第三节 电热器 电流的热效应(修改)

物理电热器教案及课件

第三节 电热器 电流的热效应

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各式各样的家用电热器

电水壶

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一、电热器 1.利用电流的热效应工作的装置 1.利用电流的热效应工作的装置 2.电流通过导体时， 2.电流通过导体时，导体发热的现象 电流通过导体时 电流的热效应 电流的热 3.发热体是由熔点高、电阻率大的材料做 3.发热体是由熔点高、电阻率大的材料做 发热体是由熔点高 成的

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二、影响电流热效应的因素 问题： 问题： 电流通过电热器所产生的热量与哪些 因素有关？ 因素有关？ 猜想： 猜想： 电阻的大小、电流的大小、 电阻的大小、电流的大小、通电 时间的长短 研究方法： 研究方法： 控制变量法

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观察电热的方法： 观察电热的方法：

方法一

方法二

电热丝发热使 煤油升温而膨胀

电热丝发热， 电热丝发热， 点燃火柴

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1.研究电阻的大小对产生热量多少的影响 研究电阻的大小对产生热量多少的影响 研究电阻需要控制的变量： 需要控制的变量： 电流和 电流和通电时间 方法： 方法： 将两阻值不同的电阻丝组成串联电路， 阻值不同的电阻丝组成串联电路 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： 现象： 电阻大的电阻丝中的火柴棒先被点燃 电阻大的电阻丝中的火柴棒先被点燃 说明： 说明： 电阻有关 电流通过电热器所产生的热量与其电阻 电流通过电热器所产生的热量与其电阻有关

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2.研究电流的大小对产生热量多少的影响 研究电流的大小对产生热量多少的影响 研究电流需要控制的变量： 需要控制的变量： 电阻和 电阻和通电时间 方法： 方法： 改变电流的大小， 电流的大小 改变电流的大小， 把火柴棒插入电阻圈中 现象： 现象： 电流大时电阻丝中的火柴棒先被点燃 电流大时电阻丝中的火柴棒先被点燃 说明： 说明： 电流有关 电流通过电热器所产生的热量与电流 电流通过电热器所产生的热量与电流有关

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3.前面的实验表明： 前面的实验表明： 前面的实验表明 电阻和电流均不变时 通电时间越长 均不变时， 越长， 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： 说明： 电流通过电热器所产生的热量 通电的时间有关 与通电的时间有关

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三、焦耳定律 1.内容： 1.内容： 内容 电流通过导体时产生的热量， 电流通过导体时产生的热量，与电 流的平方成正比， 平方成正比 流的平方成正比，与导体的电阻成 正比，与通电时间成正比。 正比，与通电时间成正比。 2.数学表达式： 2.数学表达式：Q = I2Rt 数学表达式 3.单位：焦耳( 3.单位：焦耳(J) 单位

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焦耳英国物理学家焦耳用 近四十年的时间探索“ 近四十年

的时间探索“功 和热量之间关系” 和热量之间关系” ,不 畏艰难，呕心沥血， 畏艰难，呕心沥血，他为 推动人类社会的进步， 推动人类社会的进步，为 科学而贡献几乎毕生的精 他的事迹非常感人。 力，他的事迹非常感人。 为了纪念这位伟大的科学 物理上用“焦耳” 家，物理上用“焦耳”做 功或能的单位。 功或能的单位。

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4.电热与电功的关系 4.电热与电功的关系纯电阻电路 ①若电能全部转化为内能(对于纯电阻电路): 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， W( Rt=UIt) 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): 非纯电阻电路 ② 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: 电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。 电流通过电动机时，则：Q < W (I2Rt<UIt) 电流通过电动机时， UIt) 注意： 注意： 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。 任何用电器 计算

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四、电能的利用和防止

为什么家用电器长期 停止使用时， 停止使用时，隔一段 时期又要通电？ 时期又要通电？

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有三个用电器，其中一个为“ 有三个用电器，其中一个为“220V 60W” 的电风扇，一个为“ 的白炽灯， 的电风扇，一个为“220V 60W”的白炽灯， 的白炽灯 一个为“ 电热器， 一个为“220V 60W”电热器，都在额定电 电热器 压下工作相同的时间， 压下工作相同的时间，比较这三个用电器产 C 生的热量是( 生的热量是( ) A.电风扇最多 B.白炽灯最多 电风扇最多 白炽灯最多 C.电热器最多 D.都一样 电热器最多 都一样 那么消耗的电能呢？电流做的功呢？ 那么消耗的电能呢？电流做的功呢？

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下列家用电器中，属于电热器的是[ 下列家用电器中，属于电热器的是[ A ] A.电熨斗 B.电风扇 . . C.电话机 D.洗衣机 . . 下列事例中，不属于利用电热的是( 下列事例中，不属于利用电热的是(D ) 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

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例题2 40W”的电炉 的电炉， 例题2:“220V 40W”的电炉，在照明电 路上，使用10分钟产生了多少热量？ 10分钟产生了多少热量 路上，使用10分钟产生了多少热量？ 例题3 一电动机线圈的电阻为1Ω, 例题3:一电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两 1Ω 端所加电压为2V 2V时 电流为0.8A 0.8A, 端所加电压为2V时，电流为0.8A,电动 机正常工作. 机正常工作.求: (1)电动机正常工作1min所消耗的电能 (1)电动机正常工作1min所消耗的电能

电动机正常工作1min (2)电动机线圈每分钟产生的热量 (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 电动机正常工作1min (3)电动机正常工作1min所转化的机械能是 多少？ 多少？ 96J 38.4J 57.6J

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一台直流电动机它的线圈的电阻r= 欧 一台直流电动机它的线圈的电阻 =2欧，电动机与 另一个R= 欧的电阻串联接在 欧的电阻串联接在220伏的电路上工作， 伏的电路上工作， 另一个 =5欧的电阻串联接在 伏的电路上工作 通过电动机的电流强度为10安如图所示。 通过电动机的电流强度为 安如图所示。 安如图所示 整个电路中消耗的电功率， 求：(1)整个电路中消耗的电功率， 整个电路中消耗的电功率 (2)电动机消耗的功率， 电动机消耗的功率， 电动机消耗的功率 (3)电动机转化为机械能的功率， 电动机转化为机械能的功率， 电动机转化为机械能的功率 (4)整个电路中发热功率。 整个电路中发热功率。 整个电路中发热功率