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第十五章电功和电热,第三节电热器电流的热效应,电流的热效应：电流通过各种导体时，都会使导体的温度升高的现象。,电热器：利用电流的热效应制成的加热设备。（即把电能全部转化为热能的加热设备）,原理:,是根据电流的热效应制成的,电热器的主要元件是发热体,结构:,电油炸锅,电熨斗,电烤箱,电取暖器,电热水器,电烙铁,电热水壶,电饭煲,电热毯,灯泡接入电路中,灯泡和电线中流过相同的电流,它们都要发热，灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来。这是为什么?,接入更多的大功率用电器时，电线将显著发热，会烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？,电流产生的热量跟哪些因素有关呢？,猜想,研究问题的方法:,结论1:电阻和电流相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。,控制变量法,1.研究电流产生热量与通电时间的关系,归纳总结,结论2:电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。,结论3:电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。,结论1:电阻和电流相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。,焦耳定律,内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。,公式:Q=I2Rt,焦耳是英国物理学家。他一生的大部分时间是在实验室里度过的。1840年，焦耳通过大量的实验终于确定了电流产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律就是焦耳定律。焦耳致力于热功当量的精确测定达40年之久，他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系，为热力学第一定律的建立确定了牢固的实验基础。,灯泡接入电路中,灯泡和电线中流过相同的电流,它们都要发热，实际上灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来。这是为什么?,接入更多大功率的用电器时，电线将显著发热，会烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？,例：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？,解：Q=I2Rt,练一练：,=（2安）250欧60秒,=1.2104焦,答：电熨斗产生的热量是1.2104焦耳。,都标有“220V500W”电吹风机、电灯和电熨斗通电时都会发热，在正常工作相同时间后产生的热量哪个最多？为什么？,思考：,电吹风机、电灯:,电熨斗:,QW,Q=W,【例题1】有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？,解：当它处于正常工作状态时,I=P/U=900W/220V4.09A,R=U/I=220V/4.09A=53.8,Q=I2Rt=(4.09A)253.81560S8.1105J,本题还有别的方法求解吗?,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为多少？电流做了多少功?有多少电能转化成机械能?,3、电能全部转化为内能时，,若电能没有全部转化为内能时，则只可用焦耳定律来计算,Q=I2Rt=,W=Pt,=UIt,Q=I2Rt,W=Pt,=UIt,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？,请你当回设计师：,发热体：电阻率大，熔点高,导线：电阻率小，熔点高,1、电流的热效应,2、电热器,3、焦耳定律,4、公式：Q=I2Rt,小结,电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟成正比。,电流的平方,导体的电阻,通电时间,谨请指导，谢谢！,
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