电热器 电流的热效应T

1、 电热器：电热器： 电热油汀电热油汀 电电 炉炉 电暖器电暖器 电水壶电水壶 电熨斗电熨斗 电饭锅电饭锅热得快热得快 利用利用电流热效应电流热效应工作的工作的 装置。装置。 电流的热效应：电流的热效应：当电流当电流 通过导体时会发热，将通过导体时会发热，将电电 能直接转化为内能。能直接转化为内能。 电流通过导体时会发热的现电流通过导体时会发热的现 象象 电炉接入电路中时，电炉和电线中电炉接入电路中时，电炉和电线中 流过相同的电流，为什么电炉丝热流过相同的电流，为什么电炉丝热 得发红，而导线几乎不发热。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导体通电时产生热

2、量的多少可能 与哪些因素有关？与哪些因素有关？ 实验方法实验方法: n现象一：电炉丝通电能产生热。 n猜想二：电炉丝产生的热量同通电时间有关。 n猜想三：导体通电时产生的热量多少与 导体的电阻大小有关。 n现象二：电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。 n事实：电炉丝的材料是镍铬合金丝，导线 材料是铜。 n猜想一：电炉丝产生的热量同电流有关 控制变量法控制变量法 想一想 议一议 n1、如何研究通电导体的电阻大小对产生热 量的影响 n2、如何研究通电导体中电流大小对产生热 量的影响 n3、如何研究导体的通电时间对产生热量的 影响 n如何观察比较电热？为完成探究，还需什么 器材？ 观察电热的方法：观

3、察电热的方法： 方法一方法一 电热丝发热，点燃火柴电热丝发热，点燃火柴 优点：优点： 实验时间短，操作简便。实验时间短，操作简便。 器材简单，容易准备；器材简单，容易准备； 现象容易受火柴、放置位现象容易受火柴、放置位 置、环境（置、环境（ 如空气流动如空气流动 ） 等因素的干扰；等因素的干扰； 方法二方法二 电热丝发热使电热丝发热使煤油煤油温升和膨胀温升和膨胀 现象直观、精确；现象直观、精确； 受环境干扰较少。受环境干扰较少。 缺点：缺点： 现象直观、明显；现象直观、明显； 缺点：缺点： 优点：优点： 实验时间实验时间稍长稍长。 器材复杂，准备较难；器材复杂，准备较难； 现象较细微，远处不便

4、看；现象较细微，远处不便看； 连接实物图，并画出电路图连接实物图，并画出电路图 A R1R2 (1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响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，要研究电阻对产生热量多少的影响， 应该控制应该控制和和 不变，不变， 则可以让两个阻值不同的电阻则可以让两个阻值不同的电阻 （串联并联）后接入电路。（串联并联）后接入电路。 3.设计实验、验证假设设计实验、验证假设 电 流通电时间 串串 联联 (2)研究电流大小对产生热量的影响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，应该使电要研究电流对产生热量的影响，应该使电 阻的阻值阻的

5、阻值 (改变改变/不变不变)，而通过该电，而通过该电 阻的电流大小阻的电流大小 (改变改变/不变不变)。只要。只要 调节电路中滑动变阻器的滑片，就可以改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。变电路中的电流大小。 不不 变变 改改 变变 (3)研究研究通电时间对产生热量的影响对产生热量的影响 要研究电流对产生热量的影响要研究电流对产生热量的影响,应该应该 控制控制和和 不变，改不变，改 变变 。 通电时间通电时间 电电 阻阻电电 流流 结论结论1. 在通电电流和通电时间相同的条件下，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。电阻越大，电流产生的热量越多

6、。 结论结论2. 在电阻和通电时间相同的条件下，电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。流越大，电流产生的热量越多。 结论结论3. 在通电电流和电阻相同的条件下，通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。电时间越长，电流产生的热量越多。 实验结论 2.2.焦耳定律焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验，于英国物理学家焦耳通过大量的实验，于18401840 年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻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。和通电时间的关系，即焦耳定律。 内容：电流流过导体时产生的热量，与电流内容：电

7、流流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，与通电的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电 的时间成正比的时间成正比 。 1.1.公式：公式： ( (普遍适用普遍适用) ) 单位：单位：II安安 RR欧欧 tt秒秒 QQ焦焦 二二. . Q=I2Rt 当当0.2A的电流通过一金属线的电流通过一金属线 时产生的热量为时产生的热量为Q1，若使通过的电流，若使通过的电流 增加到增加到0.4A时，在相同的时间内产生时，在相同的时间内产生 的热量为的热量为Q2，那么，那么Q2是是Q1的（的（ ） A. 2倍倍 B. 4倍倍 C. 0.25倍倍 D. 0.5倍倍 B 两个电热器的电阻

8、之比两个电热器的电阻之比 为为4:3，通过相同的电流，在相等，通过相同的电流，在相等 的时间里产生的热量之比的时间里产生的热量之比_； 若两个电热器的电阻相同，通过若两个电热器的电阻相同，通过 的电流强度为的电流强度为13，在相等的时，在相等的时 间里产生的热量之比为间里产生的热量之比为_。 43 19 【例题例题1】 某电热器电阻丝的电某电热器电阻丝的电 阻为阻为55，接在，接在220V的电源上，的电源上， 在在20min内共产生多少热量？内共产生多少热量？ 三、电功和电热的关系三、电功和电热的关系 （ W W 和和 Q Q 的关系）的关系） 在电热器电路在电热器电路 ( (只有电阻的电路只

9、有电阻的电路) )中：（电能几乎全中：（电能几乎全 部转化为内能）部转化为内能） 在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电 能转化为机械能）能转化为机械能） 说明：说明： 焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算 由于由于电阻存在，电阻存在，电能转化为内能的那部分能电能转化为内能的那部分能 量量即电热即电热。没有电阻，就不产生电热！没有电阻，就不产生电热！ 结论结论：电功电功W电热电热Q 3.3.电流产生热量的其他表达式电流产生热量的其他表达式 (1) t R U 2 四、电热器的结构共性四、电热器的结

10、构共性 电热器的主要组成部分是电热器的主要组成部分是电阻丝电阻丝做的做的发热体发热体。 发热体均是由发热体均是由 电阻率大电阻率大 、 熔点高熔点高 的材料的材料 做成的。做成的。 同学们，想一下，这么多电热器在结构上有同学们，想一下，这么多电热器在结构上有 什么相同之处？什么相同之处？ 你知道吗？你知道吗？ 为什么电热器的材料要用为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高电阻率大，熔点高 的电阻丝做？的电阻丝做？ 为什么电热器的电阻丝绕要在绝缘材料上？为什么电热器的电阻丝绕要在绝缘材料上？ 五、五、电热现象的应用和防止电热现象的应用和防止 应用举例：应用举例：防止举例：防止举例： 用电器使用不当

11、时，电热会产生哪些危害？用电器使用不当时，电热会产生哪些危害？ 电线中电流过大时，电线中电流过大时， 电热会使绝缘材料迅速老化，甚至燃烧起火；电热会使绝缘材料迅速老化，甚至燃烧起火； 有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。 用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？ 有的电动机里装有风扇；有的电动机里装有风扇； 电视机、收音机机壳上有散热窗等；电视机、收音机机壳上有散热窗等； 19801980年巴黎日用电器展览会上，出现了一种被年巴黎日用电器展览会上，出现了一种被 称为称为“烹饪之神烹饪之神”的炊具。这种炊具是利用微的

12、炊具。这种炊具是利用微 波的特性制作的。微波是一种高频率的电磁波，波的特性制作的。微波是一种高频率的电磁波， 具有反射、穿透、吸收三种特性。这种炊具的具有反射、穿透、吸收三种特性。这种炊具的 心脏是瓷控管，所产生的每秒心脏是瓷控管，所产生的每秒2424亿亿5 5千万次的超千万次的超 高频率的微波，快速振动食物内的蛋白质、脂高频率的微波，快速振动食物内的蛋白质、脂 肪、糖类、水分子等。使分子之间相互碰撞、肪、糖类、水分子等。使分子之间相互碰撞、 挤压、重新排列组合。简而言之，是靠食物本挤压、重新排列组合。简而言之，是靠食物本 身内部的摩擦生热的原理来烹调的。身内部的摩擦生热的原理来烹调的。 微波炉的工作原理微波炉的工作原理 微波炉不是电热器。微波炉不是电热器。 微波炉是电热器吗？微波炉是电热器吗？ 本本 课课 小小 结结 一、知道电流的热效应；知道一般电热器的发热原理；一、知道电流的热效应；知道一般电热器的发热原理； 会对一些家庭电热器进行简单的计算。会对一些家庭电热器进行简单的计算。 电流热效应、电热器发热