(共24张PPT)
电热器
电流的热效应
第十五章
第三节
在生活中发现物理
从物理中走向社会
电热器
——利用电流热效应工作的装置
电流通过导体时,导体发热的现象——电流热效应
电流通过导体时导体会发热,将电能直接转化为内能的现象叫做电流的热效应
电流的热效应:
利用电流热效应工作的装置称为电热器.
电热器:
小组讨论1:
你能说出在日常生活中还有哪些电热器吗?
电热器
电流的热效应
家庭中常见的电热器:
电熨斗
提出问题:
电流通过电热器所产生热量(电热)的多少与哪些因素有关?
联系生活:
有加热挡、保温挡,工作时通过电阻丝的电流是否相同?
电饭锅的通电线跟电饭锅中电阻丝
串联,两者电流相等,为什么导线不怎么发热?
如果要煮更多的饭,往往要通电更长的时间,为什么?
猜想和假设:
与通过的电流大小有关
与导体的电阻大小有关
与通电时间有关
实验方法?
小组讨论2(设计方案)
注意以下问题:
1、怎样判断导体产生热量的多少?
2、如何研究热量Q与电阻R的关系?
3、如何研究热量Q与电流I的关系?
4、设计好实验电路图。
实验方法:
控制变量法
设计实验:
①怎样判断导体产生热量的多少?
参考方案:给等质量的同种液体加热,比较温度变化,变化大的放出热量多,变化小的放出热量少
设计实验:
②研究热量Q与电阻R的关系
2、用什么样的电路控制实验中电流I相同?
串联电路
1、实验中应控制哪些因素相同?
电流I和通电时间t
设计实验:
③
研究热量Q与电流I的关系
1、实验中应控制哪些因素相同?
电阻R和通电时间t
2、用什么来改变电路中的电流I呢?
滑动变阻器
选定某一电阻进行研究
进行实验
分组实验、收集证据:
实验次序
探究目的
电阻/Ω
电流/A
加热时间/s
初温/℃
末温/℃
温差/℃
1
探究电热Q与电阻R的关系
5
0.5
120
10
120
2
探究电热Q与电流I的关系
10
0.5
120
同上
同上
同上
1.0
120
分析论证、得出结论:
通电导体产生的热量与导体本身的______、通过导体的______以及通电时间有关。导体的______越大、通过导体的_______越大、通电时间越长,电流通过导体产生的热量就越多。
电阻
电流
电阻
电流
焦耳是英国物理学家。他一生的大部分时间是在实验室里度过的。1840年,焦耳通过大量的实验终于确定了电流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,这个规律就是焦耳定律。
为了纪念他对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功和热量的单位命名为焦耳。
焦耳定律
电流通过导体时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
单位:
某家用电水壶正常工作时,电阻丝的电阻为55Ω,通过电阻丝的电流为4A,通电100s产生了多少热量?
电能全部转化为内能
Q=W
电能部分转化为内能
Q现学现用:
电饭锅和电线串联在电路中,电流相同,电饭锅能热得把饭煮熟,电线却不怎么热,这是为什么?
小组讨论3:
在现实生活中,电热的利与弊。
电脑CPU散热风扇
电动机散热风扇
高压输电线
家庭电路中的电热火灾