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(共18張PPT)
3.6 電 能（第三課時(shí)）
在你的生活中，是否有這樣的體驗(yàn)？燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸碰一下燈泡，有什么感覺(jué)？
現(xiàn)象：工作時(shí)產(chǎn)生熱量，溫度升高；
能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
我們生活中有哪些用電器是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的？
這些電熱器在使用時(shí)有什么相同的現(xiàn)象嗎？
微波爐是電熱器嗎？
1980年巴黎出現(xiàn)了一種被稱為“烹飪之神”的炊具微波爐，其心臟是瓷控管，能產(chǎn)生的每秒24億5千萬(wàn)次的超高頻率的微波，快速振動(dòng)食物內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、水分子等。使分子之間相互碰撞、擠壓、重新排列組合。
簡(jiǎn)而言之，是靠食物本身內(nèi)部的摩擦生熱的原理來(lái)烹調(diào)的。
微波爐不是電熱器。
發(fā)熱體的材料都是用電阻率大、熔點(diǎn)高的材料制成的。
都有發(fā)熱體，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
電熱器
最外面有絕緣體起到安全保護(hù)作用。
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟哪些因素有關(guān)呢？請(qǐng)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出猜想。
B．同一電熱器，通電時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)熱越多。
C．電熱絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。
A．電熱器通電發(fā)熱，不通電不發(fā)熱。
可能與電流有關(guān)，I 越大，Q越大
可能與時(shí)間有關(guān)，t 越大，Q越大
可能與電阻有關(guān)，R越大，Q越大
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】：
2.產(chǎn)生的熱量大小如何反映？如何量度物體吸收或放出熱量的多少呢？
A．保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系
B．保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系
1.實(shí)驗(yàn)需采用哪種研究方法？
物體受熱升溫
物體受熱膨脹
（控制變量法）
（轉(zhuǎn)換法）
液柱上升的高度
根據(jù)Q=cm△t，對(duì)于質(zhì)量相同的同種物質(zhì)，在物態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化的前提下，溫度變化越大，吸收或放出的熱量越多。
課本實(shí)驗(yàn)方案交流：
2 只燒瓶?jī)?nèi)裝有煤油
瓶塞上各插1 根玻璃管
瓶?jī)?nèi)各裝1 根阻值不同的電阻絲R甲和R乙
電源、電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線
實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)燒瓶中哪些量是相同的？
變量是什么？
為什么燒瓶?jī)?nèi)用煤油而不是用水？
保持 I與t 一定，探究Q與R的關(guān)系。
保持 R與t 一定，探究Q與I的關(guān)系
保持 I與t 一定，探究Q與R的關(guān)系。
保持 R與t 一定，探究Q與I的關(guān)系。
科學(xué)家焦耳在1840年，經(jīng)過(guò)大量的定量實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律：
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。
這個(gè)規(guī)律最先是由英國(guó)科學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)的。
焦耳
焦耳定律
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
電流產(chǎn)生的熱量跟I、R、t有關(guān)，I越大，R越大，t越大，Q越大。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q = I2Rt
單位：I--安 R--歐 t--秒 Q--焦
例1.已知通過(guò)電阻為50歐姆的電熨斗的電流為2安培，則電熨斗在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？
解：Q=I2Rt
=（2A）2×50Ω×60s
=1.2×104J
答：電熨斗產(chǎn)生的熱量是1.2×104J
電吹風(fēng)機(jī)和電熨斗通電時(shí)都會(huì)發(fā)熱，哪種用電器可以認(rèn)為是將電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？
W=Q電熱+W機(jī)（W＞Q）
W=Q
如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量，還可以怎么計(jì)算？
Q=W=Pt
電吹風(fēng)機(jī)
電熨斗
Q = I2Rt
Q = UIt
Q = U2 t/R
例2.電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動(dòng)控制），從說(shuō)明書上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖所示的電路原理圖。
熱水箱容量 2L
額定電壓 220V
加熱時(shí)的功率 400W
保溫時(shí)的功率 40W
（1）請(qǐng)分析說(shuō)明溫控開關(guān)S0斷開時(shí)，飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài)？
（2）求電阻R2的阻值；
（3）求電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下產(chǎn)生的熱量。
例2.電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動(dòng)控制），從說(shuō)明書上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖所示的電路原理圖。
熱水箱容量 2L
額定電壓 220V
加熱時(shí)的功率 400W
保溫時(shí)的功率 40W
（1）請(qǐng)分析說(shuō)明溫控開關(guān)S0斷開時(shí)，飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài)？
當(dāng)S 0 斷開時(shí)，只有R 2 連入電路；當(dāng)S 0 閉合時(shí)，R 1 、R 2 均被連入電路，且為并聯(lián)，兩種情況相比，當(dāng)S 0 斷開時(shí)，飲水機(jī)的工作電流較小，根據(jù)P=UI可知，此時(shí)飲水機(jī)消耗的電功率也較小，故當(dāng)S 0 斷開時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。
例2.電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動(dòng)控制），從說(shuō)明書上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖所示的電路原理圖。
熱水箱容量 2L
額定電壓 220V
加熱時(shí)的功率 400W
保溫時(shí)的功率 40W
（2）求電阻R2的阻值；
當(dāng)S 0 斷開時(shí)，只有R2工作，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。
R2=U2/P2=(220V)2/40W=1210Ω
例2.電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動(dòng)控制），從說(shuō)明書上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖所示的電路原理圖。
熱水箱容量 2L
額定電壓 220V
加熱時(shí)的功率 400W
保溫時(shí)的功率 40W
（3）求電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下工作5min產(chǎn)生的熱量。
因?yàn)殡娔苋哭D(zhuǎn)化為內(nèi)能，
所以Q=W=Pt=400W×300s=120000J
【核心概念】
4.能的轉(zhuǎn)化與能量守恒
【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】
⑨通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道影響電流熱效應(yīng)的因素。
4.1 能的形式、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
電熱器是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制造的一種用電器，電熱器的主要結(jié)構(gòu)是發(fā)熱體，制作發(fā)熱體的材料要求熔點(diǎn)高、電阻率大。本節(jié)課研究的主要內(nèi)容是電熱器產(chǎn)熱的多少與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，焦耳歷經(jīng)多年通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出焦耳定律——Q＝I2 Rt。

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