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1、电热器电热器 电流的热效应电流的热效应各式各样的家用电热器各式各样的家用电热器电水壶电水壶一、电热器一、电热器1.1.利用电流的热效应工作的装置利用电流的热效应工作的装置2.2.电流通过导体时，导体发热的现象电流通过导体时，导体发热的现象 电流的电流的热热效应效应 3.3.发热体是由发热体是由熔点高、电阻率大熔点高、电阻率大的材料做的材料做成的成的二、影响电流热效应的因素二、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、通电电阻的大小、电流的大小、通电时间的长短时间的长短研究方法：研究
2、方法： 控制变量法控制变量法 观察电热的方法：观察电热的方法：方法一方法一电热丝发热，电热丝发热，点燃火柴点燃火柴方法二方法二电热丝发热使电热丝发热使煤油升温而膨胀煤油升温而膨胀1.研究研究电阻电阻的大小对产生热量多少的影响的大小对产生热量多少的影响n需要控制的变量：需要控制的变量： 电流电流和和通电时间通电时间n方法：方法： 将两将两阻值不同阻值不同的电阻丝组成的电阻丝组成串联串联电路，电路， 把火柴棒插入电阻圈中把火柴棒插入电阻圈中n现象：现象： 电阻大电阻大的电阻丝中的火柴棒先被点燃的电阻丝中的火柴棒先被点燃n说明：说明： 电流通过电热器所产生的热量与其电流通过电热器所产生的热量与其电阻
3、电阻有关有关 2.研究研究电流电流的大小对产生热量多少的影响的大小对产生热量多少的影响n需要控制的变量：需要控制的变量： 电阻电阻和和通电时间通电时间n方法：方法： 改变改变电流电流的大小，的大小， 把火柴棒插入电阻圈中把火柴棒插入电阻圈中n现象：现象： 电流大电流大时电阻丝中的火柴棒先被点燃时电阻丝中的火柴棒先被点燃n说明：说明： 电流通过电热器所产生的热量与电流通过电热器所产生的热量与电流电流有关有关 3.前面的实验表明：前面的实验表明： 在在电阻电阻和和电流电流均不变时，均不变时，通电时间通电时间越长，越长， 火柴棒越容易被点燃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电
4、流通过电热器所产生的热量 与与通电的时间通电的时间有关有关三、焦耳定律三、焦耳定律 1.1.内容：内容： 电流通过导体时产生的热量，与电电流通过导体时产生的热量，与电流的流的平方平方成正比，与导体的电阻成成正比，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。2.2.数学表达式：数学表达式：Q = IQ = I2 2RtRt3.3.单位：单位：焦耳（焦耳（J J） 焦焦 耳耳 英国物理学家焦耳英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索用近四十年的时间探索“功和热量之间关系功和热量之间关系” ” ，不畏艰难，呕心沥血，他不畏艰难，呕心沥血，他为推动人类社会的进步，为推动人类社会的进步，为
5、科学而贡献几乎毕生的为科学而贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常感人。精力，他的事迹非常感人。为了纪念这位伟大的科学为了纪念这位伟大的科学家，物理上用家，物理上用“焦耳焦耳”做做功或能的单位。功或能的单位。4.4.电热与电功的关系电热与电功的关系若电能全部转化为内能（对于若电能全部转化为内能（对于纯电阻纯电阻电路）：电路）：电功全部用来产生热量，则：电功全部用来产生热量，则：Q = WQ = W（I I2 2Rt=UItRt=UIt） 若电能部分转化为内能（对于若电能部分转化为内能（对于非纯电阻非纯电阻电路）：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
6、。如: :电流通过电动机时，则：电流通过电动机时，则：Q W Q W （I I2 2RtRtUItUIt）注意：注意：焦耳定律适用于焦耳定律适用于任何用电器任何用电器的的热量热量计算。计算。 四、电能的利用和防止四、电能的利用和防止为什么家用电器长期为什么家用电器长期停止使用时，隔一段停止使用时，隔一段时期又要通电？时期又要通电？n有三个用电器，其中一个为有三个用电器，其中一个为“220V60W”的电风扇，一个为的电风扇，一个为“220V60W”的白炽灯，的白炽灯，一个为一个为“220V60W”电热器，都在额定电电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产压下工作相同的时间，比较这
7、三个用电器产生的热量是（）生的热量是（）A.电风扇最多电风扇最多B.白炽灯最多白炽灯最多C.电热器最多电热器最多D.都一样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？Cn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电熨斗电熨斗B电风扇电风扇 C电话机电话机 D洗衣机洗衣机n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（ ） A. 用电饭锅煮饭用电饭锅煮饭 B. 电热孵卵器孵小鸡电热孵卵器孵小鸡 C. 用电熨斗熨衣服用电熨斗熨衣服 D. 电视机加散热窗电视机加散热窗AD例题例题2 2：“220V 40W”220V 40W”的电炉，在
8、照明电的电炉，在照明电路上，使用路上，使用1010分钟产生了多少热量？分钟产生了多少热量？ 例题例题3 3：一电动机线圈的电阻为一电动机线圈的电阻为11，线圈两，线圈两端所加电压为端所加电压为2V2V时，电流为时，电流为0.8A0.8A，电动，电动机正常工作求机正常工作求: :(1)(1)电动机正常工作电动机正常工作1min1min所消耗的电能所消耗的电能(2)(2)电动机线圈每分钟产生的热量电动机线圈每分钟产生的热量(3)(3)电动机正常工作电动机正常工作1min1min所转化的机械能是所转化的机械能是多少？多少？96J 38.4J 57.6J96J 38.4J 57.6J 一台直流电动机它
9、的线圈的电阻一台直流电动机它的线圈的电阻r2欧，电动机与欧，电动机与另一个另一个R5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，通过电动机的电流强度为通过电动机的电流强度为10安如图所示。安如图所示。求：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， (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， (4)整个电路中发热功率。整个电路中发热功率。5电炉丝坏了，去掉电炉丝坏了，去掉1/4后，仍接在原电源上，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在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量
10、之比为之比为 ( ) A.4:3 B.3:4 C.4:1 D.1:46某电热器的电阻是某电热器的电阻是55欧姆，把它接在电源上欧姆，把它接在电源上5分钟产生分钟产生2.65105焦的热量焦的热量,则电源电压是则电源电压是 伏。伏。7“220V 40W”的电炉，在照明电路上，使用的电炉，在照明电路上，使用10分钟产生了多少热量？分钟产生了多少热量？ 8一只烘干箱，当通过的电流是一只烘干箱，当通过的电流是5安时，每分安时，每分钟产生的热量是钟产生的热量是6.6104焦，求该烘干箱发热焦，求该烘干箱发热体的电阻和功率？工作体的电阻和功率？工作5小时用几度电？小时用几度电？n两只电阻两只电阻R12R2
11、，把它们串联起来后接入，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，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。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接在同一电路中，相同时间内产生的热量之比是。比是。2 11 41 21阻值为阻值为R的电阻丝的电阻丝,接到电源上接到电源上6分钟烧开一分钟烧开一壶水壶水,现在用两根同样的电热丝串联起来现在用两根同样的电热丝串联起来,烧同烧同样一壶水样一壶水,需
12、要的时间是需要的时间是 ( ) A.12分钟分钟 B.4 分钟分钟 C.8分钟分钟 D.6分钟分钟2一只电炉接在一只电炉接在220伏的电路上时，用伏的电路上时，用10分钟分钟可把一壶水烧开，那么接在可把一壶水烧开，那么接在110伏的电路上时，伏的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是同样把这壶水烧开所需要时间是 ( ) A.10分钟分钟 B.20分钟分钟 C.30分钟分钟 D.40分钟分钟9一个一个“220V 1000W”的电热器，在额定电的电热器，在额定电压下通电压下通电15分钟，分钟，(1)产生的热量是多少焦？产生的热量是多少焦？(2)若家用电能表上标有若家用电能表上标有“3000r/KWh”的字样，的字样，则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转？则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转？(3)若这些热量有若这些热量有30%被被2.5千克、千克、30的水吸收，的水吸收，在在1标准大气压下，水温升高到多少标准大气压下，水温升高到多少？水水的比热是的比热是4.2103焦焦/（千克（千克）