电流热效应,下列情况不能发生的是()A.电灯发光B.导线输电C.电风扇通过转动D.通电线圈吸引铁钉A想一想：为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？话题二:要探究电流I、电阻R、时间t三者对电流产热Q多少，你想用什么样的科学研究方法控制变量法1、控制电流I、时间t相同：研究电阻R变化对电热Q的影响2、控制电阻R、时间t相同：研究电流I变化对电热Q的影响3、控制电阻R、电流I相同：研究时间t变化对电热Q的影响电流通过导体产生热量跟哪些因素有关呢？控制变量法研究⑵控制R、ｔ，研究Q与I的关系⑶控制I、ｔ，研究Q与R的关系⑴控制I、R，研究Q与ｔ的关系设计实验设计实验设计实验电路图1电路图2电路图3电路图4综合话题三：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？既看不见也摸不着的科学量既看得见也能测量的科学量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。长时间才能测出的定量科学量短时间也可作出定性判定的科学量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）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。哪么是否有比水还要膨胀的快的物质呢？煤油空气探究:电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关呢？一、猜想：二、设计实验：电阻时间电流在电流I和通电时间t相同时，电阻Ｒ越大电流产热Ｑ越多。在电阻Ｒ和通电时间t相同时，电流Ｉ越大电流产热Ｑ越多。在电阻Ｒ和电流Ｉ相同时，通电时间t越长电流产热Ｑ越多。Q＝I2Rt1840年,英国科学家焦耳通过实验研究发现：

电流通过电阻时产生的热量,跟电流的平方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正比。

焦耳定律例1：在1分钟内，通过电阻为50欧姆的电熨斗的电流为2安培，则电熨斗产生的热量是多少焦耳？解：Q=I2Rt练一练：=（2安）2×50欧×60秒=1.2×104焦答：电熨斗产生的热量是1.2×104焦耳。训练：某电热器接在220伏的电源上，它的电阻是55欧，通电10分钟产生多少热量？解：I=U/R=220V/55Ω=4A

t=10×60s=600sQ=I2Rt=(4A)2×55Ω×600s=528000J答:通电10分钟产生528000J的热量例题P117：为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？根据焦耳定律可知：在其他条件相同的情况下，电流通过电阻时产生的热量,跟电阻大小成正比。各种各样的电热器电热器的主要元件是发热体——电阻丝作为发热体应该具有怎样特点呢？电阻率大熔点高

例题有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如右图所示，问：该电压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？解题思路：根据焦耳定律，要想求出热量，必须知道电流、电阻、时间。你能找出以上三个量么？电压力锅CYKB50－2A额定电压：220V额定容量：5.0L额定频率：50Hｚ额定功率：900W集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路211号电话：027－85876363例题根据P=UI,得出I=P/U=900瓦/220伏＝4.09A根据R=U/I,得出R=U/I=220伏/4.09A＝53.8欧时间为15分钟，也就是900秒根据Q＝I2Rt就可以求出产生的热量有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如右图所示，问：该电压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？电压力锅CYKB50－2A额定电压：220V额定容量：5.0L额定频率：50Hｚ额定功率：900W集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路211号电话：027－85876363

例题你还有其它的方法么？因为当电流通过电压力锅时，电能全部转化为内能，所以我们还可以利用“W=P×t”来求出热量。有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如右图所示，问：该电压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？电压力锅CYKB50－2A额定电压：220V额定容量：5.0L额定频率：50Hｚ额定功率：900W集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路211号电话：027－85876363解：因为该用电器把电能全部转化成了热能,所以:Q=W=Pt=900W×15×60S=8.1×105J像这样把电能全部转化成内能的用电器有时我们称其为纯电阻电路。如电热器、白炽灯等。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Q=W时，我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？思考：所以Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R因为Q=W又根据欧姆定律U=IR所以W＝UIt电能转化成热能和机械能电吹风机：电熨斗：电能全部转化成内能1、电能全部转化为热能时，2、电能没有全部转化为热能时，Q=I2Rt=W=Pt

=UItQ=I2Rt＜W=Pt=UIt小结：注意:1、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其他形式的能。2、纯电阻电路中，电流做多少功，就是将多少电能转化成内能。P118练习7Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R思考：可以用几种方法计算？在家庭电路中，若同时接入如图所示的用电器，会造成电路___过大，从而引起干路中的___过大，根据___定律，可知导线中将产生大量的____，使导线发热，甚至燃烧引起火灾.电流电流焦耳热量[训练]1.“220V1000W”的电动机其线圈电阻为4欧，当它正常工作时通电1小时产生的热量是多少焦耳？2.如图a、b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R1和R2，且R1＜R2，则闭合开关S后，a、b容器中水温上升较快的是（）a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升快慢一样D.无法判断A3.一只“220V，800W”的电饭锅，接在照明电路中，求：(1)电饭锅正常工作时的电流.(2)电饭锅工作时的电阻.(3)该电饭锅工作1h消耗的电能是多少？(4)它lh放出的热量是多少？4.有三个用电器，其中一个为“220V，60W”的电风扇，一个为“220V,60W”的白炽灯，另一个是“220V，60W”的电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是[]

A.电风扇最多.B.白炽灯最多.

C.电热器最多.D.都一样.C图(5)5.某同学用图（5）所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。（1）试验采用的是__________的研究方法，试验的设计依据是电流的________效应。（2）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流