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15.3电热器 电流的热效应(新课)

电热器的主要组成部分是发热体(一般由 电阻率大、熔点高的合金丝做成的);电热器具有清 洁、无污染、热效率高且便于控制和调节等优点。
【二、影响电流热效应的因素】
1.猜想: ①通电时间 ②电流 ③电阻
2.方法: ①控制变量法
②转换法(把比较电热
器产生热量的多少转换成观 察什么样的直观现象呢?)
煤油
电阻丝通电放热 ,煤油吸热升温
②另外两个因素又该如何探究?
探究:电热与通电时间的关系 如图,第一次让通电时间短些,
第二次长些,观察两次实验温度计的 示数变化; 探究:电热与电流的关系
如图,通过调节滑片P让两次实 验的电流不同,同时保证相同的通电 时间,观察温度计示数的变化;
注意:第二次实验时 ,要等到温度降回来 再开始。
【三、焦耳定律】
的电热是原来的__4____倍,这是目前家庭用电
发生火灾的主要原因之一。
3. 两个电热器的电阻之比为4:3,通过相同电流, 在相等时间里产生的热量之比 4︰3 ;若两个 电热器的电阻相同,通过电流为1︰3,在相等 时间里产生的热量之比为 1︰9 。
4.一台电风扇接在220V的电路中正常工作1min,已 知通过风扇电动机的电流为0.5A,测得风扇电动机 线圈电阻为5Ω,求:电风扇的电动机产生的电热是 少?电流做了多少功?
1.内容:
1840年,英国科学家焦耳通过大量的实 验研究发现:电流通过导体产生的热量 与电流的平方成正比,与导体的电阻成 正比,与通电时间成正比。
2.公式:
3.分析:(电热与电功的关系)
① 当电流所做的功,全部转化为内能时, 电功 = 电热; (例如:电热器)
② 当电流所做的功,只有一部分转化成内能时, 电功 = 电热 + 其他形式的能; (例如:含有电动机的用电器,如电风扇,洗衣机等)
15.3 电热器 电流的热效应
【想一想】
下面这些用电器在能量转化方面有什么共同点?
电热油汀 电水壶
电炉 热得快
电暖器
电熨斗
电饭锅
【一、电热器】
1. 导体中有电流通过时会发热, 电能转化为内能, 这种现象称为电流的热效应;
2. 利用电流热效应工作的装置称为电热器; 3. 电暖器,电水壶,电饭锅等都是电热器。
【当堂训练】
1.某电热器电阻丝的电阻是2千欧,当0.5安的 电流通过时,1分钟产生的热量是多少焦?
解:Q=I2Rt =(0.5A)2 × 2000 Ω × 60S =3 × 104J
答:产生的热量是3 × 104J。
2.某段家庭电路上,因为新安装了空调,使 得导线的电流增加为原来的两倍,则其产生
3.实验:
①如图连接好电路,滑片P移动到使滑 动变阻器接入电路的阻值最大处: 闭合开关,你会观察到什么现象? 该装置探究的是哪个因素? 你能得出什么结论呢?
现象:乙瓶中温度计示数上升的快,即:液体温度升高的大; 探究:电热与电阻的关系;(通电时间与电流相等) 结论:当电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越大。
解: Q=I2Rt=(0.5A)2 × 5 Ω × 60S=75J W=UIt=220V×0.5A × 60S=6600J
【四、拓展】(电热器的不同挡位分析)
1. 如图,串联电路: ① 闭合S1、S2,电热器处于加热档;
电功率P加热=U2/R2 ② 闭合S1,断开S2,电热器处于保温档;
电功率P保温=U2/(R1+R2)
2. 如图,并联电路: ① 闭合S1、S2,电热器处于加热档;
电功率P加热=U2/R1 + U2/R2 ② 闭合S1,断开S2,电热器处于保温档;
电功率P保温=U2/R2
阅读:课本P15【生活·物理·社会】
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