1、15.3 电热器 电流的热效应,有一天，小明放学回家后接到妈妈的电话，妈妈嘱咐他好好写作业，不要看电视。等妈妈下班回家时看到小明在写作业，电视机也没有打开，很高兴。可妈妈用手摸了一下电视机的后盖就发现，小明没有按照妈妈说的做，看过电视，你知道小明的妈妈是根据什么道理判定的吗？热效应 电热器 电热与什么有关,电热器,什么叫电流热效应？什么叫电热器？生活中有哪些电热器？它实现了怎样的能量转化？工作原理是什么？核心部件是什么？核心部件的材料要求是什么？,电热器：利用电流的热效应工作的装置，电能内能,发热体是由电阻率大、熔点高的材料做成的。,电流热效应：电流通过任何导体都会产生热量。,焦耳定律实验,问
2、题 猜想,导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关？你的猜想是什么？猜想的理由是什么？,1.灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，而电线却不怎么热，这是为什么？,2.相同的导线如果将灯泡换成大功率的取暖器，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,焦耳定律实验,设计 电路,需要什么研究方法？做几组实验？哪组可以不做？如何反映电热的大小？什么研究方法？应用什么原理？选择什么液体比较好？,通过液体中（等质量同种液体）温度计示数的升高反映电流通过导体产生热量的多少,转
3、化法,控制变量法,煤油比热容小温度变化明显,焦耳定律实验,设计 电路,研究电热与电阻关系时，如何控制电流相等？设计怎样的电路？研究电热与电流关系时，如何控制电阻相等？需要什么器材？设计怎样的电路？能否将两个电路合二为一？设计怎样的电路？需要哪些器材？,焦耳定律实验,过程 结论,实验过程中观察的对象分别是什么？研究电热与电流关系时观察哪个电阻好？得出的结论是什么？,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。,焦耳定律实验,过
4、程 结论,焦耳定律,英国物理学家焦耳用近四十年的时间，不畏艰难，呕心沥血，通过大量的实验，于1840年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。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：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。,Q=I2Rt,精确实验什么结论？焦耳定律内容、公式是什么？, 电功：电能转化为其他能的总和 电热：电能转化为内能（纯电阻）,Q=I2RT=UIt =U2/RT=t 纯电阻,电功电热关系,
5、电功的含义是什么？电热的含义是什么？它们之间什么关系？能举个例子吗？什么叫纯电阻电路？纯电阻电路中电功电热什么关系？电热还有哪些推导公式？有哪些推导方法？,电热应用危害,电热在生活中有哪些应用？有哪些危害？如何应对？,1.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.导线的电阻远小于熨斗的电阻，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,练一练,练一练,2.有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少，结果是 A一样多 B电风扇最多
6、 C电烙铁最多 D日光灯最多,练一练,3.有一电动机，它正常工作时的电阻为5，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？,例题分析,基本计算,1.一热水器正常工作功率为2000W,求工作20min所消耗的电能?,2.一台热水器接在220V的电路上，半小时内放出的热量为1.584106J，热水器内电热丝的电阻是 。,例题分析,基本计算,3一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A，这台电动机正常工作1S消耗的电能为W和产生的热量为Q分别为 ( ) A3800J、200J B3800J、
7、3800J C72200J、200J D72200J、3800J,例题分析,基本计算,例题分析,基本计算,4.已知：U=6V，R1=5，R2=10，t=10S.求：Q1=？,5.两根电热丝，电阻之比为2：1，若把他们串联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为 ；若把他们并联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为 。,例题分析,求比,6阻值为R的电阻丝接到电压不变的电源中，4min可使一杯水烧开，现换用阻值为10R的电阻丝，再接到此电源上， min可使同样的一杯水烧开。,例题分析,求比,例题分析,求比,7.某电热器中有两根并联的电热丝，若其中一根单独通电15min，可使水沸腾，另一根单独通电30
8、min能使水沸腾，那么两根电热丝同时通电，把水烧开所需时间为（电源电压不变，水的初温度质量均相同） A10min B22.5min C45min D8min,串,8.把两根电热丝串联接到电源上，发出热量较多的一定是 （ ） A通过电流较大的 B两端电压较大的 C电阻较小的 D以上三个都对,例题分析,分析,9.下列图像中，反映物理量之间的关系正确的是,例题分析,分析,10.小明家新买了一只规格为800W的电热水壶，他经过几次使用后发现，晚饭后烧开一壶水所用的时间比早晨烧一壶水所用的时间长，你认为主要原因是 A晚间电热水壶两端的电压低于早晨电热水壶两端的电压 B晚间的大气压升高，水的沸点升高，需要
9、的热量比早晨多 C晚间的环境温度比早晨环境温度偏低 D晚间烧水时，热量散失比早晨多,例题分析,分析,11如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，袭中列出了其部分技术参数 (1)电热水壶正常工作时的电流是多少? (2)电热水壶正常工作时，用6min就能将整壶水烧开，如果水吸收的热量是3.24105J，则该电热水壶的效率是多少? (3)有关电热水壶的安全使用，有下列几种说法，其中不正确的是 (填序号) 电热水壶不用时，应拔下电源插头；当壶体和基座被弄脏时，放进清水中清洗；电热水壶工作时，身体不可靠近壶嘴；注入水时，水位不超过电热水壶的最高水位线,例题分析,计算,12为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系
10、，小明找来了如图所示的实验器材，其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度 (1)实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中，这是为了控制 相同； (2)绐图中的装置通电一段时间后，切断电源根据铜丝和镍铬合金丝的大小以及双察到的 ，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系,例题分析,实验,13. 在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的烧瓶中，可以对瓶中液体加热。现有如下课题：A. 探究不同物质的吸热能力B. 探究导体电阻大小与材料是否有关C.
11、 探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系D. 探究导体电阻大小与长度是否有关（1）如果两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题 。（填课题对应的字母）（2）如果烧瓶中都装着相同质量的水，但电阻丝电阻大小不同，则可以探究课题 。（填课题对应的字母） （3）在与（2）条件相同的基础上应选择 相同，材料不同的电阻就可以探究课题B。,例题分析,实验,14如图所示电路中，A、B、C三烧瓶中分别装有等质量的水或煤油，瓶内电阻丝电阻的大小关系为RARB=RC，瓶中均插有同型号的温度计，则下列说法中正确的是 A.闭合S3，断开S1、S2，可用于探究电热与电阻的关系 B.闭合S3，
12、断开S1、S2，可用于比较不同液体的比热容 C.闭合S1、S2，断开S3，可用于探究电功与电流的关系 D.闭合S2，断开S1、S3，可用于探究电热与电阻的关系,例题分析,实验,15.在“探究影响电流热效应的因素”活动中,海洋同学为了研究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响,设计的正确方案是:选择两个阻值 (相等/不等)的电阻丝，控制通过两个电阻丝的电流 （相等/不等），通电时间相等，比较产生热量多少。于是他找来两段材料、粗细相同，长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同，长度不同的电阻圈串联在电路中，同时将火材棒分别插入两个电阻圈中，如图18所示，他想通过火材被点燃的先后来比较产生热量多少。当
13、电路接通后，他发现两根火材几乎同时被点燃，于是得到电阻大小对产生热量多少没有影响的结论。你根据掌握的知识，判断他的结论是 （正确/错误）的，请分析他实验时火材被同时点燃的主要原因是 。,例题分析,实验,16.为了“比较不同物质的吸热能力”，物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图所示的电路，A瓶中装的是水，B瓶中装的是煤油，两瓶中用的是电阻均为5的电热丝。 （1）为了完成实验，请在右图中用笔画线代替导线将电路补全;且开关闭合前滑片P应置于 （“M或N”）端。 （2）为了确保实验的准确性，水和煤油的_和初温必须相等。闭合开关后，经过一段时间发现 （选填A或B）瓶液体中的温度计示数升高快，
14、表明水的吸热能力比煤油强。物质的这种属性我们用物理量比热容来描述。 （3）实验结束时，小明测得水和煤油升高的温度分别为t1和t2，假设已知水的比热容为C水，如果不计热量损失，那么煤油的比热容C煤=_ _。,例题分析,实验,（4）接着兴趣小组进行探究“通电导体产生热量的多少和电阻的关系”，他们又准备了如下的器材：足量的水和煤油、天平、10的电热丝两根、电流表和电压表各一只、秒表等器材。要完成实验，他们应该在原来的装置上调整的器材及要求是： _；_。 （5）最后，小明和小红又利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I关系的图像，其中正确的是（
15、 ）,例题分析,实验,例题分析,实验,2.一电动机正常工作时,电压为36V,电流为4A,电阻为5,求他工作min产生的热量？,例题分析,基本计算,11.串联时min电热为，并联在同一电源上等时间产生电热为？,例题分析,求比,粗细均匀的电热丝放入水中，通电l0min水开始沸腾；若将电阻丝对折并联后放入同一壶水中通电到水开始沸腾，所需的时间是(不计一切热损失) A2.5min B5min C20min D40min,例题分析,求比,某宾馆房间有一只美的牌电热水壶，铭牌如右表所示，此水壶正常工作5min产生的热量是 J。,例题分析,计算,10用规格为“220V 1200W”的无绳电水壶在正常工作时烧
16、水，将质量为1Kg、温度为18的水，经过一段时间加热把水烧开，(在一标准大气压)，水的比热为4.2103J/Kg.c，不考虑电水壶的散热，由上述已知条件，可求得的物理量是 ( ) 通过电水壶的电流；电水壶电热丝的电阻；加热的时间；电流做的功。 A B C D,例题分析,计算,11一台单热饮水机的铭牌上标着如下表所示的数据，当热水箱储滿15的水后，加热到90，需要吸收 J的热量。若消耗的电能80%被水吸收，饮水机至少需正常工作 S。,例题分析,计算,解释现象,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导线的电阻远小于熨斗的电阻，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,基本概念,有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少，结果是 A一样多 B电风扇最多 C电烙铁最多 D日光灯最多,要使电热器在单位时间内产生的热量减为原来的一半，可以采取的措施是A.电阻不变，通过他的电流变为原来的一半B.电压不变，电阻变为原来的四倍C. 电压和阻值均变为原来的一半D. 电压变为原来的一半，电阻不变,基本求比,基本求比,R1：R2=1：2 开关S闭合前后P2之比？ P之比？,基本分析,基本分析,基本实验,基本实验,
