1、第十五章,电热器 电流的热效应,第三节,学习目标,1、知道电流的热效应，知道电热器的工作原理。 2、掌握电流产生的热量与那些因素有关。 3、掌握焦耳定律的内容、公式、单位。 4、能运用公式进行计算。,电热器：,电热油汀,电 炉,电暖器,电水壶,热得快,利用电流热效应工作的装置。,当电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能。这种现象叫电流的热效应。,共同点：电流通过导体时会发热,你知道生活中还有哪些家用电器是物理上说的“电热器”吗？,电热器的结构共性,电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。,发热体均是由 电阻率大 、 熔点高 的材料做成的。,信息快递,1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯
2、泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？,2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？,3、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什么？,电阻不同,电流不同,时间不同,生活现象,提出问题,电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？,做出猜想,导体的电阻,导体中电流,通电的时间,实验方法,控制变量法,思考：,怎样判断导体产生热量的多少？阅读课本P14页设计实验1：,给等质量的同种物质加热比较温度变化，变化大的放出热量多，变化小的放出热量少 ！,研究电流产生热量与电阻的关系,结论:电流和通电时间相同时， 越大，电流产生的热
3、量越多。,实验电路图,设计实验：,要研究电阻对产生热量多少的影响， 应该控 制 和 不变，则可以让两个阻值不同的电阻 （串联并联）后接入电路。,电 流,通电时间,串 联,电阻,实验电路图,研究电流产生热量与电流的关系,结论:电阻和通电时间相同时， 越大，电流产生的热量越多。,设计实验：,不 变,改 变,要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值 (改变/不变)，而通过该电阻的电流大小 (改变/不变)。,电流,研究通电时间对产生热量的影响,要研究通电时间对产生热量的影响, 应该控制 和 不变，改 变 。,通电时间,电 阻,电 流,结论：在通电电流和电阻相同的条件下， 越长，电流产生的热量越多。
4、,通电时间,实验结论,结论1: 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。结论2: 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。 结论3: 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。,信息快递,英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了“电热与电流、电阻、时间的定量关系” ，不畏艰难，呕心沥血，他为推动人类社会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常感人。为了纪念这位伟大的科学家，物理上用“焦耳”作为功或能的单位。把这一定律称作焦耳定律,焦耳定律,、内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比
5、。,2、公式：,3、单位：,电流I- 电阻R- 时间t- 热量Q-,Q 热= I2Rt,安培（A）,欧姆（）,秒（s）,焦耳（J）,一个20的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上释放热量为_.,练习,一个40的电阻，通过0.3A的电流，则通电_min释放热量为2160J.,一个电阻通过0.2A的电流， 5min电阻上产生的热量为600J.这个电阻的阻值是_ ,一个200的电阻通电1.5min，电阻上消耗的电能是4.5105J,则通过电阻的电流是_.,600J,50,5A,10min,三、电功和电热的关系（ W 和 Q 的关系）,在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）,W = Q 即 UIt = I2Rt,在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）,W Q 即UIt I2Rt,说明： 焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算由于电阻存在，电能转化为内能的那部分能量即电热。没有电阻，就不产生电热！,结论：,电功W电热Q,.电流产生热量的其他表达式,(1). Q=UIt,(2). Q=,只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况。,
