第七节电热器

电热器 第7节 引入新课 1 电流通过电炉时 电能转化为什么能 2 在日常生活中 同学们还见过哪些用电器通电工作是为了产生热量的 电热毯 电饭煲 电热壶 电熨斗 电吹风机 一 常见电热器及其工作原理 电流通过任何一个导体 导体都要发热 这种现象叫电流的热效应 电流通过导体产生的热量叫电热 问 在电流热效应现象中 能量如何转化 认识各种电热器 找出它们的共同结构 电饭煲 电熨斗 电热毯 电热水壶 电吹风 电热器电路模型 电热器是利用电流热效应工作的一种加热设备 电热器的主要组成部分是发热体 发热体是由电阻率大 熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成 无污染 热效率高 方便控制和调节温度 讨论 电流的热效应有何利弊 在家庭电路中 由于长期的电流热效应 导线外的绝缘层会加速老化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾 同时 由于电流热效应 会影响家电的使用性能和寿命 防止措施 加装散热系统 如散热电扇 或为了更好散热而特别设计的结构 优点 缺点 二 研究电热大小的影响因素 讨论 1 以大家熟悉的电炉为例 说说电热大小可能跟什么因素有关 电流 电阻 通电时间 首先焦耳猜测电流I 电阻R 时间t三者对电流产热Q多少有影响 然后对电流I 电阻R 时间t三者进行了探究 控制变量法 控制电流I 时间t相同 研究电阻R变化对电热Q的影响 控制电阻R 时间t相同 研究电流I变化对电热Q的影响 控制电阻R 电流I相同 研究时间t变化对电热Q的影响 再现探究过程 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 转化 转化 探究过程中需要解决的问题 让电流产生的热量被气体吸收 通过观察气体的热膨胀 观察玻璃导管内的水柱升降 控制电流I 时间t相同 研究电阻R变化对电热Q的影响 欧姆 欧姆 结论 在电流I和通电时间t相同时 电流产热 多少与导体的电阻 大小有关 并且电阻 越大电流产热 越多 控制电阻R 时间t相同 研究电流I变化对电热Q的影响 1 欧姆 相同时间内通过 的电流为 移动 0的滑片 使通过 电流为 比较 两次所产热多少 结论 在电阻 和通电时间t相同时 电流产热 多少与通过导体的电流 大小有关 并且电流 越大电流产热 越多 0 控制电阻R 电流I相同 研究通电时间t变化对电热Q的影响 欧姆 欧姆 通电一分钟产热多少与 通电十分钟产热多少进行比较 结论 在电阻 和电流 相同时 电流产热 多少与通电时间t长短有关 并且通电时间t越长电流产热 越多 在电流I和通电时间t相同时 电流产热 多少与导体的电阻 大小有关 并且电阻 越大电流产热 越多 在电阻 和通电时间t相同时 电流产热 多少与通过导体的电流 大小有关 并且电流 越大电流产热 越多 在电阻 和电流 相同时 电流产热 多少与通电时间t长短有关 并且通电时间t越长电流产热 越多 电流通过导体所产生的热量与导体的电阻大小成正比 与电流的平方成正比 与通电时间成正比 总结论 焦耳定律 t 焦耳定律的理论推导 电流通过纯电阻导体时所做电功W UIt 电流对纯电阻导体时所做电功全部转化为电热Q W UIt 对于纯电阻导体U IR Q W UIt IRIt I2Rt 非纯电阻导体的理论推导知识层次要求较高以后会学到 三 电热的计算 焦耳定律 焦耳定律的内容 电流通过导体产生的热量 电热 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 例1 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 2 50欧 60秒 1 2 104焦 答 电熨斗产生的热量是1 2 104焦耳 CYKB50 2A 例题2 电热器的发热体材料的熔点和电阻有什么要求 运用焦耳定律给予解释 例题3 如图a b两相同容器中分别装有相等质量的水 水中的电阻丝阻值分别为R1和R2