電熱器電流的熱效應(yīng)

關(guān)于電熱器電流的熱效應(yīng)第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月電熱器：電熱油汀電爐電暖器電水壺電熨斗電飯鍋熱得快利用電流熱效應(yīng)工作的裝置。電流的熱效應(yīng)：當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱，將電能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月電爐接入電路中時(shí)，電爐和電線中流過相同的電流，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱。

問題1：第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月提出問題：導(dǎo)體通電時(shí)產(chǎn)生熱量的多少可能與哪些因素有關(guān)？第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)方法:現(xiàn)象一：電爐絲通電能產(chǎn)生熱。猜想二：電爐絲產(chǎn)生的熱量同通電時(shí)間有關(guān)。猜想三：導(dǎo)體通電時(shí)產(chǎn)生的熱量多少與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)。現(xiàn)象二：電爐絲通電的時(shí)間越長產(chǎn)生的熱量越多。事實(shí)：電爐絲的材料是鎳鉻合金絲，導(dǎo)線材料是銅。猜想一：電爐絲產(chǎn)生的熱量同電流有關(guān)控制變量法第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月想一想議一議1、如何研究通電導(dǎo)體的電阻大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響2、如何研究通電導(dǎo)體中電流大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響3、如何研究導(dǎo)體的通電時(shí)間對(duì)產(chǎn)生熱量的影響如何觀察比較電熱？為完成探究，還需什么器材？第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月觀察電熱的方法：方法一電熱絲發(fā)熱，點(diǎn)燃火柴

優(yōu)點(diǎn)：⑶實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，操作簡便。⑵器材簡單，容易準(zhǔn)備；現(xiàn)象容易受火柴、放置位置、環(huán)境（如空氣流動(dòng)）等因素的干擾；方法二電熱絲發(fā)熱使煤油溫升和膨脹⑴現(xiàn)象直觀、精確；⑵受環(huán)境干擾較少。缺點(diǎn)：⑴現(xiàn)象直觀、明顯；缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：⑶實(shí)驗(yàn)時(shí)間稍長。⑵器材復(fù)雜，準(zhǔn)備較難；⑴現(xiàn)象較細(xì)微，遠(yuǎn)處不便看；第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月連接實(shí)物圖，并畫出電路圖AR1R2第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)研究電熱器電阻的大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響要研究電阻對(duì)產(chǎn)生熱量多少的影響，應(yīng)該控制

和

不變，則可以讓兩個(gè)阻值不同的電阻

（串聯(lián)／并聯(lián)）后接入電路。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè)電流通電時(shí)間串聯(lián)第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)研究電流大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響

要研究電流對(duì)產(chǎn)生熱量的影響，應(yīng)該使電阻的阻值

(改變/不變)，而通過該電阻的電流大小

(改變/不變)。只要調(diào)節(jié)電路中滑動(dòng)變阻器的滑片，就可以改變電路中的電流大小。不變改變第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)研究通電時(shí)間對(duì)產(chǎn)生熱量的影響

要研究電流對(duì)產(chǎn)生熱量的影響,應(yīng)該控制

和

不變，改

變

。

通電時(shí)間電阻電流第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論1.

在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論2.

在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

結(jié)論3.

在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)結(jié)論第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2.焦耳定律英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn)，于1840年精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律。

內(nèi)容：電流流過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電的時(shí)間成正比。1.公式：(普遍適用)

單位：I—安R—?dú)Wt—秒Q—焦二.電流產(chǎn)生熱量的表達(dá)式

Q=I2Rt第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月【練習(xí)1】當(dāng)0.2A的電流通過一金屬線時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1，若使通過的電流增加到0.4A時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q2，那么Q2是Q1的（）

A.2倍B.4倍C.0.25倍D.0.5倍B第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月【練習(xí)2】兩個(gè)電熱器的電阻之比為4:3，通過相同的電流，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比_____；若兩個(gè)電熱器的電阻相同，通過的電流強(qiáng)度為1︰3，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為______。4︰31︰9第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月【例題1】

某電熱器電阻絲的電阻為55Ω，接在220V的電源上，在20min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電功和電熱的關(guān)系（W

和Q

的關(guān)系）

①在電熱器電路(只有電阻的電路)中：（電能幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）

W=Q

W（

=UIt）=Q（=I2Rt）

②在其他電路中：（如電流通過電動(dòng)機(jī)做功時(shí)，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）W>Q

W

（=UIt）>

Q（=I2Rt）

第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月說明：焦耳定律是實(shí)驗(yàn)定律，焦耳定律適用于計(jì)算由于電阻存在，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分能量即電熱。沒有電阻，就不產(chǎn)生電熱！結(jié)論：電功W≥電熱Q第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月3.電流產(chǎn)生熱量的其他表達(dá)式(1).Q=UIt(2).Q=只適用于只有電阻的電路,(電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)的情況。第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月四、電熱器的結(jié)構(gòu)共性⑴電熱器的主要組成部分是電阻絲做的發(fā)熱體。⑵發(fā)熱體均是由

電阻率大

、

熔點(diǎn)高

的材料做成的。同學(xué)們，想一下，這么多電熱器在結(jié)構(gòu)上有什么相同之處？你知道嗎？為什么電熱器的材料要用電阻率大，熔點(diǎn)高的電阻絲做？為什么電熱器的電阻絲繞要在絕緣材料上？第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月【例題2】：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電阻為2歐,線圈中的電流為10安,若這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作1秒鐘，求：1）消耗的電能W。

2）產(chǎn)生的熱量Q。

第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月解：1）W＝UIt

＝380×10×1J

＝3800J已知：電動(dòng)機(jī)U=380VI=10AR=2

Ωt=1s求：（1）W（2）Q2）Q＝I2Rt

＝10×10×2×1J

＝200J第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用舉例：防止舉例：用電器使用不當(dāng)時(shí)，電熱會(huì)產(chǎn)生哪些危害？電線中電流過大時(shí)，⑴電熱會(huì)使絕緣材料迅速老化，甚至燃燒起火；⑵有些用電器，如不采取散熱措施，會(huì)被燒壞。用電器是采取哪些措施防止電熱的危害的？⑴有的電動(dòng)機(jī)里裝有風(fēng)扇；⑵電視機(jī)、收音機(jī)機(jī)殼上有散熱窗等；五、電熱現(xiàn)象的應(yīng)用和防止第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1980年巴黎日用電器展覽會(huì)上，出現(xiàn)了一種被稱為“烹飪之神”的炊具。這種炊具是利用微波的特性制作的。微波是一種高頻率的電磁波，具有反射、穿透、吸收三種特性。這種炊具的心臟是瓷控