第三节_电热器__电流的热效应（上课用）.ppt

第三节电热器电流的热效应,这些家用电热器有什么共同点?,电水壶,电能转化为内能,一、电热器1.利用电流的热效应工作的装置2.电流通过导体时，导体发热的现象电流的热效应,3.发热体是由熔点高、电阻率大的材料做成的,二、影响电流热效应的因素问题：电流通过电热器所产生的热量与哪些因素有关？猜想：电阻的大小、电流的大小、通电时间的长短研究方法：控制变量法,观察电热的方法：,方法一,电热丝发热，点燃火柴,方法二,电热丝发热使煤油升温而膨胀,1.研究电阻的大小对产生热量多少的影响需要控制的变量：电流和通电时间方法：将两阻值不同的电阻丝组成串联电路，把火柴棒插入电阻圈中现象：电阻大的电阻丝中的火柴棒先被点燃说明：电流通过电热器所产生的热量与其电阻有关,2.研究电流的大小对产生热量多少的影响需要控制的变量：电阻和通电时间方法：改变电流的大小，把火柴棒插入电阻圈中现象：电流大时电阻丝中的火柴棒先被点燃说明：电流通过电热器所产生的热量与电流有关,3.前面的实验表明：在电阻和电流均不变时，通电时间越长，火柴棒越容易被点燃说明：电流通过电热器所产生的热量与通电的时间有关,通电时间、电流一定时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。,通电时间、电阻一定时，通过导体的电流越大，电流通过导体产生的热量越多。,三、焦耳定律1.内容：电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。2.数学表达式：Q=I2Rt3.单位：焦耳（J）,焦耳,英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索“功和热量之间关系”，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”做功或能的单位。,【例题1】：某某电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？,解：Q=I2Rt,=(1A)2260S=120J答：1分钟产生的热量是120J,电熨斗,消耗电能产生内能,电流做功,分析：,消耗的电能,产生的内能,电功,电热,电热与电功的关系：,电风扇,消耗电能产生机械能和内能,电流做功,分析：,消耗的电能,产生的内能,电功,电热,电热与电功的关系：,电热与电功的比较：,电功W：,电热Q：,当电能全部都转化为内能时，,电热器：,当电能一部分转化为内能时,电动机：,电功电热,始终等于消耗的电能W=UIt,由电能转化来的内能Q=I2Rt,【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，求：1）消耗的电能W，2）产生的热量Q。,解：1）WUIt380V10A1s3800J,2）QI2Rt(10A)221s200J,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,电热的作用：有害的一面,电热产生的根本原因是导体存在电阻,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,电热的作用：,电热有利的一面,电热有害的一面,取暖、加热食物等等；好处多多！,轻则用电器烧坏；重则引发火灾。,减小电热产生的危害：减小电阻和加快散热（散热孔、散热片、散热风扇等）,四、电能的利用和防止,为什么家用电器长期停止使用时，隔一段时期又要通电？,电脑新型散热器,电脑水冷散热器2,电脑水冷散热器1,电脑主板新型散热风扇,电热器电流的热效应,一.电流的热效应1.定义:电流通过导体导体会发热的现象.2.实质:电能转化为内能.二.电热器1.定义:将电能转化为内能的装置2.原理:电流的热效应3.组成:发热体由电阻率大,熔点高的合金制成三.焦耳定律(控制变量法)1.内容:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通过时间成正比.2.公式:Q=I2Rt3.单位:电流-安(A)电阻-欧()时间-秒(s)热量-焦(J),4.电热与电功的关系若电能全部转化为内能（对于纯电阻电路）：电功全部用来产生热量，则：Q=W（I2Rt=UIt）若电能部分转化为内能（对于非纯电阻电路）：电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。如:电流通过电动机时，则：QW（I2RtUIt）注意：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。,1、有三个用电器，其中一个为“220V60W”的电风扇，一个为“220V60W”的白炽灯，一个为“220V60W”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.都一样那么消耗的电能呢？电流做的功呢？,C,练一练,2、下列家用电器中，属于电热器的是（）A电熨斗B电风扇C电话机D洗衣机3、下列事例中，不属于利用电热的是（）A.用电饭锅煮饭B.电热孵卵器孵小鸡C.用电熨斗熨衣服D.电视机加散热窗,A,D,4、一个电加热器，电阻为100，工作时通过加热器的电流为2A，则它工作200s产生的热量是,8104J,8104J,C,5、电炉在使用时,电炉丝迅速热的发红,而与其相连的输电线却不怎么热,下列解释正确的是()A、输电线中电流小于电炉丝中电流B、输电线通电时间小于电炉丝的通电时间C、输电线电阻小于电炉丝电阻D、以上说法都正确,6、假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法中正确的是()A、白炽灯仍能发光B、电动机仍能工作C、电饭锅仍能煮饭D、电熨斗仍能熨烫衣服,B,7、阻值为R的电阻丝,接到电源上6分钟烧开一壶水,现在用两根同样的电热丝串联起来,烧同样一壶水,需要的时间是()A.12分钟B.4分钟C.8分钟D.6分钟8、一只电炉接在220伏的电路上时，用10分钟可把一壶水烧开，那么接在110伏的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是()A.10分钟B.20分钟C.30分钟D.40分钟,A,D,9、两只电阻R12R2，把它们串联起来后接入电路中，在相同的时间内产生的热量之比是，若把它们并联起来后接在电路中，在相同时间内产生的热量之比是。若为两个阻值相同的电阻，先后串联和并联接在同一电路中，相同时间内产生的热量之比是。,21,14,12,10、电炉丝坏了，去掉1/4后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为()A.4:3B.3:4C.4:1D.1:411、某电热器的电阻是55欧姆，把它接在电源上5分钟产生2.65105焦的热量,则电源电压是伏。12、一只烘干箱，当通过的电流是5安时，每分钟产生的热量是6.6104焦，求该烘干箱发热体的电阻和功率？工作5小时用几度电？,A,13、“220V40W”的电炉，在照明电路上，使用10分钟产生了多少热量？,14、一电动机线圈的电阻为1，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作求:(1)电动机正常工作1min所消耗的电能(2)电动机线圈每分钟产生的热量(3)电动机正常工作1min所转化的机械能是多少？,96J38.4J57.6J,15、一台直流电动机它的线圈的电阻r2欧，电动机与另一个R5欧的电阻串联接在220伏的电路上工作，通过电动机的电流强度为10安如图所示。求：(1)整个电路中消耗的电功率，(2)电动机消耗的功率，(3)电动机转化为机械能的功率，(4)整个电路中发热功