初中物理苏科版九年级全册电热器 电流的热效应优秀ppt课件

这是一份初中物理苏科版九年级全册电热器 电流的热效应优秀ppt课件，共42页。PPT课件主要包含了逐点导讲练，课堂小结，作业提升，课时讲解，课时流程，知识点，电热器，影响电流热效应的因素，设计实验，温度计示数的变化等内容，欢迎下载使用。

电热器影响电流热效应的因素焦耳定律电热的利用和防止
1．电流的热效应(1)定义：导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应.(2)实质：电流通过导体发热的过程就是电流做功的过程，即电能转化为内能的过程.
深度理解：超导体没有电阻，电流通过超导体时，不会产生热量，所以利用超导体不能制作电热器. 但利用超导体制作输电导线、电动机线圈等，可以避免因电流热效应而引起的电能损耗.
2．电热器 利用电流的热效应工作的装置称为电热器.3． 电热器的主要结构：发热体. 发热体是由导电性差、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的.
4． 常见的电热器 电烙铁、电饭锅、电熨斗、电热毯等都是日常生活中常见的电热器，它们的共同特点是工作时将电能直接转化为内能，可以利用内能来加热、取暖、烘干等.
易错提醒：微波炉工作时，是将电能转化为微波，运用微波加热食物的，而不是利用电流的热效应工作的.
5． 电热 电热是指电能转化成的内能. 对于不同的用电器，在消耗相同的电能的情况下，电能转化为内能的多少是不同的，电热器工作时，可以近似地认为电能全部转化为了内能.
[中考·镇江] 下列选项中，利用电流的热效应工作的家用电器是( )A. 油烟机 B. 电热毯C. 洗衣机 D. 电风扇
解题秘方：判断某用电器是否是利用电流的热效应工作的设备，可以分析其能量的转化方向，如果通过该用电器获得的主要能量不是内能，而是机械能、光能等，它就不是利用电流热效应工作的设备.
深度理解：电风扇、洗衣机、油烟机等用电器，它们工作的主要目的不是将电能转化为内能，所以消耗的电能中，只有很少的一部分转化为了内能，这种内能对人们无用，且往往会损害用电器.
解析：油烟机、洗衣机、电风扇在使用过程中都是主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的；电热毯在使用过程中将电能转化为内能，利用了电流的热效应来工作.
1．提出问题 电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关？2．猜想与假设 可能与电阻大小、电流强度以及通电时间有关.
方法详解：①转换法：通过烧瓶内煤油升高的温度来反映电流通过电阻丝产生热量的多少.②控制变量法：通过实验分别探究电流通过电阻丝产生热量的多少与电阻、电流及通电时间的关系，在探究与其中一个的关系时，需要控制其他两个物理量相同. 同时在表述结论时，不能缺少必要的前提条件. 如“电阻丝阻值越大，电流产生的热量越多”，这种说法就是错误的.
在两个相同的烧瓶中装入质量和初温都相同的煤油，瓶中各放一根电阻丝和温度计(如图15-3-1 甲所示，R1 ＞ R2)，接入如图乙所示的电路中，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，观察温度计内液柱的升高情况，就可以比较电流产生热量的多少.
4．进行实验、分析论证(1)将图甲所示的装置接入电路中，通电一段时间后，观测两个烧瓶中液体温度的变化.实验现象：电阻丝R1 所在烧瓶中的温度计的示数上升得更多.实验结论：电流和通电时间相同时，电阻丝阻值越大，电流产生的热量越多.
表述结论时，不能缺少不必要的前提条件.
(2)控制通电时间相同，调节滑动变阻器的滑片，从而改变通过电阻丝的电流，观测其中一段电阻丝(如R1)所在烧瓶中的液体温度的变化.实验现象：随着滑动变阻器的阻值减小，通过电阻丝的电流增大，观测到电阻丝R1 所在烧瓶中的温度计的示数上升.实验结论：电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多.
(3)加长通电的时间，观测其中一段电阻丝(如R1)所在烧瓶中的液体温度的变化.5． 探究归纳 电流通过导体时产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关.
特别提醒：①为了使实验现象比较明显，所选的两段电阻丝的阻值要有较大差别.②实验时，烧瓶中的液体要选用煤油而不是水，因为煤油的比热容较小，吸收相同的热量后，相同质量的煤油和水相比，煤油的温度变化较大，实验现象更明显.③为缩短实验时间，烧瓶中煤油的质量不能太大.
[中考·济宁] 电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热. 为探究其原因，小明连接了如图15-3-2 所示的实验电路，其中R1>R2.
(1)实验中通过__________________ (填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变化”)来反映电阻丝产生热量的多少. 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法：让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块________________来反映动能的大小；
解析：在探究“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因时，利用转换法将电阻丝产生热量的多少反映到温度计示数的变化来进行比较. 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中同样利用了转换法，将动能的大小反映到木块滑行的距离来进行比较.
(2)实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多. 请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因： ___________________________.
电炉丝的电阻比导线的电阻大
解析：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线串联，通过的电流相同，通电时间相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，其原因是电炉丝的电阻比导线的电阻大.
拓展延伸：在生活中，所有电热器工作时，通常都是发热体部分温度很高，导线几乎不发热，是因为导线的电阻远小于发热体的电阻，导线上产生的热量微乎其微.对于不达标的电热器，往往导线较细，导致导线的电阻较大，工作时产生的热量较多，具有着火的风险；再比如远距离输电，通过提高电压来减小输电电流(P=UI，电功率一定)，同时选用横截面积很大的粗导线，目的都是为了减小电能在输送过程中的热损耗.
1. 内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电的时间成正比.
2. 焦耳定律公式及各物理量单位
(1)公式的意义：公式反映的是电流通过导体时产生热效应的规律，定量地揭示了电能转化为内能的规律.(2)适用范围：公式是由实验总结出来的，只要是电流所产生的热量，都可以利用这一公式进行计算.
3. 有关电热的计算问题(1)在任何电路中，计算电功都用W= UIt，计算电热都用Q=I2Rt.(2)在纯电阻电路中，由于电流通过导体做的功全部转化为了内能，所以Q=W，则有导出公式：Q=W=Pt= UIt = t=I2Rt.(3)在非纯电阻电路中，由于电流通过导体做的功只有一部分转化为了内能，所以W>Q，这时电热只能用Q=I2Rt 计算.
4. 在纯电阻电路中，电热与电阻的关系(1)在只有R1 和R2 的串联电路中，通电时间相同时，电热与电阻成正比，即Q1 ∶ Q2=R1 ∶ R2；(2)在只有R1 和R2 的并联电路中，通电时间相同时，电热与电阻成反比，即Q1 ∶ Q2=R2 ∶ R1.
多用于定性比较两用电器相同时间内产生的热量.
[中考·长春] 将一根阻值为100 Ω 的电阻丝接入电路后，通过它的电流是0.2 A. 求：
特别提醒：运用公式计算电热比较简单，但注意以下两个问题：①代入各物理量的数据时，需将其单位换算成符合要求的单位.②公式中的各物理量都是对应于同一状态、同一段电路或同一导体.
解题秘方：结合欧姆定律变形式及焦耳定律公式求解.
(1)电阻丝两端的电压；
解：根据欧姆定律可知，电阻丝两端的电压：U=IR=0.2 A×100 Ω=20 V.
(2)通电10 s，电阻丝产生的热量.
根据焦耳定律可知，通电10 s，电阻丝产生的热量：Q=I2Rt=(0.2 A)2×100 Ω×10 s=40 J.
一只电烙铁标有“220 V 40 W”，在额定电压下通电10 min 产生的热量是 _________J.
解题秘方：紧扣电热器消耗的电能W 与产生的热量Q 间的关系.
解析：t=10 min=10×60 s=600 s，通电10 min 产生的热量Q=W=Pt=40 W×600 s=2.4×104 J.
注意：只有在纯电阻电路中，电热Q 和电功W 才相等.
在电热的计算中，只要载体是电热器，如果已知电功率，就可以利用推导式Q=W=Pt 进行计算.
1. 电热的利用：电热器.2. 电热器的优点(1)清洁卫生，没有环境污染；(2)效率高；(3)可以方便地控制和调节温度.
利用电能转化为内能来工作.
3. 电热的危害(1)由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器.(2)造成电能输送过程中的电能损失.
4. 防止电热危害的方法(1)尽量减少电流产生的热量，例如减小电流、减小电阻、控制通电时间等.(2)加快散热. 许多用电器都采用加快散热的方法来防止电热的危害.①安装散热孔或散热窗；②安装散热片；③在发热部位安装散热风扇.
5. 电热的利用和防止一定要具体问题具体分析. 如电视机长时间工作产生的热量容易损坏电视元件，但受潮时可以利用电热来去除湿气.
延伸拓展：1 .照明灯工作时的能量转化：白炽灯的工作原理是电流通过灯丝时，电能转化为内能，从而使灯丝的温度升高，达到发光的程度. 因此，电能转化为内能和光能.LED 灯因原理与其不同，发光效率比白炽灯高很多.LED 灯是利用半导体材料的特性，让电能直接转化为光能，不用先转化为内能.2 . 照明灯工作时电能转化为光能的大致比例：白炽灯将电能转化为光能的大致比例为10 ％，LED 节能灯的发光效率约为90％，所以使用节能灯可大大节约电能.
[模拟·靖江] 下列措施中， 属于利用电流热效应的是( )A. 与空调器相连的导线很粗B. 电视机的后盖有很多孔C. 热水器的发热板装在底部D. 电脑的主机中安装微型风扇
解题秘方：利用电热的目的一般是加热、取暖，相反，如果目的是散热或减少热量的产生，则属于电热的防护.
技巧点拨：识别是利用电热还是防止电热的危害：①主要看使用某电器或相应装置某种设计的目的，如果目的是方便散热 ，则属于防止电热的危害；如果是利用电流产生的热量，则属于利用电热.②也可熟记利用电热和防止电热危害的常见实例从而解题.
解析：空调与导线是串联的，通过的电流及通电时间相同，导线很粗，电阻很小，由焦耳定律知，当电流和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越少，导线很粗属于防止电热的危害，A 不符合题意； 电视机的后盖有很多孔，属于防止电热的危害，B 不符合题意；热水器的发热板利用的是电流的热效应，C 符合题意；电脑主机中的微型风扇是为了散热，属于防止电热的危害，D 不符合题意.