三、电热器电流的热效应

15.3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,利用电流做功将电能转化为内能的装置。,电流的热效应：,通电导体发热的现象,电炉接入电路中时，电炉和电线中流过的电流相同，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：电炉丝通电后才能发热。,猜想二：电炉丝产生的热量和有关。,猜想三：导体通电时产生的热量多少与有关。,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：电炉丝产生的热量和有关,想一想议一议,你准备如何比较通电导体产生的热量的多少？,通过比较相等质量的同种液体温度的升高来比较电阻丝发热量的多少。,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？为完成探究，还需什么器材？,(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,连接实物图，并画出电路图,(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1.在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,1.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：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。,2.公式：单位：I安R欧t秒Q焦,二.电流产生热量的表达式,Q=I2Rt,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。,一根60的电阻丝接在36V的电源上，在5min内产生多少热量？,解：I=U/R=36/60=0.6安Q=I2Rt=（0.6安）260欧560秒=6480焦,三.电功和电热的关系（W和Q的关系）,在纯电阻电路中：（电能几乎全部转化为内能）,W=Q,在非纯电阻电路中：（如电流通过电动机做功时，电能转化为机械能和内能）,W=Q+E,WQ,电热的利用和防止,你知道吗,计算机中的散热器,电脑中的CPU在工作时要产生热,如果过热就会损坏芯片,所以要在芯片上加装散热片和风扇.,显卡的散热片设计采用涡轮风扇的设计，同时