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电热器 电流的热效应
导入新课
锐意进取 踏实勤奋
电流通过导体时,导体会发热,这
种现象叫做电流的热效应。
引出概念
电熨斗的温度比导线高的多,为什么呢?
打开探究之门
请你来猜一猜
电流的热效应与什么因素有关?
电流产生的热效应可能与
1.导体电阻的大小
2.电流的大小
3.通电时间的长短
猜想
?
有关
控制变量法
电流相同 通电时间相同 电阻不同
电阻相同 通电时间相同 电流不同
电流相同 电阻相同 通电时间不同
实验器材
探究一:
电阻的影响
设计实验
教师引导 学生思考
实验中保证哪些物理量不变?---电流 时间
如何保证电流不变?-----串联电阻
如何保证时间不变?-----截止到某个时刻
电阻对热效应的影响如何体现呢?
I1=I2=I t1=t2 R1≠R2
I1=I2=I t1=t2 R1≠R2
交流 分析 得出结论
热效应不同
电阻大温度升得高
I1=I2=I t1=t2 R1≠R2
探究二:
电流的影响
设计实验
教师引导,学生思考:
实验中保证哪些物理量不变?---电阻 时间
如何保证电阻不变?-----同规格的电阻
如何保证时间不变?-----截止到某个时刻
如何实现电流的变化呢?
R1=R2 t1=t2 I1 ≠ I2
交流 分析 得出结论
电阻通过的电流大,
温度升得高,热效应大
热效应不同
R1=R2 t1=t2 I1 ≠ I2
逻辑推理:
通电时间的影响
交流 得出结论
热效应不同
通电时间越长
温度升的越高,热效应越大
R1=R2 I1= I2 t1 ≠ t2
逻辑推理
归纳 总结
比较
控制条件 结论
Q与R的关系 I、t不变 R大 Q大
Q与I的关系
R、t不变
I大 Q大
Q与t的关系 R、I不变 t大 Q大
通电时间
结论
电流的热效应
与电阻
电流
有关
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
了解物理学史
英国物理学家焦耳通过大量的实验,总结出焦耳定律.
焦 耳 定 律
1.内容: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. ?
3.单位: J
2.公式:
Q=I2Rt
学而致用
1米导线的电阻只有百分之几欧姆
电熨斗里的电阻有几百或几千欧姆
Q=I2Rt
在 纯电阻电路 中,电能全部转化为热,电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,即
Q = W = Pt=UIt = I?Rt
如:电暖器,电饭锅,电炉
在非纯电阻电路中,用电器消耗的电能只有一部分转化成热,即: W>Q
如:电风扇 白炽灯
电功和电热关系
例题:
1、一个标有“110V、1000W”的电炉,求:
(1)它的电阻;
(2)它正常工作时10min消耗的电能和产生的热量分别是多少?
2、一台电动机额定电压为220V,线圈电阻R=0.5Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A,电动机正常工作10min,求
(1)消耗的电能.
(2)产生的热量.
(3)输出的机械能.
还知道哪些电热器?
原理是什么?
大家一起说
裸露的导线遇到易燃物引发火灾
物理与生活
电热的利用和防止
机壳上的散热窗!
电视机后盖上的散热窗
科学的价值观——节能
电流产生的热效应,给我们的生活带来很多方便,但是不必要的热也会消耗一部分电能。
白炽灯电能只有2%转化成光,98%以热能的形式消耗掉了。
而日光灯有10%转化成光。
LED灯比白炽灯节能80%。
今天有什么收获?
焦耳定律
一、电流的热效应概念:
电流通过导体时,导体会发热的现象。
二、焦耳定律
三、电热的利用、防止
Q=I2Rt
知识加油站
现在新建设的楼房内,电工师傅铺设电线时,都要将导线的连接处用焊锡焊接起来,请你根据所学知识解释这是为什么吗?
答:减小连接处电阻,避免较大电阻通过时产生热,引起火灾!
千万要细心啊!
第一关
.一只“220V 45W”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是多少?你能用几种方法解此题?
解:
方法1:
方法2:
方法3:
第二关
一题多解
课外作业
电的广泛用途
节省电资源的方法
情感 态度和价值观教育
课外作业
学生课后分析,生活中,电热造成危害的原因,并找出防止危害的办法.
焦耳定律
例 题
练 习
一、电流的热效应
板书设计
二、焦耳定律
1.内容
2.公式
3.单位
三、电功和电热
四、电热的利用和防止
谢谢!