資源簡(jiǎn)介

(共39張PPT)
第三節(jié) 電熱器 電流的熱效應(yīng)
第十五章 電功和電熱
逐點(diǎn)
導(dǎo)講練
課堂小結(jié)
作業(yè)提升
學(xué)習(xí)目標(biāo)
課時(shí)講解
1
課時(shí)流程
2
電熱器
影響電流熱效應(yīng)的因素
焦耳定律
知識(shí)點(diǎn)
電能表
知1－講
感悟新知
1
1. 電流的熱效應(yīng)
(1)定義：導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng).
(2)實(shí)質(zhì)：電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱的過(guò)程就是電流做功的過(guò)程，即電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程.
2. 電熱器 主要利用電流的熱效應(yīng)工作的裝置稱為電熱器.
知1－講
感悟新知
知識(shí)拓展
實(shí)驗(yàn)室小燈泡和白熾燈發(fā)光是電流熱效應(yīng)的應(yīng)用，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其中部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為光能．現(xiàn)在廣泛使用的LED燈是利用半導(dǎo)體材料制成的，是將電能直接轉(zhuǎn)化為光能.
感悟新知
知1－練
[深圳校級(jí)考試] 隨著人們生活水平的不斷提高，越來(lái)越多的用電器進(jìn)入了我們的家庭. 下列用電器主要利用電流的熱效應(yīng)工作的是( )
A. 洗衣機(jī) B. 電飯煲 C. 電冰箱 D. 電腦
例 1
感悟新知
知1－練
解題秘方：電熱器是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的，工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
感悟新知
知1－練
解析：洗衣機(jī)工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，
不是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的；電飯煲是電熱器，工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的；電冰箱主要是用來(lái)制冷的，消耗電能的元件是壓縮機(jī)，工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的；電腦工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，不是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的.
答案：B
感悟新知
知1－練
1.[中考·福建] 下列利用電流熱效應(yīng)工作的用電器是( )
A. 電視機(jī)
B. 電風(fēng)扇
C. 空調(diào)
D. 電爐
D
知識(shí)點(diǎn)
影響電流熱效應(yīng)的因素
知2－講
感悟新知
2
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置分別接到電源兩端，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖1 甲、乙所示.
知2－講
感悟新知
論證思考 根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)信息可以得出什么結(jié)論？說(shuō)明分析論證的過(guò)程.
知2－講
感悟新知
論證結(jié)果
如圖1乙所示的裝置，容器中電阻絲的阻值相同，而右側(cè)兩段電阻絲并聯(lián)后，再跟左側(cè)的電阻絲串聯(lián)，即左側(cè)容器中通過(guò)電阻絲的電流比右側(cè)容器中通過(guò)電阻絲的電流大，同時(shí)觀察到左側(cè)U形管中液面高度差大，說(shuō)明電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大產(chǎn)生的熱量越多.
知2－講
感悟新知
示例：如圖甲所示裝置，兩段電阻絲串聯(lián)，
電流和通電時(shí)間相同，電阻大的容器連接的U 形管中液面高度差大，表明這個(gè)容器電阻絲產(chǎn)生的熱量多．說(shuō)明電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多.
探究結(jié)論：電流產(chǎn)生的熱量和電阻、電流以及通電時(shí)間有關(guān)，電流越大、電阻越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多．
感悟新知
知2－練
用如圖2 所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”. 兩瓶中的鎳鉻合金絲是從同一根上剪來(lái)的，只是A 瓶中的較長(zhǎng)，B 瓶中的較短.
例2
感悟新知
知2－練
解題秘方：探究電熱影響因素時(shí)，運(yùn)用串聯(lián)電路的電流相等來(lái)控制電流和通電時(shí)間相同．通過(guò)相同的燒瓶裝相同的液體來(lái)比較產(chǎn)生電熱的多少.
感悟新知
知2－練
(1)兩瓶?jī)?nèi)的液體應(yīng)是質(zhì)量________、溫度相同的同種液體. 在煤油和水中，應(yīng)選擇煤油，因?yàn)樗腳_______ ，吸收相等熱量后溫度變化明顯.
相等
比熱容小
感悟新知
知2－練
解析：為探究影響電流熱效應(yīng)的因素，根據(jù)控制變量法，應(yīng)控制兩液體的質(zhì)量相等，液體種類相同，為使實(shí)驗(yàn)時(shí)現(xiàn)象明顯些(即液體升溫應(yīng)快一些)，應(yīng)選用比熱容小的煤油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
感悟新知
知2－練
(2)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，閉合開關(guān)，可以探究電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系. 通電一段時(shí)間后，可以觀察到的現(xiàn)象是___________________________.
電阻
A 瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高得多
感悟新知
知2－練
解析：圖中兩電阻串聯(lián)，則通過(guò)兩電阻的電流相等，電阻RA ＞ RB，所以可探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映電阻放出熱量的多少；由于通過(guò)兩電阻的電流相等，且電阻RA ＞ RB，根據(jù)Q=I2Rt 可知，A 瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高得多；
感悟新知
知2－練
(3)本實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)研究方法是________.
A. 只有控制變量法
B. 只有轉(zhuǎn)換法
C. 既有控制變量法，又有轉(zhuǎn)換法
C
感悟新知
知2－練
解析：影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素有電流、電阻和通電時(shí)間，用到了控制變量法；實(shí)驗(yàn)中通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)變化來(lái)比較電熱的多少，用到了轉(zhuǎn)換法；所以本實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)研究方法是既有控制變量法，又有轉(zhuǎn)換法.
感悟新知
知2－練
2. 如圖3 所示是“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置．
感悟新知
知2－練
四個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 將甲裝置接入電路可探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系
B. 將乙裝置接入電路可探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系
C. 甲裝置通電一段時(shí)間后，與左側(cè)容器相連的U 形管液面高度差變化更明顯
D. 乙裝置通電一段時(shí)間后，左側(cè)容器內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量更多
C
知識(shí)點(diǎn)
焦耳定律
知3－講
感悟新知
3
1. 內(nèi)容
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)
體的電阻成正比，與通電的時(shí)間成正比.
2. 公式
(1)基本公式：Q=I2Rt.
(2)推導(dǎo)公式：Q= t=UIt=Pt=W.
知3－講
感悟新知
推理思考 公式Q= t=UIt是如何推導(dǎo)出來(lái)的？
推導(dǎo)結(jié)果
將歐姆定律公式變形得U=IR，代入焦耳定律公式，則有Q=I2Rt=IRIt=UIt.同理將歐姆定律公式代入焦耳定律公式，則有Q=t .
知3－講
感悟新知
4. 電熱計(jì)算的要點(diǎn)
(1)焦耳定律公式Q=I2Rt 普遍適用；推導(dǎo)公式Q=t=UIt=Pt=W，只適用于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路(俗稱純電阻電路)．
(2)用焦耳定律公式及其推導(dǎo)公式計(jì)算時(shí)，電壓的單位是V、電流的單位是A、電阻的單位是Ω、時(shí)間的單位是s，計(jì)算結(jié)果熱量的單位才是J.
知3－講
感悟新知
5. 拓展：電熱的利用和防止
(1)電熱的利用 ：電流的熱效應(yīng)在科研、生產(chǎn)、生活中被廣泛應(yīng)用，日常生活中電熱器就是利用電流的熱效應(yīng)工作的. 如孵化器、電烤箱、電熱毯等.
(2)電熱的防止 ：電熱會(huì)使用電器溫度過(guò)高，影響用電器的工作、使用壽命，甚至損壞用電器，這就需要散熱. 因此很多用電器上采用裝有散熱孔、散熱風(fēng)扇等方法
散熱.
感悟新知
知3－練
[中考·安徽] 如圖4 所示，電源電壓保持3V不變，電阻R1=10Ω，R2=20Ω．閉合開關(guān)S，則通電100s電阻R1 產(chǎn)生的熱量為________J.
例 3
10
感悟新知
知3－練
解題秘方：由圖可知，電阻R1、R2 串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)求出電路中的總電阻，利用歐姆定律計(jì)算出電路中的電流，利用焦耳定律計(jì)算出通電100 s 電阻R1 產(chǎn)生的熱量.
感悟新知
知3－練
解析：由圖可知，電阻R1、 R2 串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，電路中的總電阻R=R1+R2=
10 Ω+20 Ω=30 Ω；電路中的電流I= = =0.1 A；通電100 s 電阻R1 產(chǎn)生的熱量Q=I2R1t=
(0.1 A)2×10 Ω×100 s=10 J.
感悟新知
知3－練
3. 如圖5 所示的實(shí)驗(yàn)裝置，是用來(lái)探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與_______的關(guān)系， 若通過(guò)R1 的電流為1 A，通電時(shí)間為10 s 時(shí)，R1產(chǎn)生的熱量為_______ J.
電阻
50
感悟新知
知3－練
[成都校級(jí)期末] 電飯煲、電水壺和電熨斗分別標(biāo)有“
220V 1000W”“220V 1800W”“220V 500W”的字樣，它們各自正常工作相同時(shí)間， ________(填“電飯煲”“電水壺”或“電熨斗”)產(chǎn)生的熱量最多．標(biāo)有“220V 500W”字樣的電熨斗正常工作0.2h, 電流通過(guò)電熨斗產(chǎn)生的熱量為________J.
例4
電水壺
3.6×105
感悟新知
知3－練
解題秘方：電飯煲、電水壺和電熨斗三個(gè)用電器都為純電阻用電器，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用電器正常工作時(shí)的功率和其額定功率相等，根據(jù)Q=W=Pt 比較相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)用電器消耗電能的多少以及計(jì)算電熨斗產(chǎn)生的熱量．
感悟新知
知3－練
解析：三個(gè)用電器中電水壺的額定功率最大， 則根據(jù)Q=W=Pt 可知，在相同時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的熱量最多. 電熨斗正常工作0.2 h 產(chǎn)生的熱量Q=W=
P 電熨斗t=500 W×0.2×3 600 s=3.6×105 J.
感悟新知
知3－練
4. 一個(gè)標(biāo)有“220 V 1 000 W” 的電熱器，接在220 V 的電源上工作0.5 h, 消耗的電能是 _______kW·h, 產(chǎn)生的熱量是_______J．
0.5
1.8×106
感悟新知
知3－練
如圖6 所示的電路中，電源電壓保持不變，燈L 標(biāo)有“6V 3.6W”字樣. 閉合開關(guān)S，
燈L 正常發(fā)光，電流表示數(shù)為
0.9A，則電源電壓為______V，
通電5min定值電阻R 產(chǎn)生的
熱量是______ J.
例 5
6
540
感悟新知
知3－練
解題秘方：燈L 正常發(fā)光時(shí)，其兩端電壓就是額定電壓；根據(jù)P=UI 求出通過(guò)燈L的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R 的電流，根據(jù)Q=W=UIt 計(jì)算定值電阻R 產(chǎn)生的熱量.
感悟新知
知3－練
解析：由圖可知，當(dāng)開關(guān)S 閉合時(shí)，燈L 與定值電阻R 并聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流；閉合開關(guān)S，燈L 正常發(fā)光，即電源電壓為6 V. 通過(guò)燈L 的電流IL= = =0.6 A，通過(guò)R 的電流IR=I－IL=0.9 A－
0.6 A=0.3 A，通電5 min 定值電阻R產(chǎn)生的熱量Q=UIRt=6 V×0.3 A×5×60 s=540 J.
感悟新知
知3－練
5.[中考· 成都] 小強(qiáng)同學(xué)利用家庭實(shí)驗(yàn)室中的器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)可調(diào)節(jié)功率的簡(jiǎn)易電飯鍋， 如圖7 所示， 電源電壓為6 V，電阻絲R1=5 Ω，R2=15 Ω，
a、b 是兩個(gè)觸點(diǎn). 閉合開關(guān)S，當(dāng)
開關(guān)S1 接通觸點(diǎn)______時(shí)，電飯
鍋的功率更大. 將R2 接入電路工作
3 min 產(chǎn)生的熱量是______ J.
a
432
電熱器 電流的熱效應(yīng)
電熱
影響因素
焦耳定律
利用和防止

展開更多......

收起↑