电热器 电流的热效应

深入讨论
为什么电流流过导体， 为什么电流流过导体， 导体就会发热？ 导体就会发热？
电热器是利用电流热效应工作的装置
电流热效 应的运用： 应的运用：
可以判断 判断导体 可以判断导体 中是否有电流
问题：电流通过导体产生的热量 问题： 与哪些因素有关 请观察： 请观察： 高温、低温 高温、 时的电热丝 与导线发热 情况 请猜想： 请猜想：
依据：通电后慢慢“热”起来 猜想1：与通电的时间有关 依据：取暖器可以调节等 猜想2：与电流大小有关
现象1.左边的液柱上升得快。 现象 结论1:在电流、通电时间相等时，导体 结论 电阻越大，产生的热量越多 现象2:增大电流，液柱升高得快。 现象 结论2:在电阻、通电时间相等时，导体 结论 中电流越大，产生的热量越多 现象3:液柱在不断地升高 现象 结论3:在电流、电阻相等时，通电时间 结论 越长，产生的热量越多
依据：与电热器串联的导线不发热
猜想3：与导体的材料（电阻）有关
请用下列器材设计实验电路图 要求: 1.画出实 验电路图 2.说明实 验步骤
交流 可以研究产生热量 与通电时间的关系 可以研究产生热量 与电阻大小的关系 可以完成整个实验
选择实验原理 问题1：怎样知道产生的热量多少？
方法一:用手摸 方法二:用火柴检验 方法三:利用温度计 方法四:利用热胀冷缩
生活 物理 社会
• 为什么电热丝可以发热，而与之串联的 为什么电热丝可以发热， 电热丝可以发热 电线发热不明显？ 电线发热不明显？ 不允许被短路 • 为什么电源不允许被短路？ 为什么电源不允许被短路？ • “保险丝”为什么会被烧断？ 保险丝”为什么会被烧断？ • 你家有被“烧黑”的插座吗？ 你家有被“烧黑”的插座吗？ 直接使用吗 • 家庭新添用电器可以直接使用吗？应该 家庭新添用电器可以直接使用吗？ 注意什么问题？ 注意什么问题？
§15-3电热器 电流的热效应
电炉
热得快
电热水壶
电热毯 电饭煲
电熨斗
它们的共同点是? 它们的共同点是 内部具有电热丝
利用电热丝直接将 利用电热丝直接将 电热丝直接 电热器： 电热器： 电能转化为内能的装置 转化为内能 电能转化为内能的装置
微波炉、电磁灶因为没有电热丝 微波炉、电磁灶因为没有电热丝 所以不属于 不属于电热器 所以不属于电热器 电流的 电流通过导体时 电流通过导体时， 热效应： 热效应： 导体发会热的现象 导体发会热的现象
4J 10
× 60S 60S
【例题2 】：某段家庭电线上，因为 新安装了空调，使得电流增加为原 来的两倍，则因此而产生的电热是 4 原来的______倍,这是目前家庭用电 发生火灾的主要原因之一
【例题3】某老房子进行用电线路 的翻新,将原电线的直径换大后,使 得新电线的总电阻为原来的2/3,则 该户人家按原来用电计算,电线上 减小 产生的热量将＿＿＿＿选填“增 ２／３ 加”、“减小”）为原来的＿＿＿ 有害 ＿。这些热量是＿＿＿的（选填 “有益”、“有害”）
电流所产生的热 简称“电热” 量，简称“电热” 单位：焦耳（ ） 单位：焦耳（J）
导体的电阻 导体的电阻 单位： 单位：欧（ ）
Q = I Rt
2
通过导体的电流 通过导体的电流 单位： 单位：安（A） ） 通电时间 通电时间 单位： 单位：秒（S） ）
【例题1】：某电热器电阻丝的电 例题1 阻是2千欧， 0.5安的电流通过时 安的电流通过时， 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？ 分钟产生的热量是多少焦？ 解：Q= I2Rt =(0.5A)2 × 2000 =(0 =3 × 104J 答：产生的热量是3 × 产生的热量是3
【例题４】王同学是个电脑游戏 迷，面临中考，他决定利用电脑 进行辅助学习，这样，他每天的 使用电脑时间从原来的４小时缩 短为１小时．由此而使得电脑上 产生的热量损失减小为原来的＿ １／４ ＿＿＿＿．
目标回顾： 目标回顾：
• • • • • • • •
Q = I Rt
2
电热器的原理是什么? 电热器的原理是什么 原理是什么 电流的热效应 电热器一般都是由什么构成的？ 什么构成的 电热丝 电热器一般都是由什么构成的？ 热量的多少与哪些因素有关 电热器产生热量的多少与哪些因素有关？ 电热器产生热量的多少与哪些因素有关？ 电流大小、电阻大小、 电流大小、电阻大小、通电时间 焦耳定律的内容和计算公式。 的内容和计算公式 焦耳定律的内容和计算公式。 本次探究用到的主要实验方法是什么？ 实验方法是什么 本次探究用到的主要实验方法是什么？ 控制变量法、比较法、 控制变量法、比较法、等效替换法 会用焦耳定律进行简单的计算 计算吗 会用焦耳定律进行简单安全！ 实验要注意安全！
受火柴头的质 着火点、 量、着火点、 是否潮湿等因 素影响哦
比较费时间， 比较费时间，有 没有直观一点的 呢？
Q = cm∆t
球
加 热 时 间 太 长 了
甲
越 大 ， 内 管 越 细 效 果 越 明 显
乙
还 是 空 气 好 ！
注意观察
别忘了我
通电导体产生的热量与电流的大小、 电阻的大小、通电的时间有关
焦耳定律
英国物理学家焦耳通过大量 的实验， 1840年精确地确 的实验，于1840年精确地确 定了电流产生的热量跟电流、 定了电流产生的热量跟电流、 电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。 电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。
内容： 内容：电流流过导体时产生 热量， 电流的平方成正 的热量，跟电流的平方成正 跟导体的电阻成正比， 电阻成正比 比，跟导体的电阻成正比， 时间成正比 跟通电的时间 跟通电的时间成正比 。