第6节电能5

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1、一、电热器一、电热器化学效应化学效应热效应热效应磁效应磁效应电流通过电流通过任何任何一个导体，导体都要一个导体，导体都要发热发热，把，把电能电能转化转化为为内能内能，这种现象叫电流的，这种现象叫电流的热效应热效应。将生活中的各种用电器合理分类。将生活中的各种用电器合理分类。【活动【活动】利用电流的利用电流的热效应热效应来工作的用电器。来工作的用电器。【电热器【电热器】各种电热器在结构上有什么相同之处？各种电热器在结构上有什么相同之处？一、电热器一、电热器【活动【活动】【思考【思考】列举一些生活中常用的电热器。列举一些生活中常用的电热器。发热体：发热体：安全保护安全保护电阻率大、熔点高电阻率大、

2、熔点高电能电能内能内能微波炉是电热器吗？微波炉是电热器吗？一、电热器一、电热器【结构特点【结构特点】特点：特点：作用：作用：绝缘体：绝缘体：【阅读辨析【阅读辨析】1980年巴黎出现了一种被称为年巴黎出现了一种被称为“烹饪烹饪之神之神”的炊具微波炉，其心脏是瓷控的炊具微波炉，其心脏是瓷控管，能产生的每秒管，能产生的每秒24亿亿5千万次的超千万次的超高频率的微波，快速振动食物内的蛋高频率的微波，快速振动食物内的蛋白质、脂肪、水分子等。使分子之间白质、脂肪、水分子等。使分子之间相互碰撞、挤压、重新排列组合。简相互碰撞、挤压、重新排列组合。简而言之，是靠食物本身内部的摩擦生热的原理来烹调的。而言之，是

3、靠食物本身内部的摩擦生热的原理来烹调的。不是不是三、电热三、电热电流通过用电器产生的热量，用电流通过用电器产生的热量，用Q表示。表示。电能转化为内能的多少。电能转化为内能的多少。焦（焦（J）如何让电热器产生更多电热？如何让电热器产生更多电热？B B、同一电热器，通电时间越长，发热越多。、同一电热器，通电时间越长，发热越多。C C、电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。、电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。A A、电热器通电发热，不通电不发热。、电热器通电发热，不通电不发热。【定义【定义】【实质【实质】【单位【单位】【思考【思考】【活动【活动】结合生活经验，猜想电热的影响因素。结合生活经验，猜想电

4、热的影响因素。可能与可能与电流电流有关，有关，I 越大，越大，Q越大越大可能与可能与时间时间有关，有关，t 越大，越大，Q越大越大可能与可能与电阻电阻有关，有关，R越大，越大，Q越大越大Q与与I、R、t之间存在何种定量关系呢？之间存在何种定量关系呢？（控制变量法）（控制变量法）2.2.如何反映电热的大小？如何反映电热的大小？（转化法）（转化法）A.保持保持I、t一定，探究一定，探究Q与与R的关系的关系B.保持保持R、t一定，探究一定，探究Q与与I的关系的关系1.1.实验需采用哪种研究方法？实验需采用哪种研究方法？4.4.如何控制和测量相关参量，进行实验？如何控制和测量相关参量，进行实验？（物体

5、受热升温）（物体受热升温）四、探究电热的影响因素四、探究电热的影响因素（物体受热膨胀）（物体受热膨胀）3.3.实验中需要哪些实验器材？实验中需要哪些实验器材？在通电时间越长，电阻越大，电流越大在通电时间越长，电阻越大，电流越大的情况下，电热器产生的电热越多。的情况下，电热器产生的电热越多。保持保持I、t一定，探究一定，探究Q与与R的关系的关系电阻的大小和液柱上升的高度电阻的大小和液柱上升的高度四、探究电热的影响因素四、探究电热的影响因素【课题【课题1 1】【对比【对比】通过电热丝的通过电热丝的 相同时，电相同时，电热丝的电组越热丝的电组越，电热就越，电热就越。【结论【结论1 1】多多大大电流和

6、通电时间电流和通电时间保持保持R、t一定，探究一定，探究Q与与I的关系的关系四、探究电热的影响因素四、探究电热的影响因素【课题【课题2 2】电流表的示数和液柱上升的高度电流表的示数和液柱上升的高度【对比【对比】【结论【结论2 2】电热丝的电热丝的 相同时，通过电相同时，通过电热丝的电流越热丝的电流越，电热就越，电热就越。多多大大电阻和通电时间电阻和通电时间五、焦耳定律五、焦耳定律18401840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流和年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流和电阻时的水温。通过实验他发现：电阻时的水温。通过实验他发现：导体在一定时间内放出的热导体在一定时间内放

7、出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。四年之后，俄。四年之后，俄国物理学家楞次进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正国物理学家楞次进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此该定律称为焦耳定律。焦耳活到了七十一岁。确性。因此该定律称为焦耳定律。焦耳活到了七十一岁。18891889年年1010月月1111日焦耳在索福特逝世。他一生日焦耳在索福特逝世。他一生用近四十年的时间探索用近四十年的时间探索“功和热量功和热量”之间关系之间关系”，不畏艰难，呕心沥血。，不畏艰难，呕心沥血。他的事迹非他的事迹非常感人，后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为

8、焦耳。常感人，后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳。焦耳在焦耳在18181818年年1212月月2424日生于英国曼彻日生于英国曼彻斯特。焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，斯特。焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，焦耳认没有受过正规的教育。青年时期，焦耳认识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了焦耳热情的教导。焦耳向他虚心的学习了焦耳热情的教导。焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学。数学、哲学和化学。电流通过导体所产生的热量与电流的平方成电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与这段导体的电阻成正比，与通电时正比，与这段导体的电阻成正

9、比，与通电时间成正比。间成正比。揭示了电热的计算方法。揭示了电热的计算方法。Q=I2Rt焦（焦（J)1J=1A2sA.实验定律实验定律普遍适用普遍适用于各种电路电热计算。于各种电路电热计算。B.注意注意Q与与R、I、t的的“同体、同时性同体、同时性”关系。关系。C.落实落实Q与与R、I、t的单位的单位“统一性统一性”原则。原则。【内容【内容】【意义【意义】【公式【公式】【单位【单位】【说明【说明】五、焦耳定律五、焦耳定律【拓展【拓展】结合欧姆定律：结合欧姆定律：Q=U I tQ=U2 t/RD.推导公式只适用于推导公式只适用于纯电阻电路纯电阻电路电热的计算。电热的计算。W=UIt 求得的是总消

10、耗的电求得的是总消耗的电 能；能；Q=I2Rt 公式求得的是在总电能中部分转化为公式求得的是在总电能中部分转化为 内能的能量。内能的能量。电功与与电热的关系（电功与与电热的关系（W与与Q的关系）的关系）用电器用电器电能电能机械能机械能内能内能其他能其他能W=UItQ=I2Rt在纯电阻电路在纯电阻电路(电热器电路电热器电路)中：中：即：即：W QW=UIt=U2t/R=I2RtQ=I2Rt=U2t/R=UItW=Q【辨析【辨析】五、焦耳定律五、焦耳定律例、一只例、一只“220V220V，800W800W”的电饭锅，接在照明电路中，的电饭锅，接在照明电路中，求：求：电饭锅正常工作时的电流。电饭锅正

11、常工作时的电流。电饭锅工作时的电阻。电饭锅工作时的电阻。该电饭锅工作该电饭锅工作1h1h消耗的电能是多少？消耗的电能是多少？它它lhlh放出的热量是多少？放出的热量是多少？（1）因为P=UI；所以正常工作电流I=P/U=800w/220v3.6A（2）电饭锅工作时的电阻R=U2/P=(220v)2/800w=60.5（3）该电饭锅工作1h消耗的电能W=Pt=0.8kW1h=0.8kWh；（4）它1h放出的热量Q=W=0.83.6106J=2.88106J 例、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为例、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V380V，线圈的电阻为线圈的电阻为2 2,线圈中的电

12、流为线圈中的电流为10A,10A,若这台电若这台电 动机正常工作动机正常工作1 1秒钟。秒钟。求：求：消耗的电能消耗的电能W。产生的热量产生的热量Q。该电动机的效率。该电动机的效率。解：（解：（1）.电动机正常工作电动机正常工作1S消耗的电能消耗的电能 W=UIt=380V10A1s=3800J （2）电动机正常工作）电动机正常工作1S产生的热量：产生的热量：Q=I2Rt=（10A）221s=200J (3)（3800J200J）/3800J 100%94.7%答（略）答（略）【总结【总结】六、电热的危害六、电热的危害电热失火电热失火元件损坏元件损坏降低功效降低功效再列举一些电热的危害实例。再

13、列举一些电热的危害实例。【危害【危害】公安部消防局发布公安部消防局发布20072007年火灾统计数据。全年火灾统计数据。全年共发生火灾年共发生火灾15.915.9万起，死亡万起，死亡14181418人，直接财产损失人，直接财产损失9.99.9亿元，其中电路失火引发的火灾占总数一半以上。亿元，其中电路失火引发的火灾占总数一半以上。【拓展变化拓展变化】若该电阻丝截短一半，仍接在原电源若该电阻丝截短一半，仍接在原电源上，在相同时间内，产生的热量是原来的多上，在相同时间内，产生的热量是原来的多少倍？少倍？若电压减为一半，其他不变，则产生若电压减为一半，其他不变，则产生热量又如何？热量又如何？从课本的从

14、课本的“想想议议想想议议”所提的问题中，所提的问题中，需要澄清什么概念？需要澄清什么概念？v电压相同时，适用电压相同时，适用 ，R越小，越小，Q越大（由越大（由 知知,P大的大的R小）。小）。v电流相同时，适用电流相同时，适用 Q=I R t ，R越大越大Q越大。越大。2UQtR2URP【想想议议】“试一试”：实例分析实例实例1 1：电褥子长时间通电容易起火，你能电褥子长时间通电容易起火，你能 解释么？解释么？实例实例2 2：电路短路会起火，你能解释么？电路短路会起火，你能解释么？实例实例3 3：拨打手机时间长了，手上有什么感拨打手机时间长了，手上有什么感 觉？怎么办？觉？怎么办？实例实例4 4：两个灯泡，亮度大的产生的热量一两个灯泡，亮度大的产生的热量一 定更多么？定更多么？课堂总结课堂总结 1.1.电热的影响因素有哪些？电热的影响因素有哪些？2.2.分组实验得到的结论是什么？分组实验得到的结论是什么？3.3.焦耳总结的规律是什么？公式如何焦耳总结的规律是什么？公式如何?4.4.应用：如何用含电压的量表述焦耳定律公式？应用：如何用含电压的量表述焦耳定律公式？5.5.生活中，有哪些应用或减少（防止）电热的生活中，有哪些应用或减少（防止）电热的 实例？实例？