九年级物理下册第18章焦耳定律第2课时焦耳定律的应用课件.pptx

1、第十八章第十八章 电功率电功率第第4 4节节 焦耳定律焦耳定律第第2 2课时课时 焦耳定律的应用焦耳定律的应用1知识点知识点电热的利用和防止电热的利用和防止小小辩论会：小小辩论会：辩题：辩题：电热是有利的还是有害的？电热是有利的还是有害的？(正方观点：有利的。反方观点：有害的。正方观点：有利的。反方观点：有害的。)要求：请正反双方举例支持自己的观点。要求：请正反双方举例支持自己的观点。限时一分钟。限时一分钟。1.电热的利用电热的利用电饭锅电饭锅电烙铁电烙铁热得快热得快电热毯电热毯电熨斗电熨斗电热孵化器电热孵化器电热器的优点电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，：清洁卫生，没有环境污染

2、，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。还可以方便地控制和调节温度。2防止电热的危害防止电热的危害 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。运行时要用微型风扇及时散热等等。缺点缺点：浪费电能，电线老化，影响用电器使用寿命。：浪费电能，电线老化，影响用电器使用寿命。牡丹江牡丹江电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用是利用_来工作的。而计算机内来工作的。而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为

3、都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了了_。【例例1】(或防止电热带来的危害；或给计算机降温或防止电热带来的危害；或给计算机降温)电流的热效应电流的热效应散热散热总总 结结 增大散热面积、设置散热窗、加装风扇增大散热面积、设置散热窗、加装风扇都可加都可加快散热，防止电热造成危害。快散热，防止电热造成危害。有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器。有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是下列家用电器中要防止电热产生危害的是()A电饭煲电饭煲 B电热水器电热水器 C电熨斗电熨斗 D电视机电视机1D【中考中考曲靖曲靖】下列现象或装置，利用了电流热效

4、应下列现象或装置，利用了电流热效应的是的是()电视机后罩有许多小孔；电动机外壳上装散热电视机后罩有许多小孔；电动机外壳上装散热片；长期不用的电视机隔段时间通一次电；片；长期不用的电视机隔段时间通一次电；白炽灯；电脑机箱里装有小风扇；电暖手宝白炽灯；电脑机箱里装有小风扇；电暖手宝A B C D2C2知识点知识点电热器电热器电热器的主要结构：电热器的主要结构：发热体。发热体。发热体是由导电性差、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。期中绝缘熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。期中绝缘体材料可将电阻丝与电热器的外壳隔开，防止触电和体材料可将电阻丝与电热器的外壳隔开，防止触电和漏

5、电。漏电。电热水壶电热水壶电饭煲电饭煲电熨斗电熨斗电烤箱电烤箱电取暖器电取暖器电热水器电热水器提出问题：这些常见家用电器的共同特点：提出问题：这些常见家用电器的共同特点：都是利用电流通过导体要发热（电能转化为热能）的都是利用电流通过导体要发热（电能转化为热能）的原理制成的。原理制成的。归归 纳纳 1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫作电电流通过导体时电能转化为热能的现象叫作电 流的热效应。流的热效应。2.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由 电阻率大、熔点高的电阻丝绕

6、在绝缘材料上制电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制 成的。成的。【例例2】如图所示，下列常见电器中不是利用电流热效应如图所示，下列常见电器中不是利用电流热效应 工作的是工作的是()【解析解析】凡是利用电流的热效应工作的用电器都属于电凡是利用电流的热效应工作的用电器都属于电热器。电炉、电饭锅和电熨斗都是电热器，工作时热器。电炉、电饭锅和电熨斗都是电热器，工作时都将电能转化为内能；电动机主要将电能转化为机都将电能转化为内能；电动机主要将电能转化为机械能，不是电热器。械能，不是电热器。B总总 结结 电流通过导体都会产生热量，但对于不电流通过导体都会产生热量，但对于不同的电路，消耗相同电能转化成的

7、内能是不同的电路，消耗相同电能转化成的内能是不同的，如电炉等电热器，可以认为电能全部同的，如电炉等电热器，可以认为电能全部转化为内能，但对于电冰箱、电风扇等用电转化为内能，但对于电冰箱、电风扇等用电器，只有少部分电能转化为内能。器，只有少部分电能转化为内能。1.(中考中考潍坊潍坊)下列图中所示的家用电器，利用电下列图中所示的家用电器，利用电 流的热流的热效应工作的是效应工作的是()A1.电流的热效应：电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。电流通过导体时电能转化为热能的现象。2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。电热器：利用电流的热效应工作的用电器。解：解：由由 得得WPt450

8、 W60 s27 000 J，又，又因为因为QW，则每分钟产生的热量为，则每分钟产生的热量为27 000 J。一只额定功率是一只额定功率是450 W的电饭锅，在额定电压下的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？使用，每分钟产生多少热量？1WPt 一只电烙铁的额定电压是一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工，在额定电压下工作时的电阻是作时的电阻是1 210 它的额定功率有多大？在额它的额定功率有多大？在额定电压下通电定电压下通电10 min产生多少热量？产生多少热量？2解：解：即电烙铁的额定功率为即电烙铁的额定功率为40 W。它在额定电压下通电它在额定电压下通电10 min产生

9、的热量产生的热量QWPt40 W1060 s24 000 J。22220V=40W1210UPUIR （）。电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。尽快把发出的热散发掉。(1)列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例；列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例；(2)列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施。危害而采取的措施。3解：解：(1)生产和生活中利用电流热效应的实例有：电饭锅、电生产和

10、生活中利用电流热效应的实例有：电饭锅、电热毯、电烙铁、电热水器，养鸡场的电热孵化器等。热毯、电烙铁、电热水器，养鸡场的电热孵化器等。(2)生产和生活中为防止电流热效应产生危害而采取措施生产和生活中为防止电流热效应产生危害而采取措施的实例有：电视机的后盖有很多小孔，电脑机箱中的的实例有：电视机的后盖有很多小孔，电脑机箱中的微型风扇等。微型风扇等。在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？速老化，甚至引起火灾。这是为什么？4解：解：把两根导

11、线连接起来，如果接触面的实际接触面把两根导线连接起来，如果接触面的实际接触面积较小，则连接处的电阻较大。由焦耳定律积较小，则连接处的电阻较大。由焦耳定律QI2Rt可知连接处比别处更容易发热。可知连接处比别处更容易发热。第十八章电功率1234567891011121电热在生活中被广泛地利用，举出你家里利用电电热在生活中被广泛地利用，举出你家里利用电热的家用电器热的家用电器(举举3例例)_、_、_；但有时也要防止电热带来的危害，如；但有时也要防止电热带来的危害，如电视的后盖上有很多孔，是为了电视的后盖上有很多孔，是为了_；炎热的；炎热的夏天，电风扇使用时间太长，应该让电风扇夏天，电风扇使用时间太长

12、，应该让电风扇_，以防止风扇过热而损坏。，以防止风扇过热而损坏。电热水器电热水器知识点知识点电热的利用和防止电热的利用和防止1电熨斗电熨斗返回返回电饭锅电饭锅散热散热停一会儿停一会儿2(中考中考荆州荆州)笔记本电脑发热会影响使用寿命。如图笔记本电脑发热会影响使用寿命。如图是一款笔记本电脑散热支架，通过导线与电脑连接是一款笔记本电脑散热支架，通过导线与电脑连接时，五个风扇就转动起来，从而帮助电脑散热。下时，五个风扇就转动起来，从而帮助电脑散热。下列分析正确的是列分析正确的是()A风扇转动时将机械能转化为电能风扇转动时将机械能转化为电能B风扇之间一定串联风扇之间一定串联C风扇在工作时主要将电能转化

13、为内能风扇在工作时主要将电能转化为内能D电脑是通过与空气之间的热传递来散热电脑是通过与空气之间的热传递来散热的的返回返回D3有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器。有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是下列家用电器中要防止电热产生危害的是()A电饭煲电饭煲B电热水器电热水器C电熨斗电熨斗D电视机电视机返回返回D4(中考中考荆门荆门)冬季，输电线结冰容易造成倒塔冬季，输电线结冰容易造成倒塔(杆杆)断线，断线，影响电能的输送。为了保证正常供电，通常要给输影响电能的输送。为了保证正常供电，通常要给输电线除冰：在短时间内让输电线不经过用电器而直电线除冰

14、：在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通，使电路接接通，使电路_，输电线中的电流，输电线中的电流_，产生的，产生的_增加，使冰增加，使冰_(填填物态变化名称物态变化名称)。返回返回短路短路内能内能熔化熔化增大增大5电热器工作时将电能转化为电热器工作时将电能转化为_能，电热能，电热器是利用电流的器是利用电流的_效应来工作的。效应来工作的。知识点知识点电热器电热器2内内热热返回返回6(中考中考沈阳沈阳)电热水器在工作过程中把电能转化成电热水器在工作过程中把电能转化成_能能，某电热水器的铭牌如图所示，在该电热，某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为水器中装初温为25，质量为，质量为60

15、kg的水，在额定电的水，在额定电压下工作压下工作1 400 s，水温升高，水温升高10，则，则水吸收的热量水吸收的热量是是_J，电热水器消耗的电能是，电热水器消耗的电能是_J。水的比热容为水的比热容为4.2103 J/(kg)内内返回返回2.521062.81067.(中考中考大连大连)如图是一个温度可调的育苗箱电路，电如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为源电压为36 V，且保持不变。发热电阻，且保持不变。发热电阻R1的阻值的阻值为为40，R2为滑动变阻器。闭合开关为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变，将滑动变阻器的滑片阻器的滑片P移到移到a端时端时，R1的功率最大；将滑片的功率最大；将滑

16、片P移移到到b端时，电路中的端时，电路中的电电流流是是0.4 A。试求。试求：(1)R1的最大功率是多少？的最大功率是多少？(2)滑动变阻器滑动变阻器R2的最大阻值是多少？的最大阻值是多少？(3)将滑片将滑片P移到某一位置，移到某一位置，R2两端电压为两端电压为16 V时，时，通电通电5 min，电流对整个电路做的功是多少？，电流对整个电路做的功是多少？(1)闭合开关闭合开关S，当滑片，当滑片P位于位于a端时，电路中只有端时，电路中只有R1，所以所以R1两端电压就是电源电压，则两端电压就是电源电压，则P1最大最大 32.4 W。(2)闭合开关闭合开关S，当滑片，当滑片P位于位于b端时，滑动变阻

17、器全部端时，滑动变阻器全部阻值连入电路，且与阻值连入电路，且与R1串联，根据串联，根据I 可得：此可得：此时电路中的总电阻时电路中的总电阻R总总 90。解：解：21UR()236V40 U UR RbUI36V0 4A.根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：滑动变阻器的最大阻值滑动变阻器的最大阻值R2大大R总总R190 40 50。(3)将滑片将滑片P移到某一位置，移到某一位置，R2两端电压为两端电压为16 V时，根时，根据串联电路的总电压等于各电压之和可知：据串联电路的总电压等于各电压之和可知：U1UU236 V16 V20 V。则电路中电流。则电路

18、中电流I 0.5 A。则。则WUIt36 V0.5 A560 s5 400 J。返回返回U UR R11V V 20408(中考中考潍坊潍坊)如图所示是一种常见的封闭电热水袋，如图所示是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表格所示。已知电热水袋加热效率为其性能参数如表格所示。已知电热水袋加热效率为80%，水的比热容，水的比热容c4.2103 J/(kg)，水的密度水的密度1.0103 kg/m3。将袋内。将袋内20 的水加热到自动的水加热到自动断电，求：断电，求：(1)袋内水吸收的热量；袋内水吸收的热量；额定电压额定电压额定加热功率额定加热功率220 V400 W袋内充水袋内充水自动断电温度自

19、动断电温度1.0 L60(2)需要的加热时间。需要的加热时间。解：解：(1)袋内水的质量：袋内水的质量：mV1.0103kg/m31.0103 m31 kg，袋内水吸收的热量：，袋内水吸收的热量：Qcm(tt0)4.2103 J/(kg)1 kg(60 20)1.68105 J；(2)消耗电能：消耗电能：W 2.1105 J，需要的加热时间：需要的加热时间：t时时 525 s。51 68 10 J80.%WP52 1 10 J400W.返回返回 Q9.(中考中考临沂临沂)现代居家生活中，水族箱已成为室内装饰现代居家生活中，水族箱已成为室内装饰的一个亮点，某品牌水族箱的玻璃容器内盛有的一个亮点，

20、某品牌水族箱的玻璃容器内盛有50 L水，水，内置一根内置一根“220 V100 W”的自动温控棒，冬天养热的自动温控棒，冬天养热带鱼时，水族箱内水的温度要求控制在带鱼时，水族箱内水的温度要求控制在2628 之之间间(温控棒在水温低于温控棒在水温低于26 时开始工作，水温达到时开始工作，水温达到28 时自动断开时自动断开)。题型题型电热与吸放热计算电热与吸放热计算1(1)求水族箱中水的质量；求水族箱中水的质量；(2)在某次温控中，温控棒正常工作了在某次温控中，温控棒正常工作了87.5 min，求该次，求该次温控棒的温控效率温控棒的温控效率水的比热容为水的比热容为4.2103 J/(kg)；(3)

21、若用电高峰时，家庭电路的实际电压仅为若用电高峰时，家庭电路的实际电压仅为217.8 V，求此时温控棒的工作电流求此时温控棒的工作电流(温控棒阻值不变温控棒阻值不变)。(1)水族箱中水的质量：水族箱中水的质量：mV1.0103 kg/m3 50103 m350 kg。(2)水吸收的热量水吸收的热量：Q吸吸cm(t2t1)4.2103 J/(kg)50 kg(28 26)4.2105 J。温控棒正常工作放出的热量温控棒正常工作放出的热量：WP额额t100 W 87.560 s5.25105 J。解：解：温控棒的温控效率：温控棒的温控效率：100%100%80%。(3)温控棒的电阻：温控棒的电阻：R

22、 484，用电高，用电高峰期时温控棒的工作电流：峰期时温控棒的工作电流：I 0.45 A。返回返回吸吸QW554 2 10 J5 25 10 J.额额额额2UP()2220V100WU UR R217 8V484.10.(中考中考通辽通辽)如图甲所示，是一则公益广告，浓浓的如图甲所示，是一则公益广告，浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观。小明给爷爷网购孝心渗透着社会主义核心价值观。小明给爷爷网购了一台电热足浴盆，其铭牌部分参数如图乙所示。了一台电热足浴盆，其铭牌部分参数如图乙所示。(1)他为爷爷往足浴盆里加入初温为他为爷爷往足浴盆里加入初温为22 的水，使之达到的水，使之达到最大允许注水量，开始

23、正常加热。控制面板如图丙所最大允许注水量，开始正常加热。控制面板如图丙所示，当温度达到显示温度时，完成加热。求此过程中示，当温度达到显示温度时，完成加热。求此过程中水所吸收的热量水所吸收的热量。c水水4.2103 J/(kg)(2)此次加热过程耗时此次加热过程耗时10 min，求此，求此过程过程足足浴盆的电热效率浴盆的电热效率。(3)求此次加热时足浴盆的工作电流和加热电阻阻值。求此次加热时足浴盆的工作电流和加热电阻阻值。(保留保留1位小数位小数)(4)加热后，爷爷换成加热后，爷爷换成300 W挡位，泡脚挡位，泡脚20 min，问，问此次加热和泡脚总共消耗多少电能。此次加热和泡脚总共消耗多少电能

24、。(1)水吸收的热量：水吸收的热量：Qc水水m水水(tt0)4.2103 J/(kg)5 kg(42 22)4.2105 J；(2)由图丙指示灯可知，加热时足浴盆的功率由图丙指示灯可知，加热时足浴盆的功率P800 W，则足浴盆加热，则足浴盆加热10 min消耗的电能：消耗的电能：WPt800 W1060 s4.8105 J，足浴盆的电热效率：，足浴盆的电热效率：100%100%87.5%；解：解：QW.554 2 10 J4 8 10 J(3)此次加热时足浴盆的工作电流：此次加热时足浴盆的工作电流：I 3.6 A；加热电阻的阻值：加热电阻的阻值：R 60.5；(4)加热后，爷爷换成加热后，爷爷

25、换成300 W挡位，泡脚挡位，泡脚20 min，则泡脚，则泡脚时足浴盆消耗的电能：时足浴盆消耗的电能：WPt300 W2060 s3.6105 J，加热和泡脚总共消耗的电能：，加热和泡脚总共消耗的电能：W总总WW4.8105 J3.6105 J8.4105 J。P PU U800W220V2U UP P()2220V800W返回返回11(中考中考朝阳朝阳)电吹风机是现代家庭的常用电器。如图所示电吹风机是现代家庭的常用电器。如图所示是电吹风机的电路原理图，是电吹风机的电路原理图，R是电热丝，是电热丝，M是带动风扇是带动风扇转动的电动机，三角牌电吹风机的主要技术参数如下表转动的电动机，三角牌电吹风

26、机的主要技术参数如下表所示。求：所示。求：题型题型计算电流通过电动机的电热计算电流通过电动机的电热2三角牌电吹风机三角牌电吹风机ZJQF003额定电压额定电压220 V频率频率50 Hz吹热风时功率吹热风时功率880 W吹冷风时功率吹冷风时功率110 W(1)只闭合只闭合S1时，通过电路中的电流；时，通过电路中的电流；(2)若电吹风机正常工作且吹热风时，工作若电吹风机正常工作且吹热风时，工作0.5 h消消耗的电能；耗的电能；(3)电热丝电热丝R的阻值的阻值(结果保留整数结果保留整数)。(1)电流电流I 0.5 A。(2)电能电能WP热热t0.88 kW0.5 h0.44 kWh。(3)电热丝的

27、功率电热丝的功率PR880 W110 W770 W。电热丝电热丝R的阻值的阻值R 63。PU冷冷110W220VRUP2()2220V770W解：解：返回返回12(中考中考兰州兰州)某品牌电磁炉铭牌部分参数如图所示，某品牌电磁炉铭牌部分参数如图所示，现将其接入现将其接入220 V电路中给锅内电路中给锅内25 的水加热的水加热5 min，锅内的水温度升高到锅内的水温度升高到88，已知，已知c水水4.2103 J/(kg)，求：，求：电磁炉的电热转化电磁炉的电热转化(1)电磁炉在电磁炉在5 min内消耗的电能；内消耗的电能；(2)假设电磁炉工作时产生的热量全部被水吸收，那假设电磁炉工作时产生的热量

28、全部被水吸收，那么锅内水的质量是多少？么锅内水的质量是多少？返回返回(1)电磁炉消耗的电能电磁炉消耗的电能WPt2 100 W60 s56.3105 J。(2)水吸收的热量水吸收的热量Qc水水mt4.2103 J/(kg)m(8825)。因为电磁炉产生的热量。因为电磁炉产生的热量全部被水吸收，则全部被水吸收，则84%WQ，即，即84%6.3105 J4.2103 J/(kg)m63，解得，解得m2 kg。解：解：根据题意可知，电磁炉的电热转化效率为根据题意可知，电磁炉的电热转化效率为84%，而电磁炉产生的热量全部被水吸收，则而电磁炉产生的热量全部被水吸收，则Q吸吸W。【思路点拨思路点拨】返回返回