电能转化为热能课件

电热器1电饭堡电饭堡电饭堡电饭堡电炉电炉电炉电炉电熨斗电熨斗电熨斗电熨斗电吹风电吹风电吹风电吹风电水壶电水壶电水壶电水壶电烘箱电烘箱电烘箱电烘箱1 1、这些电器工作时有什么共同现象呢？、这些电器工作时有什么共同现象呢？电能转化为热能电能转化为热能2 2、上述电器工作时能量是怎样转化的？、上述电器工作时能量是怎样转化的？电流通过导体时，会使导体温度升高，电流通过导体时，会使导体温度升高，这个的现象叫做这个的现象叫做电流的热效应电流的热效应。电热器电热器都是利用电流的热效应工作的都是利用电流的热效应工作的电饭堡电炉电熨斗电吹风电水壶电烘箱1、这些电器工作时有什么共2电流的热效应有什么弊和利？电流的热效应有什么弊和利？讨论：电流的热效应有什么弊和利？3 当电炉接入电路中时，电炉和当电炉接入电路中时，电炉和电线中都有电流流过，可电炉热电线中都有电流流过，可电炉热得发光，而外面的电线却不怎么得发光，而外面的电线却不怎么热，电流的热效应大小和哪些因热，电流的热效应大小和哪些因素有关呢？素有关呢？你认为是你认为是什么原因？什么原因？思考:当电炉接入电路中时，电炉和电线中都有电流流4电流强弱电流强弱 (I)(I)电流通过导体产生的热量的多电流通过导体产生的热量的多少与哪些因素有关？少与哪些因素有关？电阻大小电阻大小(R)通电时间通电时间 (t)电压大小（电压大小（U）电流强弱 (I)电流通过导体产生的热量的多少与哪些因素有关5要探究要探究电阻电阻、电流电流、时间时间三者对电流产热三者对电流产热Q Q多少，多少，你想用什么样的科学研究方法。你想用什么样的科学研究方法。控控制制变变量量法法1 1、控制电流、控制电流I I、时间、时间t t相同：相同：研究电阻研究电阻R R变化对电热变化对电热Q Q的影响的影响2 2、控制电阻、控制电阻R R、时间、时间t t相同：相同：研究电流研究电流I I变化对电热变化对电热Q Q的影响的影响3 3、控制电阻、控制电阻R R、电流、电流I I相同：相同：研究时间研究时间t t变化对电热变化对电热Q Q的影响的影响要探究电阻、电流、时间三者对电流产热Q多少，你想用什么样的科6控控制制变变量量法法研研究究控制控制R、，、，研究研究Q与与I的关系的关系控制控制I、，研、，研究究Q与与R的关系的关系控制控制I、R，研，研究究Q与的关系与的关系设计实验设计实验设计实验设计实验设计实验设计实验电路图电路图1电路图电路图2电路图电路图3电电路路图图4综合综合控控制R、，控制I、，研控制I、R，研设计实验设计7电流通过导体产生的热看不见摸不着如何测量呢？电流通过导体产生的热看不见摸不着如何测量呢？让电流产生的热量被水吸收，通过观察一定质量的让电流产生的热量被水吸收，通过观察一定质量的水（或煤油）的温度水（或煤油）的温度变化来判定变化来判定产热多少产热多少。1.1.电流和通电时间相同时，电流和通电时间相同时，电阻电阻越大电流产生的热越多。越大电流产生的热越多。2.2.电阻和通电时间相同时，电阻和通电时间相同时，电流电流越大电流产生的热越多。越大电流产生的热越多。3.3.电流和电阻相同时，电流和电阻相同时，通电时间通电时间越长电流产生的热越多。越长电流产生的热越多。电流通过导体产生的热看不见摸不着如何测量呢？让电流产生的热量8QI2Rt焦耳定律焦耳定律电流通过电阻时产生的热量跟电流通过电阻时产生的热量跟电流的平方电流的平方成正比成正比,跟跟电阻电阻成正比成正比,跟跟通电时间通电时间成正比。成正比。意义意义：表示电流通过用电器有多少电能转化为热能表示电流通过用电器有多少电能转化为热能单位：单位：II安，安，RR欧，欧，tt秒，秒，QQ焦焦 QI2Rt焦耳定律电流通过电阻时产生的热量跟电流的平方成正9电饭煲电饭煲我们希望热量集中在电饭锅的发热体上，而不是与我们希望热量集中在电饭锅的发热体上，而不是与电饭锅相连的导线上。根据今天所学的焦耳定律电饭锅相连的导线上。根据今天所学的焦耳定律Q=IQ=I2 2Rt Rt，你对，你对发热体和导线的材料发热体和导线的材料有何建议？有何建议？发热体：发热体：导线：导线：电阻率大电阻率大电阻率小电阻率小熔点高熔点高熔点高熔点高电热器的电热器的优点优点：清洁、无污染，热效率高，便于控制和调节等。清洁、无污染，热效率高，便于控制和调节等。思考：思考：电流的热效应对人类全部有利吗？电流的热效应对人类全部有利吗？电饭煲我们希望热量集中在电饭锅的发热体上，而不是与电饭锅相连10电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？可以认为将电能全部转化成内（热）能？若若电电流流做做的的功功全全部部用用来来产产生生热热量量，即即Q=W时时，我我们们能能否否利利用用电电功功公公式式和和欧欧姆姆定定律律来来推推导导焦焦耳耳定律呢？定律呢？Q=W=UIt=I2Rt =U2t/R Q =W U =IR W UIt电熨斗电熨斗电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转11【例题】有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，【例题】有一种新型的炊具叫做电压力锅，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铭牌，又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作问该压力锅正常工作1515分钟能够产生多少热量？分钟能够产生多少热量？解：解：I=P/U=900W/220V 4.09AR=U/I=220V/4.09A=53.8 Q =I2Rt =(4.09A)253.81560S 8.1105J本题还有本题还有别的方法别的方法求解吗求解吗?Q=W=Pt=900W1560S=8.1105J纯电阻电路纯电阻电路【例题】有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，解：I=12例例2.2.电热器接在电热器接在220220伏的电源上，它的电阻是伏的电源上，它的电阻是5555欧，欧，通电通电1010分钟产生多少热量？分钟产生多少热量？I=U/R=220伏伏/55欧欧=4安安 Q=I2Rt=(4安安)2 55欧欧600秒秒=5.28105焦焦答：电热器答：电热器10分钟产生的热量分钟产生的热量5.28105焦焦解：解：例2.电热器接在220伏的电源上，它的电阻是55欧，I=U131 1、“220V 1000W”“220V 1000W”的电动机其线圈电阻为的电动机其线圈电阻为4 4欧，欧，当它正常工作时通电当它正常工作时通电1 1小时产生的热量是多少焦耳小时产生的热量是多少焦耳？消耗多少电能？有多少焦的电能转化为机械能？消耗多少电能？有多少焦的电能转化为机械能？2 2、一只、一只“220V“220V，800W”800W”的电饭煲，接在电路中，的电饭煲，接在电路中，求：求：(1)(1)电饭锅正常工作时的电流电饭锅正常工作时的电流.(2)(2)电饭锅工作时的电阻电饭锅工作时的电阻.(3)(3)该电饭锅工作该电饭锅工作1 1小时消耗的电能是多少？小时消耗的电能是多少？(4)(4)它工作它工作l l小时放出的热量是多少？小时放出的热量是多少？1、“220V 1000W”的电动机其线圈电阻为4欧，当它14练习与活动练习与活动1 1、参见右图，电路中负荷过大有什么危险？、参见右图，电路中负荷过大有什么危险？为什么？为什么？2 2、灯泡接入电路时，灯泡和导线中都有电流通、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，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？而导线的发热却觉察不出。这是什么原因？3 3、电热器对发热体（如电炉丝）材料的熔点和、电热器对发热体（如电炉丝）材料的熔点和 电阻有什么要求？为什么？电阻有什么要求？为什么？练习与活动1、参见右图，电路中负荷过大有什么危险？2、灯泡接154 4、在家庭电路中，若同时接入如图所示的用电器，、在家庭电路中，若同时接入如图所示的用电器，会造成电路会造成电路 过大，引起干路中的过大，引起干路中的 过大，过大，根据根据 定律，可知导线中将产生大量的定律，可知导线中将产生大量的 ，使导线发热，甚至燃烧引起火灾使导线发热，甚至燃烧引起火灾.功率功率电流电流焦耳焦耳热量热量5.5.两根电阻丝的阻值之比是两根电阻丝的阻值之比是1:21:2，通过它们的电流之比是通过它们的电流之比是2:12:1，在相同的时间内，两个导体在相同的时间内，两个导体 产生热量之比是（产生热量之比是（）A.1 A.1：2 B.22 B.2：1 C.11 C.1：1 D.41 D.4：1 1B4、在家庭电路中，若同时接入如图所示的用电器，功率电流焦耳热166.6.已知已知R1:R2=3:2R1:R2=3:2，把它们并联在电路中，把它们并联在电路中，I1:I2=I1:I2=，U1:U2=U1:U2=,两个电阻消耗功率之比两个电阻消耗功率之比P1:P2=P1:P2=，相同时间内电流通过相同时间内电流通过R1R1、R2R2做功之比做功之比W1:W2=W1:W2=,产生的热量之比产生的热量之比 Q1:Q2=Q1:Q2=。2:31:12:32:32:37.7.某电热器通过某电热器通过0.5A0.5A电流时，在电流时，在t t秒内产生的热量秒内产生的热量是是Q Q，如果通过它的电流是，如果通过它的电流是1.5A1.5A时，则在相同时间时，则在相同时间内放出的热量是（）内放出的热量是（）A.3QA.3QB.9QB.9QC.16QC.16QD.QD.QB6.已知R1:R2=3:2，把它们并联在电路中，2:31:1171 1、电能全部转化为热能时、电能全部转化为热能时2 2、电能没有全部转化为热能时、电能没有全部转化为热能时Q=I2Rt=W=Pt=UItQ=I2Rt W=Pt=UIt1 1、电流做多少功，就是消耗多少电能，、电流做多少功，就是消耗多少电能，也就是将多少电能转化成也就是将多少电能转化成其他其他形式的能。形式的能。2 2、纯电阻电路中纯电阻电路中，电流做多少功，电流做多少功，就是将多少电能转化成就是将多少电能转化成内能内能。1、电能全部转化为热能时2、电能没有全部转化为热能时Q=I2181 1、阻值为、阻值为R R的电阻丝接在电源上，的电阻丝接在电源上，6 6分钟烧开一壶分钟烧开一壶 水，现用两根同样的电阻丝串联后，接到同一电水，现用两根同样的电阻丝串联后，接到同一电 源后，烧开同一壶水，需要的时间（源后，烧开同一壶水，需要的时间（）并联呢？（并联呢？（）A A、3 3分分 B B、6 6分分 C C、1212分分 D D、2424分分CA2.2.下列用电器在额定电压下工作相同时间，放出下列用电器在额定电压下工作相同时间，放出 热量最多的是（）热量最多的是（）A.“220VA.“220V100W”100W”电风扇电风扇 B.“220V B.“220V100W”100W”电熨电熨斗斗C.“220VC.“220V100W”100W”电视机电视机 D.“220V D.“220V100W”100W”冰箱冰箱B1、阻值为R的电阻丝接在电源上，6分钟烧开一壶CA2.下列用193 3、有三个用电器，其中一个为、有三个用电器，其中一个为“220V“220V，60W”60W”的电的电风扇，一个为风扇，一个为“220V,60W”“220V,60W”的白炽灯，另一个是的白炽灯，另一个是“220V“220V，60W”60W”的电热器，都在额定电压下工作相的电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是同的时间，比较这三个用电器产生的热量是 （）A.A.电风扇最多电风扇最多.B.B.白炽灯最多白炽灯最多.C.C.电热器最多电热器最多.D.D.都一样都一样.C3、有三个用电器，其中一个为“220V，60W”的电风扇，一204.4.电炉通电后，电炉丝热得发红，而和电炉连接电炉通电后，电炉丝热得发红，而和电炉连接 的铜导线却不那么热，这是因为（）的铜导线却不那么热，这是因为（）A.A.铜导线的电阻很小，消耗的电能少铜导线的电阻很小，消耗的电能少 B.B.通过铜导线的电流小，消耗的电能少通过铜导线的电流小，消耗的电能少 C.C.通过电炉丝的电流大，消耗的电能多通过电炉丝的电流大，消耗的电能多 D.D.电炉丝和铜导线消耗的电能相同，电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快但铜导线散热快A4.电炉通电后，电炉丝热得发红，而和电炉连接A215 5、某、某“220V,1100W”“220V,1100W”电饭煲有两档开关，档电饭煲有两档开关，档2 2是高是高温烧煮，档温烧煮，档1 1是焖饭、保温。当接档是焖饭、保温。当接档2 2时，电路的功时，电路的功率是率是11001100瓦；当接档瓦；当接档1 1时，电路的总功率是时，电路的总功率是2222瓦。瓦。（虚线框内为电饭煲的简易原理示意图）求：（虚线框内为电饭煲的简易原理示意图）求：（1 1）串联电阻）串联电阻R R的阻值；的阻值；（2 2）接档）接档1 1时时R R消耗的功率；消耗的功率；（3 3）用公式说明档）用公式说明档1 1是否比档是否比档2 2省电。省电。R0R12220V5、某“220V,1100W”电饭煲有两档开关，档2是高温烧221.1.如图是研究电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素如图是研究电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关的实验。某同学测得如下数据：有关的实验。某同学测得如下数据：（1 1）比较编号）比较编号1 1、2 2可得出：当可得出：当 相等时，电阻越大，相等时，电阻越大，电流产生的热量越大。电流产生的热量越大。（2 2）比较编号）比较编号1 1、3 3可得出：可得出：。（3 3）比较编号）比较编号 可得知：当电阻和电流相同时，可得知：当电阻和电流相同时，通电时间越长，电流产生的热量通电时间越长，电流产生的热量 ，上述实验采用的研究方法叫上述实验采用的研究方法叫 。1.如图是研究电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关的实验23