电流的热效应动画课件

第3节电热器电流的热效应电热器：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⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。⑵发热体均是由电阻率大、熔点高的材料做成的。电热器的优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。在电动机里，电流主要用来做机械功，但电动机里的导线有电阻，也要产生热量，使导线的温度升高。温度超过绝缘材料的耐热温度，绝缘材料会迅速老化，甚至可能烧坏。电热的危害和防止：加快散热，装风扇，加散热窗。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提出问题

电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？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演示电阻丝结论：

在电流、通电时间相同时，阻值

大

的电阻产生的热量多。探究一：产热多少与电阻大小的关系实验验证演示电阻丝结论：

在通电时间、电阻相同时，电流越

大

的产生的热量多。探究三：产热多少与电流大小的关系返回实验验证演示电阻丝结论：

在电流、电阻相同时，通电时间

长

的产生的热量多。探究二：产热多少与通电时间的关系实验验证1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.

2.公式：Q=I2Rt3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定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.

得出结论根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.

纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt非纯电阻电路：W总＞Q(W总＝UIt=W外＋Q)焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/Rt来计算热量.∴Q=W=UIt=I2Rt根据欧姆定律U=IR又∵W=UIt

若电流做的功全部用来产生热量即Q=W

注意：得出结论焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻斯特，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳热情的教导.焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础.1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比.四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定律称为焦耳—楞次定律.焦耳活到了七十一岁.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳.backQ=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题I=

=

=

0.6AUR36V60Ω还有其他方法吗？一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗的电能是_____,释放热量为___.一个电阻通过0.2A的电流5min，电阻上产生的热量为600J.这个电阻的阻值是___Ω一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是4.5×104J,则通过电阻的电流是___.一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J.一只电炉上标有“220V、1000W”，接在220V的电源上，通电15min.

求：

（1）通过电炉的电量是多少？（2）电炉消耗电能多少度？（3）电炉产生的热量是多少焦？一只电炉上标有“220V、1000W”，接在220V的电源上，通电15min.

求：（1）通过电炉的电量是多少？（2）电炉消耗电能多少度？（3）电炉产生的热量是多少焦？练一练3.有一电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？9．一台单热饮水机的铭牌上标着如下表所示的数据，当热水箱储滿15℃的水后，加热到90℃，需要吸收多少热量？若消耗的电能80%被水吸收，饮水机至少需正常工作多长时间？饮水桶容量18.9L热水箱容量0.8L额定电压220V加热时功率500W保温时功率40W频率50Hz例题分析

型号FY—TSl010A

额定电压220V

频率50Hz

额定功率1000W

容量1.OL7．如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，袭中列出了其部分技术参数．(1)电热水壶正常工作时的电流是多少?(2)电热水壶正常工作时，用6min就能将整壶水烧开，如果水吸收的热量是3.24×105J