2.3.4电热器 电热 课件-2026-2027学年科学浙教版九年级上册

该初中科学课件聚焦“电流的热效应”与“焦耳定律”，通过“电暖器取暖与火灾隐患”等利弊分析导入，衔接电能转化知识，以煤油吸热实验为支架，引导学生从定性认识电热现象过渡到定量探究Q=I²Rt的规律。 其亮点在于融合探究实践与科学思维，通过电阻丝串联对比、电流变化实验，用转换法（煤油液面高度）直观呈现电热多少，结合电熨斗与电吹风辨析纯电阻电路，渗透焦耳科学史，助学生构建能量转化观念，教师教学更具直观性与启发性。

2.3 电路中的电能 【第二单元 能的转化与能量守恒】 九年级上册 １.电流做功的实质是将 能转化为 能。 ２.如右图所示，电暖器是将 能转化为 　 能。 电 其他形式的 电 内（热） 电流通过各种导体时，会使导体发热，温度升高，这种现象叫做电流的热效应。 一、电流热效应 1、概念：电流通过任何一个导体，导体都要发热，这种现象叫电流的热效应，电流通过导体产生的热量叫电热。 3、能量转化 ： 电能 内能 2、电热（Q） 电流的热效应有什么弊和利？ 利:利用率高,无污染 弊:易引起火灾. 二、电热器 1.原理:电热器是利用__________工作 电流热效应 电热器电路模型 2.主要部件 电阻率大，熔点高的金属丝，绕在绝缘体上做成，也可用非金属材料制成棒状或管状电热元件。 发热体 3.电热器的优缺点 优点：清洁、无污染，热效率高，便于控制和调节等。 缺点：由于电流热效应，长时间会使线路绝缘层老化引发火灾，同时也会影响家用电器的寿命 2只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。 电流通过导体产生的热既看不见也摸不着如何测量？ 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煤油吸收，通过观察一定质量的煤油升温变化来判定产热多少。 2只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。 烧瓶与玻璃管相当于液体温度计，只要比较2根玻璃管内液面上升的高度，就可以比较液体温度上升的高低，进而比较2根电阻丝放出热的多少。 步骤： 1. 将2根电阻丝串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置。 2. 闭合开关，记下电流表的读数。 3. 经过一段时间后，标出2根玻璃管内液面的位置。 4. 比较2根玻璃管内液面上升的高度，可以推测得出：当电流相等时，电阻越大，电流产生的热越__________。 5. 当2根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关，记下电流表的读数：__________。 6. 经过与第一次相同的通电时间后，标出甲瓶（或乙瓶）玻璃管内液面的位置。 7. 与上一次该玻璃管内液面上升的高度相比，可以推测得出：当电阻相等时，电流越大，电流产生的热就越__________。 探究实验 实验结论： 电流越大，电阻越大，产生的电热越多 。 通电时间越长， 1840 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。 电热的计算——焦耳定律 利用空气替代煤油验证焦耳定律 Q＝I2Rt 意义： 表示电流通过用电器有多少电能转化为内能。 电流通过导体时，如果将电能全部转化为内能，那么，电流产生的热量Q就等于导体消耗的电能W　　　　　 Q = W = UIt 根据欧姆定律的变形式：U = IR 焦耳定律给出了电能向内能转化的定量关系。 可得到：Q = I²Rt 当导体消耗的电能全部用来产生热的情况下，根据欧姆定律的公式和电功的公式推导出来的结论与焦耳定律一致。 Q＝I2Rt R=0 超导 不产生电热 电热器主要部件 发热体 一般选用　　　　　 　　　的金属丝 电阻率大，熔点高 家庭电路中的保险丝一般选用　　　　　　　　的合金丝。 电阻率大，熔点低 电吹风和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？ 电热与电功的关系： (1) 若电能全部转化为内能时(对于纯电阻电路)电功全部用来产生热,则:Q=W 电熨斗 (2) 若电能部分转化为内能(对于非纯电阻电路)电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分时,则: Q<W 电吹风 灯泡接入电路时，灯泡和导线中都有电流通过，因此都要发热。可实际上是灯泡变得很热，而导线的发热却觉察不出。这是什么原因？ 在电流和通电时间相等的情况下，灯丝的电阻比导线电阻大得多，按Q=I2Rt计算，灯丝发热多，升温较大，达到白炽状态而发光，而导线发热很少，升温很小。 练习1.将阻值为4欧的电热丝接入电路中,通过的电流为2安,在0.5分钟内产生的热量是多少. 练习2. 两根电阻丝的阻值之比为１：２，通过它们的电流之比为２：１，在相等的时间内，两个导体产生的热量之比（　） Ａ.1:2 Ｂ. 2:1 Ｃ.1:1 Ｄ.4:1 练习3.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？ （1）电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能，那么电热就正好等于电功。Q=W 则：Q=UIt Q=Pt Q=U2t/R （2）若电能部分转化为内能（对于非纯电阻电路），例电流通过电动机时，则: Q<W（I2Rt < UIt） 焦耳定律适用于任何用电器产生电热的计算. 例1.有一种新型的吹具叫做电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的名牌，问该压力锅正常工作10分钟能够产生多少热量？（多种方法求解） ψ商标 　 电压力锅 额定电压：220V~ 额定容量：5.0L 额定频率：50Hz 额定功率：1100W CYKB50-2A 例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. 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 A 例3.电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态： 当自动开关 S 接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到沸腾； 当自动开关 S 断开时，电饭锅处于保温状态。图中 R 2 是加热用的电热丝，阻值为55欧； R 1 是电阻，阻值为145欧。试求 : （ 1 ）在加热状态下 ，电饭锅正常工作30分钟产生多少热量？（ 2 ）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？ 6. 如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R₁、R₂是发热电阻。热水器主要参数如下表。 （1）开关S跳至______触点位置时，热水器进入保温状态。 （2）R₂的阻值为多大？ （3）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需要消耗多少电能？ 焦耳 焦耳（J.P. Joule，1818～1889）是英国著名的实验物理学家。他从小就对实验着迷，在家里做了各种实验。1840年，焦耳通过对电流的热效应的研究，得出了著名的焦耳定律。 焦耳特别热衷于热功当量的实验测量。他先测量一桶水的温度，然后把铜制的翼轮放入水中，用下落的砝码带动翼轮转动来搅动水，水的温度升高。焦耳测量了翼轮所做的功和水温的升高，从而计算出做了多少功产生多少热，这就是“热功当量”。 焦耳从1843年开始测量热功当量，直到1878年最后一次发表实验结果，先后做了四百余次实验，并且采用了原理不同的各种方法，测量了他能想到的各种过程所产生的热——包括机械的、电的、磁的，获得了大量的实验数据。他以极其精确的数据，为热和功的相当性提供了可靠的证据。人们为了表达对他的敬意，将功和能量的单位叫作焦耳。 工作程序 预粉碎 混合预热 粉碎 煮沸 停止 工作时间 与状态 3min 无豆浆溢出 5 min 30℃升至80℃ 2 min溢出100g浆汁 2 min80℃升至100℃ 两次加热过程中水和豆浆汁共吸收多少热量？（视豆浆汁与水比热容相同） 全过程消耗电能为多少？ 例题4.图甲、乙、丙是家用豆浆机的结构、铭牌和简化电路图。某次使用时，将浸泡好的适量黄豆放入滤网内，加入清水1000ml，制作豆浆，启动自动控制键，豆浆机按下表程序正常工作。 例5. 某玩具的电动机接在6V的电源上，发现电动机卡住不动，此时测得过电动机的电流为2A，排除故障后，电动机正常运转，此时测得电流为0.6A，求电动机1min产生多少热量？消耗多少电能？ Lavf59.27.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.1.4 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $