5-3-7 电热器.ppt

第7节电热器 电热器 各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的 电热器的主要部件是 发热体 思考 当灯泡接入电路中时 灯泡和电线中都有电流流过 灯泡热得发光 而电线却不怎么热 电流的热效应大小和哪些因素有关呢 思考 当插线板上连入很多大功率用电器时 常常会引起插板的导线发热 甚至起火现象 为什么 由此可见 电热与什么因素有关 电流通过导体产热其中所产生的热既看不见也摸不着如何测量呢 既看不见也摸不着的科学量 既看得见也能测量的科学量 让电流产生的热量被水吸收 通过观察一定质量的水升温变化来判定产热多少 长时间才能测出的定量科学量 短时间也可作出定性判定的科学量 水短时间内升温慢 可观察一定体积的水吸热升温膨胀情况 那么是否有比水还要膨胀得快的物质呢 煤油 空气 从测水温变化到观察水的热膨胀 小导管中的液面高度变化 在电流I和通电时间t相同时 电阻 越大电流产热 越多 在电阻 和通电时间t相同时 电流 越大电流产热 越多 在电阻 和电流 相同时 通电时间t越长电流产热 越多 你能猜测出电热器中的发热体是用什么特点的材料制成的吗 电阻率大 熔点高 电吹风机和电熨斗通电时都会发热 哪种电器可以认为将电能全部转化成内 热 能 思考 电能转化成热能和机械能 电吹风机 电熨斗 电能全部转化成内能 1 参见右图 电路中负荷过大有什么危险 为什么 2 灯泡接入电路时 灯泡和导线中都有电流通过 因此都要发热 可实际上是灯泡变得很热 而导线的发热却觉察不出 这是什么原因 3电热器对发热体 如电炉丝 材料的熔点和电阻有什么要求 为什么 练习与活动 4 在家庭电路中 若同时接入如图所示的用电器 会造成电路 过大 从而引起干路中的 过大 根据 定律 可知导线中将产生大量的 使导线发热 甚至燃烧引起火灾 1 电能全部转化为热能时 2 电能没有全部转化为热能时 Q I2Rt W Pt UIt Q I2Rt W Pt UIt 小结 注意 1 电流做多少功 就是消耗多少电能 也就是将多少电能转化成其他形式的能 2 纯电阻电路中 电流做多少功 就是将多少电能转化成内能 训练 1 220V1000W 的电动机其线圈电阻为4欧 当它正常工作时通电1小时产生的热量是多少焦耳 2 一只 220V 800W 的电饭锅 接在照明电路中 求 1 电饭锅正常工作时的电流 2 电饭锅工作时的电阻 3 该电饭锅工作1h消耗的电能是多少 4 它lh放出的热量是多少 3 有三个用电器 其中一个为 220V60W 的电风扇 一个为 220V 60W 的白炽灯 另一个是 220V 60W 的电热器 都在额定电压下工作相同的时间 比较这三个用电器产生的热量是 A 电风扇最多 B 白炽灯最多 C 电热器最多 D 都一样 4 某种 220V 1100W 电饭煲有两档开关 如图所示 档2是高温烧煮 档1是焖饭 保温 当接档2时 电路的功率是1100瓦 当接档1时 电路的总功率是22瓦 虚线框内为电饭煲的简易原理示意图 求 1 串联电阻R的阻值 2 接档1时R消耗的功率 3 用公式说明档1是否比档2省电 5 如图所示电路 电源电压不变 电加热器电阻为16欧并保持不变 电加热器Q放入装有一定质量水的烧杯M中 当开关S闭合 滑动变阻器的滑片P置于中点时 经4分钟将杯中水烧开 不计热量损失 电流表的示数为0 6安 将滑片P置于b端 电压表的示数为18伏 求 1 这时电加热器两端的电压多大 2 现若烧开初始条件完全相同的一杯水 需要多长时间 讨论 电吹风机和电熨斗通电时都会发热 哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能 对于纯电阻电路 电能全部转化为内能 Q W Pt UIt 焦耳定律也可以利用电功公式和欧姆定律推出 请你自己推导一下 2 电路发生短路时 保险丝为什么会熔断 根据焦耳定律和保险丝材料的特点作答 1 电热器对 如电路丝 材料的熔点和电阻有什么要求 为什么 思考 二 电热的计算 实验 电热跟哪些因素有关 焦耳 Q I2Rt 1840年 英国科学家焦耳通过实验研究发现 焦耳定律 电流通过电阻时产生的热量跟电流的平方成正比 跟电阻成正比 跟通电时间成正比 意义 表示电流通过用电器有多少电能转化为热能 1818 1889年 应用 电热器 1 原理 电热器是利用电流的热效应制成的加热设备 2 常见的电热器 3 电热器的主要组成部分 发热体 材料 一般选用 电阻率大 熔点高的金属丝 绕在绝缘体上做成 也可用非金属材料制成棒状或管状电热元件 4 电热器的优点 思考 电流的热效应对人类全部有利吗 清洁 无污染 热效率高 便于控制和调节等 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 220V 4 09A R U I 220V 4 09A 53 8 Q I2Rt 4 09A 2 53 8 15 60S 8 1 105J 本题还有别的方