初中物理-电热器、电流的热效应

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,*,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,*,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,*,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,*,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,：,电炉丝产生的热量同,电流,有关,控制变量法,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,A,R,1,R,2,(1)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,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=I,2,Rt,【练习1】,当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q,1,，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Q,2,，那么Q,2,是Q,1,的（）,A.2倍 B.4倍 C.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,（=I,2,Rt）,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,（=I,2,Rt）,说明：,焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算,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）QI,2,Rt,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；会对一些家庭电热器进行简单的计算。,电流热效应、电热器发热原理、,二、探究决定电热的因素、理解并正确运用焦耳定律,电热与什么因素有关、焦耳定律、公式、单位；,简单的家用电热器的计算。,焦耳定律的适用条件、电热的计算,作业:,1.复习本课内容,2.课时作业本,谢谢指导！,