电热器电流的热效应(公开课)

15 3电热器电流的热效应 第十五章电功和电热 苏科版新教材同步教学课件 电热器 电热油汀 电炉 电暖器 电水壶 热得快 利用电流热效应工作的装置 当电流通过导体时会发热 将电能直接转化为内能 这种现象叫电流的热效应 共同点 电流通过导体时会发热 你知道生活中还有哪些家用电器是物理上说的 电热器 吗 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 信息快递 1 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 这种现象叫电流的热效应 2 电热器 利用电流的热效应工作的装置 电热的实质 电能转化为内能4 电热器主要由电阻率较大 熔点较高的电阻丝组成 笔记 一 电热器 1 灯泡和电线串联在电路中 电流相同 灯泡热得发光 电线却不怎么热 这是为什么 2 相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉 电线将显著发热 甚至烧坏电线 这又是为什么 3 电熨斗 它通电的时间过长 会产生更多的热量 一不小心 就会损坏衣料 这又是为什么 电阻不同 电流不同 时间不同 生活现象 1 提出问题 电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 2 做出猜想 导体的电阻 导体中电流 通电的时间 实验方法 控制变量法 二 实验探究 3 设计实验 探究电热多少与电阻的关系 应保持 不变 改变 实验电路图 如何比较电阻丝产生热量的多少 实验探究 让电阻丝R1和R2分别加热等质量的煤油 然后比较煤油升高温度的高低 通电时间 电流 电阻 进行实验 实验探究 分析与结论 现象 R1 R2 装有电阻丝的锥形瓶中的煤油的温度升得更高 结论 在和一定时 导体的越大 导体产生的热量越多 实验探究 R2 电流 通电时间 电阻 3 设计实验 探究电热多少与电流的关系 应保持 不变 改变 思考 能不能采用两个电阻并联的方法 自主学习 p13 实验探究 电阻 通电时间 电流 进行实验 实验探究 分析与结论 现象 R甲 R乙 装有电阻丝的锥形瓶中的煤油的温度升得更高 结论 在和一定时 导体的越大 导体产生的热量越多 实验探究 R乙 电阻 通电时间 电流 研究通电时间对产生热量的影响 要研究通电时间对产生热量的影响 应该控制和不变 改变 通电时间 电阻 电流 结论 在通电电流和电阻相同的条件下 越长 电流产生的热量越多 通电时间 实验结论 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 信息快递 英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了 电热与电流 电阻 时间的定量关系 不畏艰难 呕心沥血 他为推动人类社会的进步 为科学而贡献几乎毕生的精力 他的事迹非常感人 为了纪念这位伟大的科学家 物理上用 焦耳 作为功或能的单位 把这一定律称作焦耳定律 三 焦耳定律 内容 电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比 与导体电阻成正比 与通电时间成正比 2 公式 3 单位 电流I 电阻R 时间t 热量Q Q热 I2Rt 安培 A 欧姆 秒 s 焦耳 J 四 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即UIt I2Rt 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即UIt I2Rt 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 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 电热油汀 电热蚊香 电水壶 电熨斗 电暖器 电炉 电热的作用 有利的一面 取暖 加热食物等 电热的作用 有害的一面 加快散热的方法三 散热风扇 加快散热的方法二 散热孔 加快散热的方法一 散热片 轻则用电器烧坏 重则引发火灾 1 下列家用电器中 利用电流的热效应工作的是 A 电饭锅B 电风扇C 电视机D 洗衣机 检测反馈 A 2 电炉丝通过导线接到电路里 电炉丝热得发红 而导线却几乎不发热 是因为电炉丝的比导线大得多 根据焦耳定律可知 在和相同时 电炉丝产生了更多的热量 电阻 电流 通电时间 3 日光灯 电风扇和电热毯均标有 220V40W 字样 它们正常工作相同的时间 发热最多的用电器是 A 电灯B 电风扇C 电热毯D 一样多 C 电功最多的用电器是 D 4 我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材 使中国跻身该技术领域国际先进行列 假如所有导体都成了常温下的超导体 那么当用电器通电时 下列说法正确的是A 白炽灯仍然能发光B 电动机仍然能转动C 电饭锅仍然能煮饭D 电熨斗仍然能熨烫衣服 B 5 现有一电阻值为44 的电热壶 它工作时通过的电流为5A