苏科版九年级下册第十五章电功和电热第三节电热器 电流的热效应（21张PPT 含视频）

第三节 电热器 电流的热效应 电热器 电热油汀 电 炉 电暖器 电水壶 电熨斗 电饭锅 热得快 利用电流做功将电能转化为内能的装置。 电流的热效应： 通电导体发热的现象 电炉接入电路中时，电炉和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线几乎不发热。 问题1： 提出问题： 导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关？ 实验方法: 现象一：电炉丝通电能产生热。 猜想二：电炉丝产生的热量同通电时间有关。 猜想三：导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。 现象二：电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。 事实：电炉丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。 猜想一：电炉丝产生的热量同电流有关 控制变量法 想一想 议一议 怎样进行实验探究？ 您认为需要解决的问题有哪些？ 想一想 议一议 1、如何研究通电导体的电阻大小对产生热量的影响 2、如何研究通电导体中电流大小对产生热量的影响 3、如何研究导体的通电时间对产生热量的影响 为完成探究，还需什么器材。 (1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响 　　要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制　　　　和　 　　不变，则可以让两个阻值不同的电阻 　　（串联／并联）后接入电路。 3.设计实验、验证假设 电流 通电时间 串联 连接实物图，并画出电路图 A R1 R2 (2)研究电流大小对产生热量的影响 要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值 (改变/不变)，而通过该电阻的电流大小 (改变/不变)。只要调节电路中滑动变阻器的滑片，就可以改变电路中的电流大小。 不变 改变 (3)研究通电时间对产生热量的影响 要研究电流对产生热量的影响,应该控制　　　　和　 不变，改变 　。 　 　　　　　　　 通电时间 电阻 电流 结论1. 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。 结论2. 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。 结论3. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 实验结论 2.焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。 内容：电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 。 1.公式： (普遍适用) 单位：I—安 R—欧 t—秒 Q—焦 二.电流产生热量的表达式 Q=I2Rt 电流通过导体产生的热量 跟——————成正比， 跟—————成正比， 跟————成正比。 电流的平方 导体的电阻 通电时间 练 习 【例题】某电热器电阻丝的电阻为55Ω，接在220V的电源上，在20min内共产生多少热量？ 3.电流产生热量的其他表达式 (1). Q=UIt 只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况。 (2). Q= 解：1 ） W＝UIt ＝380×10×1J ＝3800J 已知：电动机 U=380V I=10A R=2 Ω t=1s 求： （ 1）W （2）Q 2 ） Q＝I2Rt ＝10 ×10 ×2 ×1J ＝200J 4.电功和电热的关系 （ W 和 Q 的关系） ①在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能） W = Q （W= UIt） =（Q=I2Rt） ②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能） W > Q （W= UIt） > （Q=I2Rt） 【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟， 求：1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q。 2. 两个电热器的电阻之比为4:3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______。 4︰3 1︰9 3．当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的（ ） 　　　　 A