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初中科学浙教版九年级上册第6节 电能优质教学课件ppt
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这是一份初中科学浙教版九年级上册第6节 电能优质教学课件ppt，文件包含36电能第4课时课件pptx、串并联电路中电功与电功率特点的应用mp4、焦耳定律mp4、电功率的最值问题mp4等4份课件配套教学资源，其中PPT共24页， 欢迎下载使用。
你知道哪些用电器是利用电热来工作的吗？你知道它们的工作原理吗？
使用这些用电器时，电能会转化为哪些能量？
使用这些用电器时，电能会转化为热能
1、电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
2、电流热效应的实质：从能量的转化看，电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能（热能）的过程。
许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。
3、电热器:利用热效应来工作的用电器。
主要元件是发热体，由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的
你能列举出哪些利用电流热效应工作的用电器？
电流的热效应有什么利和弊？
优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度。 缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会 烧毁绝缘层而引发火灾； ②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。
为了防止电热的危害你知道电视机计算机、电动机等采取什么措施吗？
电视机加散热窗、计算机、电动机等还要加风扇来散热。
二、电流产生的热量与什么因素有关
1、猜想与假设 (1)可能与导体电阻的大小有关，R越大，Q越大。 (2)可能与电流的大小有关，I 越大，Q越大。 (3)可能与通电时间的长短有关，t 越大，Q越大。
2、实验方法：控制变量法、转化法。
3、实验器材：煤油、电阻丝R甲
转化法，液体受热升温而膨胀即玻璃管中液柱上升高的产生热量多。
实验一：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，应该控制电流和通电时间不变，则可以让两个阻值不同的电阻串联后接入电路。
1、设计实验：控制变量法
（1）将2根电阻丝串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置。（2）闭合开关，记下电流表的读数：0.45A（3）经过一段时间后，标出2根玻璃管内液面的位置。
（4）比较2根玻璃管内液面上升的高度发现:当电流相等，通电时间相同时，电阻大的，液柱升高的多。
3、结论 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
实验二：探究电流产生的热量与电流是否有关
1、设计实验：控制变量法要研究电流大小对产生热量的影响,应该控制电阻和通电时间不变，改变电流。
2、实验步骤：（1）、如图所示，在烧瓶中盛等量的煤油，烧瓶中电阻丝的电阻相同，两瓶中金属丝分别接到两节电池电池组和四节电池的电池组的电源上。
（2）闭合开关经过相同的一段时间比较玻璃管内液面的位置。
显然，通电的时间越长，电流产生的热量就越多。
①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。
②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。
③通电时间越长，电流产生的热量就越多。
3．结论：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。
1、焦耳定律： 进一步的实验可以得出：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
这个规律叫做焦耳定律，它最先是由英国科学家焦耳发现的。
2.公式：Q=I2Rt
3. 热量Q的单位是焦(J)
电流的单位是安(A)，电阻R的单位是欧(Ω)，时间t的单位是秒(s)。
1J=1A2•Ω•s。
电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？
电吹风机工作时电能转化成热能和机械能； 电熨斗工作时电能全部转化成内能， 电熨斗工作时可以认为是将电能全部转化成了内能。
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热即：Q=W你能推导出焦耳定律吗？
若电流做的功全部用来产生热量即:Q = W
根据欧姆定律U = IR
∴Q = W = UIt = I2Rt
例题：如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关 S 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 S 断开时，电饭锅处于保温状态。图中 R2 是加热用的电热丝，阻值为 55 欧；R1 是电阻，阻值为 145 欧。试求 :
（1）在加热状态下，电饭锅正常工作 30分钟产生多少热量？
（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？
解：（1）在加热状态下，开关 S 接通，电路中只接入电热丝R2 ，因此通过R2 的电流：
根据焦耳定律，R2 上产生的热量：Q= I2Rt=(4安)2 × 55欧× 30×60秒=1.584×106焦
（2）在保温状态下，开关 S 断开，电阻 R1 与电热丝 R2 相串联，假设此时电路中的电流为 I′，根据串联电路的电压特点：U=U1 +U2 =I′R1 +I′R2
145 欧 +55 欧
电饭锅消耗的功率：P′=U I′=220 伏 ×1.1 安 =242 瓦答：（1） 电饭锅正常工作 30 分钟产生的热量为 1.584×106 焦。 （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率为 242 瓦。
I′= =
上面这个问题还可以用什么方法来求解？
（1）算出电流后，R2 上产生的热量：Q=W=UIt=220V× 4安焦× 30×60秒=1.584×106焦（2）电饭锅消耗的功率:
1、电能全部转化为热能时，计算焦耳热时:Q=12Rt=W=Pt=Ult=U2R/t
电能全部转化为热能时，计算焦耳热时的公式有哪些，电能没有全部转化为热能时计算焦耳热时的公式是什么？
2、电能没有全部转化为热能时，Q=12Rt 此时Q
某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）高档加热时，开关S应旋至触点________（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。 （2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能? （3）发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？ （4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kWh W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kWhW=W1+W2=0.44kWh+0.5kWh=0.94kWh
高档加热时，R1 =110Ω 低档加热时，R1+R2==484Ω R2=484Ω-110Ω=374Ω
电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。
如图所示是探究焦耳定律的实验装置,除了灯丝电阻R甲>R乙外,其余条件均相同。开关闭合,电路接通后,下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断,正确的是( )
A. 因为通过两电阻丝的电流相等,所以两电阻丝两端的电压相等B. 因为通过乙瓶电阻丝的电流大,所以乙瓶的温度计示数变化快C. 因为甲瓶中煤油的比热容要小,所以甲瓶的温度计示数变化快D. 因为甲瓶中电阻丝产生的热量多,所以甲瓶的温度计示数变化快
为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R1
你知道哪些用电器是利用电热来工作的吗？你知道它们的工作原理吗？
使用这些用电器时，电能会转化为哪些能量？
使用这些用电器时，电能会转化为热能
1、电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
2、电流热效应的实质：从能量的转化看，电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能（热能）的过程。
许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。
3、电热器:利用热效应来工作的用电器。
主要元件是发热体，由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的
你能列举出哪些利用电流热效应工作的用电器？
电流的热效应有什么利和弊？
优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度。 缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会 烧毁绝缘层而引发火灾； ②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。
为了防止电热的危害你知道电视机计算机、电动机等采取什么措施吗？
电视机加散热窗、计算机、电动机等还要加风扇来散热。
二、电流产生的热量与什么因素有关
1、猜想与假设 (1)可能与导体电阻的大小有关，R越大，Q越大。 (2)可能与电流的大小有关，I 越大，Q越大。 (3)可能与通电时间的长短有关，t 越大，Q越大。
2、实验方法：控制变量法、转化法。
3、实验器材：煤油、电阻丝R甲
转化法，液体受热升温而膨胀即玻璃管中液柱上升高的产生热量多。
实验一：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，应该控制电流和通电时间不变，则可以让两个阻值不同的电阻串联后接入电路。
1、设计实验：控制变量法
（1）将2根电阻丝串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置。（2）闭合开关，记下电流表的读数：0.45A（3）经过一段时间后，标出2根玻璃管内液面的位置。
（4）比较2根玻璃管内液面上升的高度发现:当电流相等，通电时间相同时，电阻大的，液柱升高的多。
3、结论 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
实验二：探究电流产生的热量与电流是否有关
1、设计实验：控制变量法要研究电流大小对产生热量的影响,应该控制电阻和通电时间不变，改变电流。
2、实验步骤：（1）、如图所示，在烧瓶中盛等量的煤油，烧瓶中电阻丝的电阻相同，两瓶中金属丝分别接到两节电池电池组和四节电池的电池组的电源上。
（2）闭合开关经过相同的一段时间比较玻璃管内液面的位置。
显然，通电的时间越长，电流产生的热量就越多。
①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。
②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。
③通电时间越长，电流产生的热量就越多。
3．结论：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。
1、焦耳定律： 进一步的实验可以得出：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
这个规律叫做焦耳定律，它最先是由英国科学家焦耳发现的。
2.公式：Q=I2Rt
3. 热量Q的单位是焦(J)
电流的单位是安(A)，电阻R的单位是欧(Ω)，时间t的单位是秒(s)。
1J=1A2•Ω•s。
电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？
电吹风机工作时电能转化成热能和机械能； 电熨斗工作时电能全部转化成内能， 电熨斗工作时可以认为是将电能全部转化成了内能。
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热即：Q=W你能推导出焦耳定律吗？
若电流做的功全部用来产生热量即:Q = W
根据欧姆定律U = IR
∴Q = W = UIt = I2Rt
例题：如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关 S 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 S 断开时，电饭锅处于保温状态。图中 R2 是加热用的电热丝，阻值为 55 欧；R1 是电阻，阻值为 145 欧。试求 :
（1）在加热状态下，电饭锅正常工作 30分钟产生多少热量？
（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？
解：（1）在加热状态下，开关 S 接通，电路中只接入电热丝R2 ，因此通过R2 的电流：
根据焦耳定律，R2 上产生的热量：Q= I2Rt=(4安)2 × 55欧× 30×60秒=1.584×106焦
（2）在保温状态下，开关 S 断开，电阻 R1 与电热丝 R2 相串联，假设此时电路中的电流为 I′，根据串联电路的电压特点：U=U1 +U2 =I′R1 +I′R2
145 欧 +55 欧
电饭锅消耗的功率：P′=U I′=220 伏 ×1.1 安 =242 瓦答：（1） 电饭锅正常工作 30 分钟产生的热量为 1.584×106 焦。 （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率为 242 瓦。
I′= =
上面这个问题还可以用什么方法来求解？
（1）算出电流后，R2 上产生的热量：Q=W=UIt=220V× 4安焦× 30×60秒=1.584×106焦（2）电饭锅消耗的功率:
1、电能全部转化为热能时，计算焦耳热时:Q=12Rt=W=Pt=Ult=U2R/t
电能全部转化为热能时，计算焦耳热时的公式有哪些，电能没有全部转化为热能时计算焦耳热时的公式是什么？
2、电能没有全部转化为热能时，Q=12Rt 此时Q
某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）高档加热时，开关S应旋至触点________（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。 （2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能? （3）发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？ （4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kWh W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kWhW=W1+W2=0.44kWh+0.5kWh=0.94kWh
高档加热时，R1 =110Ω 低档加热时，R1+R2==484Ω R2=484Ω-110Ω=374Ω
电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。
如图所示是探究焦耳定律的实验装置,除了灯丝电阻R甲>R乙外,其余条件均相同。开关闭合,电路接通后,下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断,正确的是( )
A. 因为通过两电阻丝的电流相等,所以两电阻丝两端的电压相等B. 因为通过乙瓶电阻丝的电流大,所以乙瓶的温度计示数变化快C. 因为甲瓶中煤油的比热容要小,所以甲瓶的温度计示数变化快D. 因为甲瓶中电阻丝产生的热量多,所以甲瓶的温度计示数变化快
为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R1
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