15.3 電熱器 電流的熱效應(yīng),電暖氣,電熱油汀,電熱毯,電流的熱效應(yīng)： 當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱，將電能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。,電熱器： 利用電流熱效應(yīng)工作的裝置。,電水壺,電飯鍋,發(fā)熱體：,安全保護(hù),電阻率大、熔點(diǎn)高,電能內(nèi)能,微波爐是電熱器嗎？,一、電熱器,【結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】,特點(diǎn)：,作用：,絕緣體：,【閱讀辨析】,不是,二、電熱,電流通過(guò)用電器產(chǎn)生的熱量，用Q表示。,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少。,焦（J）,如何讓電熱器產(chǎn)生更多電熱？,B、同一電熱器，通電時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)熱越多。,C、電熱絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱。,A、電熱器通電發(fā)熱，不通電不發(fā)熱。,【定義】,【實(shí)質(zhì)】,【單位】,【思考】,【活動(dòng)】,結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，猜想電熱的影響因素。,可能與電流有關(guān)，I 越大，Q越大,可能與時(shí)間有關(guān)，t 越大，Q越大,可能與電阻有關(guān)，R越大，Q越大,（控制變量法）,1.如何反映電熱的大小？,（轉(zhuǎn)化法）,A.保持I、t一定，探究Q與R的關(guān)系,B.保持R、t一定，探究Q與I的關(guān)系,2.實(shí)驗(yàn)需采用哪種研究方法？,3.如何控制和測(cè)量相關(guān)參量，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？,（物體受熱升溫）,三、探究影響電流熱效應(yīng)的因素,（物體受熱膨脹）,4.實(shí)驗(yàn)中需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？,探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻R的大小關(guān)系,通過(guò)電熱絲的 相同時(shí)，電熱絲的電阻越，電流產(chǎn)生的電熱就越。,【結(jié)論1】,多,大,電流和通電時(shí)間,探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流I的大小關(guān)系,【結(jié)論2】,電熱絲的 相同時(shí)，通過(guò)電 熱絲的電流越，電熱就越。,多,大,電阻和通電時(shí)間,通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的___________、通過(guò)導(dǎo)體的_________以及通電時(shí)間有關(guān),電阻,電流,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,Q與I、R、t之間存在何種定量關(guān)系呢？,思考：,焦耳定律,1840年，焦耳把環(huán)形線(xiàn)圈放入裝水的試管內(nèi)，測(cè)量不同電流和 電阻時(shí)的水溫。通過(guò)實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)放出的熱 量與導(dǎo)體的電阻及電流強(qiáng)度的平方之積成正比。四年之后，俄 國(guó)物理學(xué)家楞次進(jìn)一步驗(yàn)證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正 確性。因此該定律稱(chēng)為焦耳定律。焦耳活到了七十一歲。1889 年10月11日焦耳在索福特逝世。他一生用近四十年的時(shí)間探索 “功和熱量”之間關(guān)系”，不畏艱難，嘔心瀝血。他的事跡非 常感人，后人為了紀(jì)念焦耳，把功和能的單位定為焦耳。,焦耳在1818年12月24日生于英國(guó)曼徹 斯特。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動(dòng)， 沒(méi)有受過(guò)正規(guī)的教育。青年時(shí)期，焦耳認(rèn) 識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了 焦耳熱情的教導(dǎo)。焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了 數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)。,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。,揭示了電熱的計(jì)算方法。,Q=I2Rt,焦（J),1J=1A2s,A.實(shí)驗(yàn)定律普遍適用于各種電路電熱計(jì)算。,B.注意Q與R、I、t的“同體、同時(shí)性”關(guān)系。,C.落實(shí)Q與R、I、t的單位“統(tǒng)一性”原則。,【內(nèi)容】,【意義】,【公式】,【單位】,【說(shuō)明】,四、焦耳定律,通過(guò)導(dǎo)體的電流 單位：安（A）,導(dǎo)體的電阻 單位：歐（）,通電時(shí)間 單位：秒（S）,電流所產(chǎn)生的熱量，簡(jiǎn)稱(chēng)“電熱” 單位：焦耳（J）,【例題1】：某電熱器電阻絲的電阻是2千歐，當(dāng)0.5安的電流通過(guò)時(shí)，1分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？,解：Q= I2Rt,=(0.5A)2 2000 60S =3 104J,答：產(chǎn)生的熱量是3 104J,練習(xí)： 某電熱器電阻絲的電阻為55歐,接入220V的電路中,在10分鐘內(nèi) （1）產(chǎn)生多少熱量? （2）電流做了多少功？,【練習(xí)】：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線(xiàn)圈兩端的電壓為380V，線(xiàn)圈的電阻為2歐，線(xiàn)圈中的電流為10A，若這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作1s鐘。 求：(1)消耗的電能W；(2)產(chǎn)生的熱量Q。,(2)QI2Rt(10A)221s200J,解：(1)WUIt 380V10A1s3800J,答：消耗的電能是3800J；產(chǎn)生的熱量是200J。,在非純電阻電路中，W=UIt 求得的是消耗的總電 能； Q=I2Rt 公式求得的是在總電能中轉(zhuǎn)化為 內(nèi)能部分的能量。,電功與與電熱的關(guān)系（W與Q的關(guān)系）,W=UIt,Q=I2Rt,在純電阻電路(電熱器電路)中：,即：W Q,W=UIt=U2t/R=I2Rt,Q=I2Rt=U2t/R=UIt,W = Q,【辨析】,五、焦耳定律,電熱油汀,電熱蚊香,電水壺,電熨斗,電暖器,電爐,電熱的作用：有利的一面,電熱的作用：有害的一面,加快散熱的方法三：散熱風(fēng)扇,加快散熱的方法二：散熱孔,加快散熱的方法一：散熱片,課 堂 小 結(jié),一、知道電流的熱效應(yīng)；知道一般電熱器的發(fā)熱原理；,電流熱效應(yīng)、電熱器發(fā)熱原理、,二、探究決定電熱的因素、理解并正確運(yùn)用焦耳定律,電熱與什么因素有關(guān)、焦耳定律、公式、單位；,焦耳定律的適用條件、電熱的計(jì)算，電熱與電功的關(guān)系