初中物理电热器电流的热效应T.ppt

1、15.3 电热器 电流的热效应,电热器,电热油汀,电 炉,电暖器,电水壶,电熨斗,电饭锅,热得快,利用电流热效应工作的装置,电流的热效应：当电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能,电流通过导体时会发热的现象,电炉接入电路中时，电炉和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线几乎不发热,问题1,提出问题,导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关,实验方法,现象一：电炉丝通电能产生热,猜想二：电炉丝产生的热量同通电时间有关,猜想三：导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关,现象二：电炉丝通电的时间越长产生的热量越多,事实：电炉丝的材料是镍铬合金丝，导线 材料是铜,猜想一：电炉丝产

2、生的热量同电流有关,想一想 议一议,1、如何研究通电导体的电阻大小对产生热量的影响 2、如何研究通电导体中电流大小对产生热量的影响 3、如何研究导体的通电时间对产生热量的影响 如何观察比较电热？为完成探究，还需什么器材,观察电热的方法,方法一,电热丝发热，点燃火柴,优点,实验时间短，操作简便,器材简单，容易准备,现象容易受火柴、放置位置、环境（ 如空气流动 ）等因素的干扰,方法二,电热丝发热使煤油温升和膨胀,现象直观、精确,受环境干扰较少,缺点,现象直观、明显,缺点,优点,实验时间稍长,器材复杂，准备较难,现象较细微，远处不便看,连接实物图，并画出电路图,1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影

3、响 要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制和 不变，则可以让两个阻值不同的电阻 （串联并联）后接入电路,3.设计实验、验证假设,电 流,通电时间,串 联,2)研究电流大小对产生热量的影响,要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值 (改变/不变)，而通过该电阻的电流大小 (改变/不变)。只要调节电路中滑动变阻器的滑片，就可以改变电路中的电流大小,不 变,改 变,3)研究通电时间对产生热量的影响,要研究电流对产生热量的影响,应该 控制和 不变，改 变,通电时间,电 阻,电 流,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

4、流越大，电流产生的热量越多,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,实验结论,2.焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。 内容：电流流过导体时产生的热量，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,1.公式： (普遍适用)单位：I安 R欧 t秒 Q焦,二.电流产生热量的表达式,Q=I2Rt,练习1】当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C.

5、0.25倍 D. 0.5倍,B,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_；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为13，在相等的时间里产生的热量之比为_,43,19,例题1】 某电热器电阻丝的电阻为55，接在220V的电源上，在20min内共产生多少热量,三、电功和电热的关系 （ W 和 Q 的关系,在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能,W = Q W （ = UIt） = Q（=I2Rt,在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能,W Q W （= UIt） Q（=I2Rt,说明： 焦耳定律是实验定律，焦

6、耳定律适用于计算 由于电阻存在，电能转化为内能的那部分能 量即电热。没有电阻，就不产生电热,结论,电功W电热Q,3.电流产生热量的其他表达式,1). Q=UIt,2). Q,只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况,四、电热器的结构共性,电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体,发热体均是由 电阻率大 、 熔点高 的材料做成的,同学们，想一下，这么多电热器在结构上有什么相同之处,你知道吗,为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高的电阻丝做,为什么电热器的电阻丝绕要在绝缘材料上,例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正

7、常工作1秒钟， 求：1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q,解：1 ） WUIt 380101J 3800J,已知：电动机 U=380V I=10A R=2 t=1s 求： （ 1）W （2）Q,2 ） QI2Rt 10 10 2 1J 200J,五、电热现象的应用和防止,应用举例,防止举例,用电器使用不当时，电热会产生哪些危害,电线中电流过大时， 电热会使绝缘材料迅速老化，甚至燃烧起火； 有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏,用电器是采取哪些措施防止电热的危害的,有的电动机里装有风扇,电视机、收音机机壳上有散热窗等,1980年巴黎日用电器展览会上，出现了一种被称为“烹饪之神”的炊具。这种炊具是利用微波的特性制作的。微波是一种高频率的电磁波，具有反射、穿透、吸收三种特性。这种炊具的心脏是瓷控管，所产生的每秒24亿5千万次的超高频率的微波，快速振动食物内的蛋白质、脂肪、糖类、水分子等。使分子之间相互碰撞、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,微波炉的工作原理,微波炉不是电热器,微波炉是电热器吗,本 课 小 结,一、知道电流的热效应；知道一般电热器的发热原理；会对一些家庭电热