九年级物理下册 15.3 电热器 电流的热效应 （新版）苏科版 .ppt

第十五章第十五章 电功和电热电功和电热 第三节第三节 电热器电热器 电流的热效应电流的热效应 电热器电热器电热油汀电热油汀电电 炉炉电暖器电暖器电水壶电水壶电熨斗电熨斗电饭锅电饭锅热得快热得快电流的热效应：电流的热效应：将电能直接转化为内能的现象将电能直接转化为内能的现象利用电流热效应工作的装置称为电热器利用电流热效应工作的装置称为电热器电炉接入电路中时，电炉和电线中流过电炉接入电路中时，电炉和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线几乎不发热。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导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关？与哪些因素有关？实验方法实验方法:n现象一：电炉丝通电能产生热。n猜想二：电炉丝产生的热量同通电时间有关。n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。n现象二：电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。n事实：电炉丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。n猜想一：电炉丝产生的热量同电流有关控制变量法控制变量法设计实验n怎样比较通电导体产生热量的多少？怎样比较通电导体产生热量的多少？通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此可以通过比较相等质量的同种液体温就会升高。因此可以通过比较相等质量的同种液体温度的变化量来比较电阻丝产生热量的多少。度的变化量来比较电阻丝产生热量的多少。(2)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响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，要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制应该控制和和 不变，不变，则可以让两个阻值不同的电阻则可以让两个阻值不同的电阻（串联并联）后接入电路。（串联并联）后接入电路。3.设计实验、验证假设设计实验、验证假设电流通电时间串联串联(2)研究电流大小对产生热量的影响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，应该要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值使电阻的阻值 (改变改变/不变不变)，而通，而通过该电阻的电流大小过该电阻的电流大小 (改变改变/不变不变)。只要。只要调节电路中滑动变阻器的滑片，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。就可以改变电路中的电流大小。不变不变改变改变(3)研究研究通电时间对产生热量的影响对产生热量的影响 要研究电流对产生热量的影响要研究电流对产生热量的影响,应该应该控制控制和和 不变，改变不变，改变 。通电时间通电时间电阻电阻电流电流连接实物图，并画出电路图连接实物图，并画出电路图AR1R2结结论论1.在在通通电电电电流流和和通通电电时时间间相相同同的的条条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。件下，电阻越大，电流产生的热量越多。结结论论2.在在电电阻阻和和通通电电时时间间相相同同的的条条件件下下，电流越大，电流产生的热量越多。电流越大，电流产生的热量越多。结结论论3.在在通通电电电电流流和和电电阻阻相相同同的的条条件件下下，通电时间越长，电流产生的热量越多。通电时间越长，电流产生的热量越多。实验结论1.1.焦耳定律焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验，于英国物理学家焦耳通过大量的实验，于18401840年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻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。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，跟通电的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比的时间成正比 。二二.电流产生热量的表达式电流产生热量的表达式 Q=I2Rt2.公式：公式：(普遍适用普遍适用)单位：单位：I安安 R欧欧 t秒秒 Q焦焦【例题例题】某电热器电阻丝的电阻某电热器电阻丝的电阻为为55，接在，接在220V的电源上，的电源上，在在20min内共产生多少热量？内共产生多少热量？3.3.电流产生热量的其他表达式电流产生热量的其他表达式 (1).Q=UIt(2).Q=只适用于只有电阻只适用于只有电阻的电路的电路,(电能全部转电能全部转化为内能化为内能)的情况。的情况。4.4.电功和电热的关系电功和电热的关系（W W 和和 Q Q 的关系）的关系）在电热器电路在电热器电路 (只有电阻的电路只有电阻的电路)中：（电能几乎中：（电能几乎全部转化为内能）全部转化为内能）W=Q（W=UIt）=（Q=I2Rt）在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）电能转化为机械能）W Q（W=UIt）（Q=I2Rt）【例例题题2】：一一台台电电动动机机正正常常工工作作时时线线圈圈两两端端的的电电压压为为380伏伏，线线圈圈的的电电阻阻为为2欧欧,线线圈圈中中的的电电流流为为10安安,若若这这台台电电动动机机正正常常工工作作1秒秒钟，钟，求：求：1）消耗的电能）消耗的电能W。2）产生的热量）产生的热量Q。解：解：1）WUIt 380101J 3800J已知：电动机已知：电动机 U=380V I=10A R=2 t=1s求：求：（1）W （2）Q 2）QI2Rt 10 10 2 1J 200J1.电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量 跟跟成正比，成正比，跟跟成正比，成正比，跟跟成正比。成正比。电流的平方电流的平方导体的电阻导体的电阻通电时间通电时间练练 习习2.两个电热器的电阻之比为两个电热器的电阻之比为4:3，通过相同的电流，在相等的时间通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比里产生的热量之比_；若两个；若两个电热器的电阻相同，通过的电流电热器的电阻相同，通过的电流强度为强度为13，在相等的时间里产，在相等的时间里产生的热量之比为生的热量之比为_。43193当当0.2A的电流通过一金属线时产生的电流通过一金属线时产生的热量为的热量为Q1，若使通过的电流增加到，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时，在相同的时间内产生的热量为为Q2，那么，那么Q2是是Q1的（的（）A.2倍倍 B.4倍倍 C.0.25倍倍 D.0.5倍倍B