三、电热器 电流的热效应
填一填
1、电热器是利用电流的__________效应工作的。我们日常使用的电热器有________、__________、______________、_________________。
2、一只标有“220 V、45 W”的电热器，在额定电压下使用时，通过它的电流为_______A，通电30 min可以产生____________J的热量。
3、如图13-19中甲所示是用来研究焦耳定律的实验装置：
图13-19
（1）实验采用的是_____________研究方法，实验的设计原理是根据电流的_________效应。?
（2）选用图乙中第一组电阻来进行实验，接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油____上升得高。我们可以推测：在通电时间相同、通过电流相等的情况下________越大放热越多。这个实验是控制_________、_________两个物理量不变，来研究___________和________两个物理量的关系。
（3）选用图乙中第二组电阻来进行实验，分别在通电时间相同时，调解滑动变阻器，加大电流，发现电流越大，电阻丝放热越___________，说明___________________。
4、如图13-20所示，是电吹风机送热风的工作电路，对应的额定功率为1100 W。将它接入到电压为220V电路中，正常工作(送热风)10 min，电吹风机消耗的电能为 J。如果电热丝电阻为48.4Ω，则此时电热丝消耗的功率为 W，在10 min内它产生的热量为 J。
选一选
5、如图13-21所示，下列电器中应用电流热效应工作的是（ ）
A、电风扇 B、电熨斗 C、白炽灯 D、电饭锅
6、电熨斗通电一段时间后，熨斗面很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是因为（ ）
A、导线电阻远小于熨斗电阻，导线消耗的电能很少
B、通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
C、导线的散热比熨斗快
D、导线外有绝缘皮隔热
7、以下说法正确的是（ ）
A、焦耳定律反映了电能转化为内能的规律
B、电热器、变阻器都是根据电流的热效应制成的
C、功率大的用电器一定比功率小的用电器做的功多
D、两个灯泡串联使用时，电阻大的灯泡产生的热量多
8、关于电热的下列几个说法，错误的是（ ）
A、电热会烧毁电器元器件，引发火灾，是有百害而无一利
B、电流通过任何用电器，都或多或少的会产生热量
C、因为电流过大产生电热而烧坏局部电路，可用于整体电路的保护
D、为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热
9、两条等长的电炉丝，均在家庭电路中使用。A的电功率为800 W，B的电功率为500W，现在800W的电炉丝断了一小截，肖强同学利用另一个500 W的废电炉丝将残缺部分补接恢复原长，再接入原电路使用时，其发热能力将（ ）
A、大于原800 W的电炉丝 B、等于原800 W的电炉丝
C、小于原800 W的电炉丝 D、无法判断
画一画
10、有一种双温电炉，其电路如图13-22所示，由两段阻值相同的电阻丝组成的发热体，A、B、C为三根引出线，其中A为低温档，B为高温档，且高温档每秒钟产生的热量是低温档每秒钟产生热量的2倍，试在方框内画出两段电阻丝的连接图。
议一议
11、电炉丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线都不怎么热，为什么？
做一做
12、从商店买来一个电热毯，使用时感觉到温度太高，现在请你设计一种方法把它改装成为两个档，使电热毯单位时间的发热量既可以为原来数值又可以为原来的一半。说明设计思路，画出电路图。
13、有一个电压值可以任意选择的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝。现把一根电阻丝接在电压值为U的电源上，通电1 min，电阻丝产生的热量为Q，要想使电阻丝产生的热量为3Q，应采取哪三种最简单的不同方法？
算一算
14、一个保温杯内装有质量为0.5 kg，初温为20 ℃的水，把额定电压为220 V的“热得快”放入这些水中，结果只需2 min 48 s，就能使水温上升到100 ℃求:电热器功率是多少? [保温杯吸收的热量不计，假设无热量散失。C水=4.2×103J/(kg·℃)]
15、普通电熨斗工作时可以看成一根电热丝，通电加热即可使用。强强同学把电熨斗串联一只“220 V 40 W”的灯泡，用来调节电熨斗的温度，方便熨烫不同衣物，如图13-23所示。电熨斗的额定电压和额定功率分别为220 V、100 W。
（1）用物理知识分析开关S的通断对电熨斗温度的影响；
（2）计算在开关通断两种状态下电熨斗所消耗的电功率。
参考答案：
1、热；电饭锅；电熨斗；电暖器；电水壶
2、0.2；81000
3、（1）控制变量；热
（2）甲；电阻；电流；通电时间；热量和电阻
（3）多；当电阻和通电时间一定时，电流越大，放热越多
4、6.6×105；1000；6×105
5、BCD
6、A
7、ABD
8、A
9、C
10、略
11、因为铜导线和电炉丝串联，根据Q=I2Rt，通过的电流是相等的，但铜导线电阻比电炉丝的电阻小得多，所以电炉丝热得发红，而铜导线却不怎么热
12、根据电热毯铭牌上的参数算出它的电阻，然后选择一个阻值相等的电阻串联接在电路中
13、（1）一根接在U上通电3 min
（2）三根并联接在U上通电1 min
（3）一根接在U上通电1 min
14、1000 W
15、（1）开关闭合时为“高温”状态，断开时为“低温”状态
（2）100 W，8.16 W
课件15张PPT。第十五章 电功和电热三、电热器 电流的热效应 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。主要理由电流热效应工作的装置称为电热器。一、电热器 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？
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？想想议议二、影响电流热效应的因素活动15.2 探究影响电流热效应的因素实验目的：
电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关？猜想：实验原理： 将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。实验过程：思考：由实验可知，影响通电道题产生热量的因素有哪些？1．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。
2．公式：Q = I2Rt?
3．单位：焦耳（J）三、焦耳定律 焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。焦 耳 1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： W＞Q热四、电能和电热关系Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J 一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。解:例题 额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?想想议议 答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。1．电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热 电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。五、电热的利用和防止 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。2．电热的危害课堂小结焦耳定律的实验和内容
