电热器电流的热效应课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,(1),灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？,(2),电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？,问题,：,今天我们专门来讨论上面这样一类关于电热的问题。,(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？,三、电热器 电流的热效应,三、电热器 电流的热效应,饮水机,电暖气,电热油汀,“,热得快”,电炉,电热毯,家庭中常见的电热器：,饮水机电暖气电热油汀“热得快”电炉电热毯家庭中常见的电热器：,电热器,如图,15,10,中所示的电热油汀,、,“,热得快,”,、,电暖器、电水壶和电炉等，都是利用电流做功,将电能转化为内能的装置,，这类装置统称为,电热器,。,电流通过电热器时会产生热量，这种通电导体发热的现象称为,电流的热效应,。,电热器 如图1510中所示的电热油汀、“热得快,电流的热效应,1.,电流通过导体时,导体发热的现象叫,电流的热效应,2.,能量转化：电能,内能（,电热,）,3.,利用,电流的热效应,工作的装置叫电热器,4.,电热器的主要组成部分：,电阻,（,发热体,）,发热体均是由,电阻率大,、,熔点高,的材料做成的。,电流的热效应1.电流通过导体时,导体发热的现象叫电流的热效应,活动,15,.,3,探究影响电流热效应的因素,问题,电流通过电热器所产生热量的多少与哪些,因素有关？,猜测,电热器只有在通电时才发热,，,它们产生的热量是否与电流的大小有关呢,？,电炉是通过铜导线接入电路中的。通电时，电炉丝发热而铜导线却几乎不发热，它们产生的热量是否与电阻有关？,活动15.3探究影响电流热效应的因素问题电流通过电热器所,电热器电流的热效应课件,猜 测,电流通过电热器产生的热量可能与许多因素有关,电阻,R,、,电流,I,、,通电时间,t,实验方法,控制变量法,可以控制其他变量不变，先研究电热器发出热量与,电阻,R,的关系，再研究它与,电流,I,的关系，最后研究与,通电时间,t,的关系。,猜 测电流通过电热器产生的热量可能与许多因素有关电阻R、,设计实验,如果将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。导体产生的热量越多，液体吸热后温度的升高也越大。,因此，我们就可以通过比较,相等质量的同种液体,温度的升高来比较电阻丝发热量的多少。,图,15,10,转换法,1.,怎样比较通电导体产生热量的多少？,设计实验如果将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通,2.,要研究通电导体电阻的大小对产生热量的影响，,如何研究,通电导体电阻,的大小对产生,热量,的影响？,使什么因素,不同,？控制什么因素,相同,？如何设计？,可以选择两个不同阻值,的电阻丝。实验时，需,控制通过两个电阻丝的,电流大小,_,(,相等,不相等,),，为此，可以,将它们,_,(,串联,并联,),在电路中。此外,还应当控制它们的通电,时间相等。,相等,串联,2.要研究通电导体电阻的大小对产生热量的影响，如何研究通电导,3.,要研究导体中电流的大小对产生热量的影响，,如何研究,导体中电流,的大小对产生,热量,的影响？,使什么因素,不同,？控制什么因素,相同,？如何设计？,应该使电阻丝的阻值,_,(,改变,不变,),而使通过电阻丝的电,流大小,_,(,改变,不变,),。,实验时，只要,调节串联在电路中的,滑动变阻器，就可以,改变电路中电流的大,小。,不变,改变,3.要研究导体中电流的大小对产生热量的影响，如何研究导体中电,进行实验,1.,按图,15,11,所示的电路图连接实验电路，通电一定时间后切断电源，分别观测不同电阻丝所在液体温度的变化。,2,.,保持通电时间相同，调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小，观测其中一根电阻丝,(,如,R,1,),所在液体温度的变化。,3,.,延长通电时间，观测,液体温度的变化。,图,15,11,进行实验1.按图1511所示的电路图连接实验电路，通电一定,电热器电流的热效应课件,探究通电导体产生热量与电阻,R,的大小关系,实验发现：,实验结论：,在电流,_,(,相同,/,不同,),的情况下，电阻,_,(,大,/,小,),的那个电阻圈中的温度计示数上升快。,这说明在电流、通电时间相同时，阻值,_,(,大或小,),的电阻产生的热量多。,相同,大,大,_,中的温度计示数上升得快,.,乙,R,1,R,2,探究通电导体产生热量与电阻R的大小关系 实验发现：实验结论,探究通电导体产生热量与电流,I,的大小关系,实验发现：,当电路的电流为小电流时温度计的示数上升得,_(,快,/,慢,).,慢,当电路的电流为大电流,时温度计的示数上升得,_(,快,/,慢,).,快,探究通电导体产生热量与电流I的大小关系 实验发现：当电路的,实验结论：,在研究电流大小对产生热量多少的影响时，使电路中的电流变大，则温度计的示数上升得,_(,快,/,慢,),。,这说明在电阻、通电时间相同时，电流较,_(,大或小,),时产生的热量多。,快,大,实验结论：在研究电流大小对产生热量多少的影响时，使电路中的,探究电热器产生,热量,与,通电时间,t,的关系,在,电阻,和,电流,的大小不变时，,通电时间,越长，煤油,温度,越高，产生的,热量,就越多。,（,理由：通电时间越长消耗的电能转化为内能越多，,产生的热量越多,。,）,电流通过电阻丝时产生的,热量,与导体本身的,_,、通过导体的,_,以及,_,有关。导体的,_,越大、通过导体的,_,越大、,通电的时间,越长，电流通过导体时产生的热量越多。,电阻,电流,通电时间,实验结论,电阻,电流,探究电热器产生热量与通电时间t的关系 在电阻和电流的大小不变,焦耳定律,英国物理学家焦耳通过大量的实验研究发,现了上述规律,，,并于,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,之间的规律,，,即,焦耳定律,。,内容,：,电流流过导体时产生的热量,，,跟电流的平方成正比,，,跟导体的电阻成正,比,，,跟通电的时间成正比,，,这就是著名的,焦耳定律内容,。,Q,I,2,Rt,焦耳定律英国物理学家焦耳通过大量的实验研究发QI2Rt,电功与与电热的关系（,W,与,Q,的关系）,W,Q,W,Q,UIt,U,IR,电流产生热量的表达,式,公式：,Q,I,2,Rt,（普遍适用）,单位：,I,安,R,欧,t,秒,Q,焦,I,2,Rt,电流通过电炉、电烙铁、电饭锅等电热器（,只有电阻的电路中,）时，电能几乎全部转化为内能，电热器所产生的热量等于电流所做的功，即：,电功与与电热的关系（W与Q的关系）WQUIR电流产生热,1.,Q,UIt,电流产生热量的其他表达式,2.,只适用于,只有电阻的电路,（,电能全部转化为内能,）,的情况,根据欧姆定律：,3,.,Q,Pt,1.QUIt电流产生热量的其他表达式 2.只适用于只,在通常情况下，电流产生的热量,Q,仅是电流所做的功,W,中的一部分。例如，电流通过电动机做功时，大部分电能转化为电动机的机械能，仅有少量的电能转化成内能。,W,Q,（,W,UIt,）,（,Q,I,2,Rt,）,在通常情况下，电流产生的热量Q仅是电流所做的功W中的一部,纯电阻电路：,就是将电能,全部,转化为内能的电路。,如：电热器,电热器的比其他加热器有哪些优点？,(,1,),清洁卫生,；,(,2,),几乎没有环境污染；,(,3,),热效率高；,(,4,),可以方便地控制和调节温度。,纯电阻电路：电热器的比其他加热器有哪些优点？(1)清洁卫生；,【例题,1,】：,某某电热器电阻丝的电阻是,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,I,2,Rt,(,1A,),2,2,60s,120J,答,：,1,分钟产生的热量是,120J,【例题1】：解：QI2Rt (1A)2,【例题,2,】：,某电热器正常工作时电阻丝的电阻为,55,，接入,220V,的电路中，在,20min,内产生了多少热量？,解：,通过电热器电阻丝的电流强度为：,Q,I,2,Rt,(,4A,),2,55,20,60s,1,.,05610,6,J,电热器在,20min,内产生的热量为,：,答：,电热器在,20min,内产生的热量是,1,.,05610,6,J,【例题2】：某电热器正常工作时电阻丝的电阻为55，接入22,【例题,3,】：,一台电动机正常工作时线圈两端的电压为,380V,，线圈的电阻为,2,欧，线圈中的电流为,10A,，若这台电动机正常工作,1s,钟。求：,(1),消耗的电能,W,；,(2),产生的热量,Q,。,(2),Q,I,2,Rt,(10A),2,21s,200J,解：,(,1,),W,UIt,380V10A1s,3800J,答：消耗的电能是,3800,J,；产生的热量是,200,J,。,【例题3】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线,生活,物理,社会,计算机中的散热器,生活物理社会计算机中的散热器,问题思考,:,1,.,为什么家用电器连续作用较长时间后，要停用一会儿？,2.,为什么家用电器长期停止使用时，隔一段时期又要通电？,问题思考:1.为什么家用电器连续作用较长时间后，要停用一会,用电器使用不当时，电热会产生哪些危害？,用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？,（,1,）,有的电动机里装有风扇；,（,2,）,电视机、收音机机壳上有散热窗等；,(,1,),电热会使绝缘材料迅速老化，甚至燃烧起火；,(,2,),有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。,3,.,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？用电器是采取哪些措施防,你学到了什么,？,1.,电热器：将电能转化为内能的装置,2.,发热体材料特点：电阻率高、熔点高,3.,电流通过导体时，导体发热的现象叫电流,的热效应。电流热效应是普遍的。,4.,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、与通电时间,成正比。公式：,Q,I,2,Rt,5.,对于电动机：,W,W,机,Q,（,P,P,机,P,热,）,6.,对于纯电阻：,Q,W,UIt,I,2,Rt,U,2,t,/,R,Pt,你学到了什么？,