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15.3 电热器 电流的热效应
复习回顾
归纳总结
我们把能把电能绝大部分转化为内能的用电器称为电热器。
导体中有电流通过时会发热,将部分电能或全部电能
转化为内能的现象称为电流的热效应。
通电导线有没有电流的热效应?
问题思考
电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热
为什么用电器特别多的、总功率、耗电量特别大的时候插座容易被烧坏?
电流产生的热量跟哪些因素有关呢?
猜想
与电阻、电流、时间有关
1.当有多个影响因素时,探究单一因素的影响,应用什么方法去研究?
控制变量法
2.把无法测量的物理量变成可以观测的量,需要用到什么方法?
转换法
3.思考:在本实验中你有什么办法比较电热的多少?
思考:如何比较电阻丝中的电流大小对产生热量的影响?需要控制哪些量?如何进行控制?设计出电路图?
实验1:研究电热与电阻关系
结论:I 和 t 相同时,R 越大,Q 越多。
问题思考
思考:如何比较电阻丝的电阻大小对产生热量的影响?需要控制哪些量?如何进行控制?请设计出电路图?
实验2:研究电热与电流关系
结论:R 和 t 相同时,I 越大,Q 越多。
实验思考
如何对前面的实验进行改进,实现多次测量,避免实验的偶然性?
在电路中加入滑动变阻器,实现多次测量
内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
理论推导:电流通过导体时,如果消耗电能全部转化为热,而没有同时转化为其他形式的能量,那么,电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W。即:Q= W = Pt = UIt = IR·It = I2Rt。
焦耳定律
电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热
例题
电流相同,电阻R不同,
R越大,产生的热量越多
例题
某电热器接入220V的电路中正常工作,其电阻丝的电阻为55Ω,则该电热器在20min内会产生多少热量?
电能和电热的关系
电能:
热量:
欧姆定律只适用于纯电阻电路:
纯电阻电路:
消耗的电能全部转化为内能
电能 W
内能Q
机械能E
电能:
热量:
欧姆定律不适用于非纯电阻电路:
W ≠ Q
I ≠
U
R
W = Q + E
电能和电热的关系
非纯电阻电路:电能没有全部转化为内能。大部分能量转化为其他形式的能了。如光能、机械能等!
电热的利用和防止
电热器都是利用电流的热效应工作的
电热的防止:计算机中的散热器
请同学们阅读生活、物理社会。说说电脑为什么装风扇?
电流的热效应
导体中有电流通过时会发热
焦耳定律
实验:影响电流热效应的因素
表述:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
公式: Q = I2Rt
Q = I2Rt 的计算应用
课堂笔记
电热器
知识总结
电热油汀、蒸汽电熨斗、电暖器、电水壶、电炉
THANK YOU!