科学多媒体课件

科学多媒体课件科学多媒体课件电熨斗电熨斗 电热毯电热毯 电饭煲电饭煲 电热壶电热壶电烙铁，电炒锅，电热水器等等电烙铁，电炒锅，电热水器等等利：各种电热器产热利：各种电热器产热 弊弊:电视机，电脑，电动机电视机，电脑，电动机思考思考1：电流通过导体产生的热量与哪些因素电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？有关？思考思考2：如何量度物体吸收或放出热量的多少？如何量度物体吸收或放出热量的多少？我们已知我们已知Q=cmt，Q=qm对于质量相同的同种物质，温度变化越大（物态对于质量相同的同种物质，温度变化越大（物态没有变化），吸收或放出的热量越多。没有变化），吸收或放出的热量越多。实验探究实验探究设计如图设计如图3-84实验。实验。电流产生的热量可能与电流的大小、导体电电流产生的热量可能与电流的大小、导体电阻的大小以及通电时间的长短有关。阻的大小以及通电时间的长短有关。一、电流的热效应一、电流的热效应：活动活动R乙乙R甲甲思考思考4：为何用煤油而不用水？为何用煤油而不用水？思考思考5：为何让甲、乙串联？为何让甲、乙串联？思考思考6：如何使通过甲、乙电阻的电流发如何使通过甲、乙电阻的电流发生变化？生变化？思考思考3：阅读阅读P116页实验器材，找出该实页实验器材，找出该实验中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的？变验中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的？变量是什么？量是什么？烧瓶的质量，煤油的温度与质量烧瓶的质量，煤油的温度与质量煤油比热较小煤油比热较小利用滑动变阻器改变电路的电阻。利用滑动变阻器改变电路的电阻。使电流相等使电流相等二、焦耳定律：二、焦耳定律：电流通过导体产生的热电流通过导体产生的热量，跟量，跟电流的平方电流的平方成正比，跟导体的电成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。阻成正比，跟通电的时间成正比。1、公式：、公式：Q=I2Rt2、各量的单位、各量的单位：Q、I、R、t分别是焦分别是焦耳、安培、欧姆、秒。耳、安培、欧姆、秒。3、意义、意义：表示电流通过用电器有多少电：表示电流通过用电器有多少电能转化为热能。能转化为热能。电熨斗，电吹风除了转化为电熨斗，电吹风除了转化为内能外，还转化成了机械能内能外，还转化成了机械能如果电流通过电热器（纯电阻）做功，电如果电流通过电热器（纯电阻）做功，电能全部转化为热能，放出热量的计算还可能全部转化为热能，放出热量的计算还可以用哪些计算式。以用哪些计算式。例题：例题：如下图是电饭锅的电路图。电饭锅有两种状态：如下图是电饭锅的电路图。电饭锅有两种状态：当自动开关当自动开关S接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到烧开；当自动开关的水加热直到烧开；当自动开关S断开时，电饭锅处断开时，电饭锅处于保温状态。图中于保温状态。图中R2是加热用的电热丝，阻值为是加热用的电热丝，阻值为55欧欧,；R1是电阻，阻值为是电阻，阻值为145欧。试求：欧。试求：（1）在加热状态下，电饭锅消耗的功率多大？）在加热状态下，电饭锅消耗的功率多大？（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？在加热状态下，开关在加热状态下，开关S S接通，电接通，电路中只接入电热丝路中只接入电热丝R R2 2在保温状态下，开关在保温状态下，开关S S断开，电断开，电阻阻R R1 1与电热丝与电热丝R R2 2相串联相串联I IURUR2 2220V55220V554A4AQ=IQ=I2 2RtRt(4A)(4A)2 25555303060s60s1.5841.58410106 6J JI IU(RU(R1 1+R+R2 2)220V(145+55)220V(145+55)1.1A1.1AP P=UI=UI220V220V1.1A1.1A242W242WQ=(UQ=(U2 2R)R)t=(220V)t=(220V)2 25555303060s=1.58460s=1.58410105 5J JP P=U=U2 2(R(R1 1+R+R2 2)(220V)(220V)2 2(145+55)(145+55)242W242W为什么为什么“和灯相连的电线觉察不出发热和灯相连的电线觉察不出发热”？因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律QI2Rt可知，可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。和电炉相连的电线为什么显著发热？和电炉相连的电线为什么显著发热？照明电路的电压是一定的，由照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，电路中接入大功可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。1 1、如图所示，是电吹风机送热、如图所示，是电吹风机送热风的工作电路，对应的额定功率风的工作电路，对应的额定功率为为11001100瓦，将它接入到电压为瓦，将它接入到电压为220220伏电路中，正常工作伏电路中，正常工作(送热送热风风)10)10分钟，电吹风机消耗的电分钟，电吹风机消耗的电能为能为 焦。如果电热丝电焦。如果电热丝电阻为阻为48.448.4欧，则此时电热丝消耗欧，则此时电热丝消耗的功率为的功率为 瓦，在瓦，在1010分钟分钟内它产生的热量为内它产生的热量为 焦。焦。Q=IQ=I2 2RtRt(5A)(5A)2 24444欧欧101060s60s6.66.610105 5J JR=UR=U2 2P=(220V)P=(220V)2 21100W=441100W=44I IPUPU1100W220V1100W220V5A5A6.66.610105 5100010006 610105 5Q=IQ=I2 2RtRt(5A)(5A)2 244 44 101060s60s6.66.610105 5J JI IURUR220v48.4220v48.44.545A4.545AP PI I2 2R R (4.545A)(4.545A)2 248.4=1000W48.4=1000WQ=IQ=I2 2RtRt(4.545A)(4.545A)2 248.448.4101060s60s6 610105 5J J饮水桶容量饮水桶容量18189 9升升热量水箱容热量水箱容0 08 8升升额定电压额定电压220220伏伏加热时功率加热时功率500500瓦瓦保温时功率保温时功率4040瓦瓦频频 率率5050赫兹赫兹(1)(1)热水箱储满热水箱储满2020的水后，要加热到的水后，要加热到8585，需要吸收，需要吸收 焦耳热量；焦耳热量；(2)(2)若电能与热能的转化率为若电能与热能的转化率为8080，则要供给这些热量，额定，则要供给这些热量，额定电压电压220220伏热水箱至少要加热伏热水箱至少要加热 分钟；分钟；(3)(3)如果饮水机每天累计有如果饮水机每天累计有2 2小时处于加热状态，其余时间处于小时处于加热状态，其余时间处于保温状态，每天按保温状态，每天按2424小时计算，则这台饮水机一天消耗电能为小时计算，则这台饮水机一天消耗电能为 Q QCmCmt=4.2t=4.210103 3J/(Kg)J/(Kg)0.8Kg0.8Kg65=2.3465=2.3410105 5J JQ=IQ=I2 2Rt=Pt;t=QP=(2.34Rt=Pt;t=QP=(2.3410105 5J J 80 80)500W=585s)500W=585s9.75W=0.5KwW=0.5Kw2h+0.04Kw2h+0.04Kw22h=1.822h=1.88Kwh8Kwh2、