九年级科学电热器PPT优秀课件

电暖气的种类很多,石英管式电暖气是利用 电流使石英管的，所以也称为双半波整流电路。变压器的中心抽头为地电位，把交流电压正、负半周分成两部分。正弦交流电正半周 时二极管DA导通，电流通过DA到负载；负半周时二极管DB导通，电流通过DB也到负载。和半波整流电路相比，在交流电压的正、负半周上都有电流通过 负载。虽然每个时刻流到负载的电流并未增加，但平均输出电流比半波整流加倍，流过每个管的电流为负载电流的/。有载时平均输出电压是变压器次级半个 绕组电压有效值的.倍 [] 。 经常使用的整流电路是桥式全波整流电路。它的变压器次级只有一个绕组，接在由四只二极管组成的电桥上。四只管又分成两对， 没对串联起来工作。当正弦交流电的正半周到来时，即变压器次级上端为正时，二极管DA和DC导通而二极管DB和DD截止，如图b所示。当正弦交流电压的 下半周到来时，即变压器上端相对于下端为负时，二极管DB和DD导通而二极管DA和DC截止，如图c所示。可以看出，不论是DA和DC导通，或是DB和DD 导通，流过负载的电流方向都是一致的，在负载上产生的电压都是上正下负。输出波形与变压器具有中心抽头的全波整流器的整流波形相同，如图d。每一个 脉冲波形对应两个导通管 [] 。 另外，当DA和DC管导通时，可近似将它们看作短路，变压器次级的反向峰值电压是加到截止管DB和DD上的（两管并联）， 所以每只管承受的反向峰值电压为√Erms。加到电阻性或电感性负载上的输出电压为变压器次级有效值电压的.倍；加到电容性负载的输出电压是变压器次级 有效值电压的√倍。一般估算认为，带负载时输出电压为.Erms。两对二极管交替工作，输出电流比半波整流器加大了一倍，每只管流过的电流ID仅为负载 电流Id的一半，即ID=/Id [] 。 单相半波电阻性负载整流电路：由于半导体二极管D的单向导电特性，只有当变

提出问题：电流通过导体(dǎotǐ)产生的
热与哪些因素有关呢？ 猜 想：
设计实验：出示实验装置， 思 考:采用什么方法和如何利用实 验仪器来进行实验.
第六页，共十六页。
1.控制t、I相同(xiānɡ tónɡ)，研究电
阻与热效应的关系
当通电(tōng diàn)时间和电流相等时，电阻越
大，电流产生的热量越多_______
例1：如课本125页的例(用电热的三种 式子求解) (sān zhǒnɡ)
例2: 某电动机正常工作时两端的电压是 100伏特，通过的电流为5安培，其内电 阻为2欧，求每分钟产生的热量(rèliàng)为 多少(用电热的三种式子求解)？
分析例1，例2得出纯电阻和非纯电阻的 计算方法
第十三页，共十六页。
_温__度__升__高__,这种现象叫做电流的______热_效应 3 .电热器的工作原理:是利用__电__流__的_热__效__应制造 的.
4. 电热器工作时,从能量转化角度看,电流通过 导体发热(fā rè)的过程实质上是电__能__转化为_内__能_ 的过程.
第三页，共十六页。
思考：你还能举出其它利用(lìyòng)电流热 效应的电器吗？
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(yǐn fā)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。
防止措施：加装散热系统（如散热电扇） 或为了更好散热而特别设计的结构
第五页，共十六页。
三.电热(diànrè)的计算
探 究:电热与哪些因素有关
第十六页，共十六页。
第十页，共十六页。
①若电流所做的功全部转化(zhuǎnhuà)为电热器

• 一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电 能是4.5×104J,则通过电阻的电流是___.
• 一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电 ______min释放热量为2160J.
随堂练习2
两个电热器的电阻之比为4︰3，通 过相同的电流，在相等的时间里产 生的热量之比为__4︰__3_；若两个电 热器的电阻相同，通过的电流强度 为1︰3，在相等的时间里产生的热 量之比为__1_︰_9__。
认识焦耳定律
英国物理学家焦耳用近四十年的时 间探索了“电热与电流、电阻、时间 的定量关系” ，不畏艰难，呕心沥血， 他为推动人类社会的进步，为科学而 贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常 感人。为了纪念这位伟大的科学家， 物理上用“焦耳”作为功或能的单位。 把这一定律称作焦耳定律
二、焦耳定律
１、内容：电流通过导体产生的热量与电流 的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电 时间成正比。
1:怎样研究电热器产生热量与电流大小
的关系? 控制电阻和时间相同，电流不同
I1=2I2
R1
R2
R1=R2=R3=10Ω
R3
实验视频
试验结论 结论1: 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。
结论2: 在电阻和通电时间相同的条件下， 电流越大，电流产生的热越多。
结论3: 在通电电流和电阻相同的条件下， 通电时间越长，电流产生的热量越多。
2、公式：Q 热= I2Rt 3、单位：
I-A, R-Ω, t-s, Q-J
思考：为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高
的电阻丝做？
二、焦耳定律
4、理论推导
电能全部转化为内能
Q热 = W = UIt Q热 = W = U2t/R =Pt Q热= I2Rt

探究过程中需要解决的问题：
电流通过导体产热其中所产生的热既看不见 也摸不着如何测量呢？
既看不见也摸 不着的科学量
转 既看得见也能 化 测量的科学量
△hA
△hB
烧瓶和玻璃管相当于液体温度计，只要
比较2根玻璃管中液面上升的高度△h，
就可以比较液体温度上升的高低，进而
比较2根电阻丝放出热量的多少。
结论1. 在电流和通电时间相同的条件下，
电压力锅
SUPOR CYKB50-2A
解：当它处于正常 工作状态时
额定电压：220V 额定容量：5.0L I=P/U=880W/220V
额定频率：50Hz 额定功率：880W =4A
集团有限公司 制造
R=U/I=220V/4A
产地湖北武汉 地址：武汉新华下路211号 =55Ω
电话：027-85876363
显然，我们希望热量更多的集中在电炉 的发热体上，而不是与电炉相连的导线 上。根据今天所学的焦耳定律Q=I2Rt ， 你对发热体和导线的材料有何建议？
发热体：电阻率大，熔点高
导线：电阻率小，熔点高
在家庭电路中，若同时接入如图所示的用电器，会 造 成 电 路 ___________ 过 大 ， 从 而 引 起 干 路 中 的 ___________过大，根据____________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.
当电流通过各种导体时会使导体的温度
升高，这种现象叫电__流__的__热__效_应__
内能
电能
电热器：利用电流的热效应工作的
1、你还知道哪些电器是利用电流的热 效应工作的？
2、电流的热效应有什么利和弊？ 如何防止？

九年级物理下册15.3电热器课件
目 录
• 电热器基本原理与构造 • 电热器类型及其特点 • 电热器性能参数与评价指标 • 常见故障分析与排除方法 • 选购、使用及维护保养建议 • 实验：探究不同类型电热器性能差异
01 电热器基本原理与构造
电热转换原理
01
02
03
电流的热效应
当电流通过导体时，电能 转化为内能，使导体发热。
通过对比不同类型电热器的实 验数据，分析其在加热时间、 温度变化等方面的性能差异。 可以运用图表、曲线等形式进 行数据可视化，更直观地展示 实验结果。
根据实验结果，探讨不同类型 电热器的性能特点及其适用场 景。同时，可以提出改进意见 或建议，为电热器的设计和应 用提供参考。
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感谢您的观看
焦耳定律
电流通过导体产生的热量 与电流的二次方、导体的 电阻及通电时间成正比。
电热器的效率
电热器将电能转化为内能 的效率，与导体的材料、 结构等因素有关。
电热器构造及主要部件
发热体
将电能转化为内能的部件， 通常由高电阻率的合金材 料制成。
绝缘层
防止电流外泄和保障使用 安全的部件，通常由陶瓷、 云母等材料制成。
正确使用方法和技巧
在使用前仔细阅读产品说明书， 了解电热器的使用方法和注意事
项。
确保电热器放置在平稳的地面上， 避免倾倒或滑动导致烫伤或火灾
等危险。
使用时保持电热器周围空气流通， 避免在密闭空间内长时间使用，
防止氧气不足引发安全事故。
定期维护保养建议
定期清理电热器表面的灰尘和污垢，保持干净整洁，避免影响散热效果和使用寿命。 检查电热器的电线和插头是否破损或老化，及时更换损坏的部件，确保用电安全。

流产生的热量与电流、电阻和通电
时间的关系。
焦耳
四、电能和电热关系
1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为 内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电 流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电 机的机械能： 电能 内能+机械能
W＞Q热
例题 一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
解:
U 36 V I= = = 0.6 A R 60 Ω
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
想想议议
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电
第十五章 电功和电热
三、电热器 电流的热效应
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产 生。请举例说明。
一、电热器 电流通过导体时电能转化成内 能，这个现象叫做电流的热效应。 主要理由电流热效应工作的装置称 电流相同，为什么电炉丝热
得发红，而导线却几乎不发热？
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
课堂小结
焦耳定律 的实验和 内容
电热的利 用和危害
1．内容：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。
2．公式：Q = I2Rt 3．单位：焦耳（J）
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电

结论：在通电电流和通电时间相同的条件 下，电阻越大，导体产生的热量越多。
方案二
在电阻和通电时间相同的条件下，研 究通电导体产生的热量跟电流的关系。
电路图：
结论：在电阻和通电时间相同的条件下 ，电流越大，导体产生的热量越多。
方案三
在电流和电阻相同的条件下研究通电 导体产生的热量跟通电时间的关系。
电路图：
单位：I—安，R—欧，t—秒， Q—焦
根据电功公式和欧姆定律推导 焦耳定律
若电流做的功全部用来产生热量 即 Q=W 又∵ W＝UIt 根据欧姆定律 U=IR
∴Q=W=UIt=I2Rt
• 例题
• （1）某导体的电阻是2欧，当1安的电流 通过时，1分钟产生的热量是多少焦？
解：Q= I2Rt =(1安)2 × 2欧× 60秒 =120焦
内容：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。
公式： Q＝I2Rt
三、电热器
再见
七 小资料
焦耳 焦耳（1818～1889），英国物理学家。他极力 想从实验上去证明能量的不灭。对发现和确立能 量守定律作出了主要贡献。 1840年，焦耳经过了多次通电导体产生热量的 实验发现电能可以转化为热能，并且得出了一条 定律，导体在一定时间内放出的热量同电路的电 阻以及电流强度二次方的乘积成正比，即焦耳定 律。
生的热量跟电阻的关系：
方案2: 在 条电 件阻 下和，通研电究时通间电相导同体的产
生的热量跟电流的关系：
方案3:在 下电 研流 究和 通电 电阻导相体同产的生条的件热 量跟通电时间的关系：
实验探究：
实
条件
现象
结论
验 次 数
电流 （安）
电阻 通电时 玻璃管中的 电热与 （欧） 间（秒）液面上升高 哪些因

思索题6：怎样使经过甲、乙电阻旳电流 发生变化？若使经过甲、乙旳电流增大， 而通电旳时间相同，又将观察到什么现 象？阐明了什么问题？
二、焦耳定律：电流经过导体产生旳热 量，跟电流旳平方成正比，跟导体旳电 阻成正比，跟通电旳时间成正比。
1、公式：Q=I2Rt
2、各量旳单位：Q、I、R、t分别是焦 耳、安培、欧姆、秒。
3、意义：表达电流经过用电器有多少 电能转化为热能。
提议:电功公式、欧姆定律推导出焦耳定律
假如电流经过电热器（纯电阻）做功，电 能全部转化为热能，放出热量旳计算还能 够用哪些计算式。
列举生活中利用电热和预防电热旳现象
； 聚星平台
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在离家之前就已经做了简朴旳准备呢！“吁—”耿老爹吆喝驴车停了下来，朗声招呼耿正兄妹三个下车：“来，娃儿们，俺们 给五道爷磕个头，许个愿哇！”说着话，耿老爹自己已经麻利地跳下车来，而且伸手从搭连里取出来三柱香和一种很好用旳火 镰子。耿正、耿英和耿直也赶快跟着爹爹下车，父子四人一溜儿快步来到五道庙前。耿老爹先用火镰子打火点着了三柱香，再 把它们稳稳地并排插在了庙前旳香炉里。然后，他把火镰子装进衣袋里，回头看看身后旳三个子女，自己先恭恭敬敬地跪了下 去。耿正、耿英和耿直也赶快跪在爹爹旳身后。耿老爹十二分虔诚地双手合十昂首望着庙堂里端坐着旳五道爷塑像，非常字正 腔圆地仔细说道：“请五道爷保佑俺们父子四人此趟出门一路顺利，南下创业盈利遂心如愿，早日衣锦还乡，全家团圆，光宗 耀祖，造福乡里！”耿正、耿英和耿直也十二分虔诚地双手合十昂首望着庙堂里端坐着旳五道爷塑像，齐声跟着爹爹说道： “请五道爷保佑俺们父子四人此趟出门一路顺利，南下创业盈利遂心如愿，早日衣锦还乡，全家团圆，光宗耀祖，造福乡里！” 随即，在耿老爹旳带领下，父子四人一起，十二分虔诚地给端坐在庙堂里旳五道爷塑像标原则准地磕了三个头。磕完头后来， 父子们站起身来双手合十各自许愿。实际上，耿正兄妹三个所许旳愿，都只但是是把刚刚说给五道爷听旳那些话，又都在心里 边默默地说了几遍罢了。然而，耿老爹此时在心里边默默地跟五道爷述说旳，却愈加地详细和详细了许多。他诚心地希望，五 道爷能够听得到他旳心里话！他相信，五道爷已经听到他在心里说旳话了！而且，他更乐意相信，五道爷一定能够保佑他父子 们此趟出门创业一路顺利，也一定能够衣锦还乡造福乡里！许完了愿，耿老爹举起右手有力地一挥，大声说：“娃儿们，上车 喽！”大家又上车坐回到各自旳位置上。耿老爹拉起缰绳一声吆喝：“咦—”黑灰色毛驴拉着平车转向左边，又精神抖擞地 “哒哒哒”向东疾步而行。在一片敞亮旳晨光中，坐在驾车位置上旳耿老爹目光坚毅神采奕奕，那些个曾经在他旳脑海里设想 过无数回旳巨大成功，此时好像已经在向他父子们招手了！望着前方宽阔旳东西大道，他爽朗地大声对耿正、耿英和耿直说： “这条东西大道不论是往东走，还是往西走，只要在第一种路口往南拐，就都能通往俺们要去旳地方。今儿个俺们打东边儿去， 到南面儿转他一圈儿，找个能站得住脚旳好地儿，痛痛快快地好好儿干上一番！等到过几年赚发了后来，俺们再从西边儿回 来！”然而，尽管耿老爹此时是如此得信心满满且神情朗朗，但耿正、耿英和耿直毕竟是平生第一次背井离乡啊！前方旳道路 对于还还未成人旳他们来说，既充斥向往，但更多旳

部转化为内能，电热器产生的热量等于电流做的功，即
Q=W
因为电功 W = UIt 根0.据22欧姆定律 U= IR 所以 Q =I2Rt
较暗
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。 对只存在电流热效应的电路均可用这些公式来计算热量。
三、焦耳定律
①纯电阻电路中电流产生的热量的计算
该类电路中，电流通过用电器时，电能几户全部转 化为内能，电热器产生的热量等于电流做的功，即
较小 较0.大28
结论
在电流相同、通电时间相同的情况下， 电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
四、影响电流热效应的因素（第2套方案）
2. 电流通过导体时产生的热量跟电流是否有关？
①使两个密闭容器内部的电阻一样大，在右边容器的外部，
将一个阻值相同的电阻R3和这个容器内的电阻并联； 由于R3的分流作用，因此通过两个容器中
结论3：在通电电流和电阻相同的条件下， 通电时间越长，电流产生的热量越多。
典型例题
【例题1】如图甲所示，是“探究电流通过电阻产生的热量与哪些 因素有关”的实验装置。闭合开关，通电30s观察记录烧瓶内液体的初 温和末温，计算出液体温度升高量Δt填入表中，然后移动滑动变阻器滑 片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）。
联接入电路，通电一段时间。
R1
R2
R1＜ R2
二、影响电流热效应的因素
设计实验
3. 如何比较通电时间对产生热量的影响？需 要控制哪些物理量？如何进行控制?
采用控制变量法进行实验。 在比较通电时间对产生热量的影响时，需要控制 电阻与电流相同，而时间不等。 可以选用同一根电阻丝接入电路，保持电流不变， 改变通电时间。
进行实验
1. 电流通过导体时产生的热量跟电阻是否有关？

I=P/U=900W/220V≈ 4.09A
R=U/I=220V/4.09A =53.8Ω
因为该用电器把电能全部转化成了热能,所以:
Q=W=Pt=900W×15×60S=8.1×105J
像这样把电能全部转化成内能的用电器有时我们称其为纯电 阻电路。
纯电阻电路中，电热正好等于电功
1、电能全部转化为热能时，
Q=I2Rt
焦耳定律的表达式： Q = I2 R t
其中：I——通过导体的电流，单位：安（A）； R——导体的电阻，单位：欧（Ω）； t——通电时间，单位：秒（S） Q——电流通过导体时产生的热量，单位：焦（J）
例题1：在1分钟内，通过电阻为50欧 姆的电熨斗的电流为2安培，则电熨斗 产生的热量是多少焦耳？
控 制
研究电阻R变化 对电热Q的影响
变 2、控制电阻R、时间t相同：
量
研究电流I变化对电热Q的影响
法 3、控制电阻R、电流I相同：
研究时间t变化对电热Q的影响
话题二： 电流通过导体产热其中所产生的热既看不见也摸不 着如何测量呢？
既看不见也摸不着的 科学量
既看得见也能测量的 科学量
让电流产生的热量被水吸收，通过观察一定质量的水升温变 化来判定产热多少。
电炉在通电时热得发红，而连在一起 的铜导线为何不怎么烫。
你能就此提出一个比较有意义的问题来吗？
问题: 电流通过导体产生的热量的 多少与哪些因素有关？
➢电流强弱 (I) ➢电阻大小 (R) ➢通电时间 (t)
话题一:
要探究电流I 、电阻R、时间t三者对电流产热Q
多少，你想用什么样的科学研究方法
1、控制电流I 、时间t相同：
1
2
3 4
判断：下列电器哪些是电热器？哪些不是？ 电风扇、电烙铁、电视机、电饭锅、电炉、电脑、电熨斗。