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（34张PPT 含视频）

电热器 电流的热效应 余立明 3.bin 问题 你知道生活中哪些家用电器是物理上说的“电热器”吗？ 红外燃油取暖器 电热油汀 一、电流的热效应 导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。 电热器的主要组成部分是发热体。 利用电流做功将电能转化为内能的装置，统称为电热器。 发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝缠绕在绝缘材料上制成的。 问题1 1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？ 2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？ 3、电熨斗，它通电的时间过长，会发生更多的热量，一不小心，就会坏衣料。 提出问题 电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关？ 做出猜想 导体的电阻 导体中电流 通电的时间 • • • • • • • • • • 设计试验 控制变量法 热量与电阻 R1=5Ω R2=10Ω 热量与电流 R1=R2=R3=10Ω I1=2I2 R1 R2 R3 Q I R t 条件 现象 初步结论 1 I、t 相同，R不同。 R越大，Q越多 2 R、t不变，I不同。 I越大，Q越多 3 I、R不变，t 不同。 t越长，Q越多 试验结论 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。 二、焦耳定律 １、内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。 2、公式：Q 热= I2Rt  3、单位： I-A, R-Ω, t-s, Q-J  焦耳是英国物理学家。他一生的大部分时间是在实验室里度过的。1840年，焦耳通过大量的实验终于确定了电流产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律就是焦耳定律。 焦耳致力于热功当量的精确测定达40年之久，他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系，为热力学第一定律的建立确定了牢固的实验基础。 二、焦耳定律 4、理论推导 电能全部转化为内能 Q热= I2Rt  Q热 = W = UIt Q热 = W = U2/R =Pt Q热≤W 机械功：W-Q  例题：小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，小明将它接在图示的电路中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P。(1)当v示数为0.3V时，电动机不转动，此时A示数为0.3A。求电动机线圈的电阻是多大？(2)当v示数为3V时，电动机正常转动，此时A示数为0.4A。求电动机的发热功率及对外做功的机械功率。 A M V P S 反馈练习 一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内产生多少热量？ 一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗的电能是_____,释放热量为___. 一个电阻通过0.2A的电流5min，电阻上产生的热量为600J.这个电阻的阻值是___ Ω 一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是4.5×104J,则通过电阻的电流是___. 一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J. 随堂练习1 随堂练习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为_____；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 当0.2安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0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的　(　　　 ) A、2倍　 B、4倍　 C、0.25倍　 D、0.5倍 B 随堂练习3 问题2 1、课文前面“？” 中为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”？ 2、课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？ 3、由Q热= U2/R知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律Q热= I2Rt ，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？ 随堂练习4 两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝上的放热情况是（ ） A、两根一样多　 B、粗的一根较多 C、细的一根多　　 D、缺少条件，无法判断 电脑中的散热器 电脑CPU散热风扇 电脑显卡散热器 电脑显卡散热风扇 电脑主板新型散热风扇 电脑散热片 电脑散热装置 电热器的优点：