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1、15.315.3 电热器电热器 电流的热效应电流的热效应 第十五章第十五章 电功和电热电功和电热苏科版新教材同步教学课件苏科版新教材同步教学课件电热器：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热得快热得快利用利用电流热效应电流热效应工作的装置。工作的装置。当电流通过导体时会发热，将当电流通过导体时会发热，将电能电能直接转化为直接转化为内能内能。这种现象叫。这种现象叫电流电流的热效应。的热效应。共同点：电流通过导体时会发热共同点：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你知道生活中还有哪些家用电器是物理上说的理上说的“电热器电热器”吗？吗？电热器的结构共性电热器的结
2、构共性电热器的主要组成部分是电阻丝做的电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体发热体。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 的材料做成的。的材料做成的。信息快递1、电流的热效应：、电流的热效应：当电流通过导体时会发热，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将电能直接转化为内能，这种现象叫电流的热效应。应。2、电热器：、电热器：利用利用电流的热效电流的热效应工作的装置应工作的装置。电热的实质：电热的实质：电能电能转化为转化为内能内能4、电热器主要由、电热器主要由电阻率较大电阻率较大、熔点较高熔点较高的电阻的电阻丝组成。丝组成。笔记笔记一、电热器一、
3、电热器1 1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡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？热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？2 2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，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，这又是为什电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？么？3 3、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的电熨斗，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。这又是为什热量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什么？么？电阻不同电阻不同电流不同电流不同时间不同时间不同生活现象生活现象1、提出问题、提出问题电流
4、通过电流通过导体导体产生的热量跟哪些因素产生的热量跟哪些因素有关？有关？2、做出猜想、做出猜想 导体的导体的电阻电阻导体中导体中电流电流通电的通电的时间时间实验方法实验方法控制变量法控制变量法 二、实验探究二、实验探究3.设计实验：设计实验：探究电热多少与电阻的关系：探究电热多少与电阻的关系：应保持应保持、不变，改变不变，改变。【实验电路图】：【实验电路图】：如何比较电阻丝产生热量的多少？如何比较电阻丝产生热量的多少？.实验探究实验探究让电阻丝让电阻丝R1和和R2分别加热等质量的分别加热等质量的煤油，然后比较煤油升高温度的高低。煤油，然后比较煤油升高温度的高低。R1R2通电时间通电时间电流电流
5、电阻电阻进行实验进行实验：实验探究实验探究分析与结论：分析与结论：现象：现象：R1R2，装有电阻丝，装有电阻丝的锥形的锥形瓶中的煤油的温度升得更高。瓶中的煤油的温度升得更高。结论：在结论：在和和一定时，导一定时，导体的体的越大，导体产生的热量越多。越大，导体产生的热量越多。实验探究实验探究R2电流电流通电时间通电时间电阻电阻3.设计实验：设计实验：探究电热多少与电流的关系：探究电热多少与电流的关系：应保持应保持、不变，改不变，改变变。思考：能不能采用两个电阻并联的方法？思考：能不能采用两个电阻并联的方法？【自主学习】：【自主学习】：p13实验探究实验探究电阻电阻通电时间通电时间电流电流进行实验
6、进行实验：实验探究实验探究分析与结论：分析与结论：现象：现象：R甲甲=R乙乙，装有电阻丝，装有电阻丝的锥的锥形瓶中的煤油的温度升得更高。形瓶中的煤油的温度升得更高。结论：在结论：在和和一定时，导一定时，导体的体的越大，导体产生的热量越多。越大，导体产生的热量越多。实验探究实验探究R乙乙电阻电阻通电时间通电时间电流电流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通电时间对产生热量的影响要研究通电时间对产生热量的影响,应该控制应该控制和和 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：在通电电流和电阻相同结论：在通电电流和电阻相同的条件下，的条件下，越越长长，电流，电流产
7、生的热量越产生的热量越多多。通电时间通电时间实验结论实验结论结论结论1:1:在通电电流和通电时间相同的条件在通电电流和通电时间相同的条件下，下，电阻电阻越越大大，电流产生的热量越，电流产生的热量越多多。结论结论2:2:在电阻和通电时间相同的条件下，在电阻和通电时间相同的条件下，电流电流越越大大，电流产生的热量越，电流产生的热量越多多。结论结论3:3:在通电电流和电阻相同的条件下，在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间通电时间越越长长，电流产生的热量越，电流产生的热量越多多。信息快递信息快递 英国物理学家英国物理学家焦耳焦耳用近四十年的时用近四十年的时间探索了间探索了“电热电热与与电流、电阻、时
8、间电流、电阻、时间的定量关系的定量关系”，不畏艰难，呕心沥血，不畏艰难，呕心沥血，他为推动人类社会的进步，为科学而他为推动人类社会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常感人。为了纪念这位伟大的科学家，感人。为了纪念这位伟大的科学家，物理上用物理上用“焦耳焦耳”作为功或能的单位。作为功或能的单位。把这一定律称作把这一定律称作焦耳定律焦耳定律三、焦耳定律三、焦耳定律、内容：电流通过导体产生的热量与、内容：电流通过导体产生的热量与电流电流的平方的平方成正比，与导体成正比，与导体电阻电阻成正比，与成正比，与通电通电时间时间成正比。成正比。2、公式：、公式：3、
9、单位：、单位：电流电流I I-电阻电阻R-R-时间时间t-t-热量热量Q-Q-Q Q 热热=I=I2 2RtRt安培安培（A）欧姆（欧姆（）秒（秒（s）焦耳（焦耳（J）四、电功和电热的关系四、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）W=Q 即即 UIt=I2Rt 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）W Q 即即UIt I2Rt 说明：说明：焦耳定律是实验定律，焦耳定律适
10、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.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).Q=UIt(2).Q=只适用于只有电阻只适用于只有电阻的电路的电路,(电能全部转电能全部转化为内能化为内能)的情况。的情况。电热油汀电热油汀电热蚊香电热蚊香电水壶电水壶电熨斗电熨斗电暖器电暖器电炉电炉电热的作用：电热的作用：有利的一面有利的一面取暖、加热食物等；取暖、加热食物等；电热的作用：电热的作用：有害的一面有害的一
11、面加快散热的方法三：加快散热的方法三：散热风扇散热风扇加快散热的方法二：加快散热的方法二：散热孔散热孔加快散热的方法一：加快散热的方法一：散热片散热片轻则用电器烧坏；重则引发火灾。轻则用电器烧坏；重则引发火灾。1.下列家用电器中，利用电流的热效应工作下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是的是（）A、电饭锅、电饭锅B、电风扇、电风扇C、电视机、电视机D、洗衣机、洗衣机检测反馈检测反馈A A2电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，是因为电得发红，而导线却几乎不发热，是因为电炉丝的炉丝的比导线大得多，根据焦耳比导线大得多，根据焦耳定律可知，
12、在定律可知，在和和相同时，相同时，电炉丝产生了更多的热量电炉丝产生了更多的热量.电阻电阻电流电流通电时间通电时间3.日光灯、电风扇和电热毯均标有日光灯、电风扇和电热毯均标有“220V40W”字样，它们正常工作相同的时间。字样，它们正常工作相同的时间。发热最多的用电器是发热最多的用电器是（）A电灯电灯B电风扇电风扇C电热毯电热毯D一样多一样多C电功最多的用电器是电功最多的用电器是（）D4我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材，我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材，使中国跻身该技术领域国际先进行列假如所有导使中国跻身该技术领域国际先进行列假如所有导体都成了常温下的超导体，那么当用电器通电
13、时，体都成了常温下的超导体，那么当用电器通电时，下列说法正确的是下列说法正确的是A白炽灯仍然能发光白炽灯仍然能发光B电动机仍然能转动电动机仍然能转动C电饭锅仍然能煮饭电饭锅仍然能煮饭D电熨斗仍然能熨烫衣服电熨斗仍然能熨烫衣服B5现有一电阻值为现有一电阻值为44的电热壶，它工的电热壶，它工作时通过的电流为作时通过的电流为5A，10s可产生的热量是可产生的热量是J。110006如图所示的电路图中，电阻如图所示的电路图中，电阻R1的阻值为的阻值为10。闭合开关闭合开关S，A1的示数为的示数为0.4A，A的示数为的示数为0.6A，求：，求：（1）通过）通过R2的电流；的电流；（2）R1两端的电压；两端的电压；（3）在）在60s内内R1产生的热量。产生的热量。