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你认识这些物品吗?电热1、灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？2、电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？你知道这是为什么吗？议一议这是由于电流通过用电器时用电器发热现象，导致用电器温度升高。用电器发烫当电流通过各种导体时会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。电热器的主要部件是:发热体电能→热（内）能1、你还知道哪些电器是利用电流的热效应工作的？判断：下列电器哪些是电热器？哪些不是？电风扇、电烙铁、电视机、电饭锅、电炉、电脑、电熨斗。电烙铁电饭锅电炉电熨斗讨论：电流的热效应有什么利和弊？电流的热效应在生产和生活中广泛的应用。例如：电炉、电熨斗、电热水器、电暖气等。这些电热器具有清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等优点，给生产和生活提供了极大的便利。但电流的热效应也有不利的地方，比如：（1）电动机，电视机等工作时也会有热量产生，这既浪费了电能，又可能在长时间机器散热较差时被烧毁。（2）在远距离输电时，由于输电线发热，不可避免地使一部分电能在输电线上转化为内能而损失。优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度。二.电流热效应的利与弊缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾；②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。防止措施：加装散热系统（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构电炉在通电时热得发红，而连在一起的铜导线为何不怎么烫。据你猜测可能与什么有关？电流强弱(I)电阻大小(R)通电时间(t)二、电流通过导体产生的热量的多少与哪些因素有关？话题一:要探究电流通过导体时产生的热量Q跟电流I、电阻R、时间t三者的关系，你想用什么样的科学研究方法？控制变量法1、控制电流I、时间t相同：研究电阻R变化对电热Q的影响2、控制电阻R、时间t相同：研究电流I变化对电热Q的影响3、控制电阻R、电流I相同：研究时间t变化对电热Q的影响话题二：电流通过导体所产生的热既看不见也摸不着如何测量呢？让电流产生的热量被水吸收，通过观察一定质量的水温度变化（或体积膨胀）来判定产热多少。让电流产生的热量被煤油吸收，通过观察一定质量的煤油温度变化（或体积膨胀）来判定产热多少。让电流产生的热量被空气吸收，通过观察一定质量的空气温度变化（或体积膨胀）来判定产热多少。电热大小与电流、电阻和通电时间有关，且电流越大，电阻越大，通电时间越长，电热越大。1840年,英国科学家焦耳通过实验研究发现：电流通过导体时产生的热量,跟电流的平方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正比。Q=I2Rt其中：I：通过导体的电流，单位：安（A）R：导体的电阻，单位：欧（Ω）t：通电时间，单位：秒（S）Q：电流通过导体时产生的热量;单位：焦（J）焦耳定律的表达式：Q=I2Rt例：在1分钟内，通过电阻为50欧姆的电熨斗的电流为2安培，则电熨斗产生的热量是多少焦耳？解：Q=I2Rt=（2安）2×50欧×60秒=1.2×104焦答：电熨斗产生的热量是1.2×104焦耳。【例题1】有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？电压力锅SUPORCYKB50-2A额定电压：220V额定容量：5.0L额定频率：50Hz额定功率：900W集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉新华下路211号电话：027-85876363解：当它处于正常工作状态时I=P/U=900W/220V≈4.09AR=U/I=220V/4.09A=53.8ΩQ=I2Rt=(4.09A)2×53.8Ω×15×60S≈8.1×105J本题还有别的方法求解吗?因为该用电器把电能全部转化成了热能,所以:Q=W=Pt=900W×15×60S=8.1×105J像这样把电能全部转化成内能的用电器，我们称其为纯电阻电路。如电热器、白炽灯等。纯电阻电路中，电热正好等于电功电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时，我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？∴Q=W=UIt=I2Rt∵Q=W又根据欧姆定律U=IR∵W＝UIt电能转化成热能和机械能电吹风机：电熨斗：电能全部转化成内能1、电能全部转化为热能时，2、电能没有全部转化为热能时，Q=I2Rt=W=Pt=UItQ=I2RtW=Pt=UIt1、电流做多少功，就是消耗多少电能，也就是将多少电能转化成其他形式的能。2、纯电阻电路中，电流做多少功，就是将多少电能转化成内能。＜显然，我们希望热量更多的集中在电炉的发热体上，而不是与电炉相连的导线上。根据今天所学的焦耳定律Q=I2Rt，你对发热体和导线的材料有何建议？发热体：电阻率大，熔点高，(不易氧化)导线：电阻率小，熔点高灯泡接入电路中时，灯丝和电线中流过相同的电流，灯丝和电线都要发热，可是实际上灯丝热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为电线的电阻比灯丝的小得多，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内电流通过电线产生的热量比通过灯丝产生的热量小得多。因此，灯泡热得发光，而电线却感觉不到热。电路中负荷过大有什么危险？为什么？电路中负荷过大时，根据I=P总/U可知，电路中电流I增大。由Q线=I2R线t可知，在相同的时间内导线上产生的热量会增大，严重时可能烧毁线路。负荷过大=用电器的总功率过大焦耳定律的应用1.电热器接在220伏的电源上，它的电阻是55欧，通电10分钟产生多少热量？•利用欧姆定律算出通过电热器的电流I=U/R=220伏/55欧=4安•再根据焦耳定律算出通电10分钟产生的热量Q=I2Rt=(4安)2×55欧×600秒=5.28×105焦答：电热器10分钟产生的热量5.28×105焦已知：U=220VR=55欧t=10分=600秒求：Q解：2．如图a、b两相同容器中分别装有相等质量的水，水中的电阻丝阻值分别为R1和R2，且R1＜R2，则闭合开关S后，a、b容器中水温上升较快的是---------------（）A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升快慢一样D.无法判断3.一台电风扇，其线圈电阻约为5欧，现接入220伏电路中，正常工作时电流约为4安，求：（1）1分钟电风扇产生多少热量？（2）1分钟内有多少电能转化为机械能？若不计摩擦等因素，这台风扇的效率是多少？４．CFXB型“220V1100W”电饭煲有两档开关，如图所示，档2是高温烧煮，档1是焖饭、保温。当接档2时，电路的功率是1100瓦；当接档1时，电路的总功率是22瓦。（虚线框内为电饭煲的简易原理示意图）求：（1）串联电阻R的阻值；（2）接档1时R消耗的功率；（3）用公式说明在相同的时间内，档1是否比档2省电。R0R12220V工作程序预粉碎混合预热粉碎煮沸停止工作时间与状态3min无豆浆溢出5min30℃升至80℃2min溢出100g浆汁2min80℃升至100℃1.两次加热过程中水和豆浆汁共吸收多少热量？（视豆浆汁与水比热容相同）2.全过程消耗电能为多少？6．如图甲、乙、丙是HG牌家用豆浆机的结构、铭牌和简化电路图。某次使用时，将浸泡好的适量黄豆放入滤网内，加入清水1000ml，制作豆浆，启动自动控制键，豆浆机按下表程序正常工作。放大图一、电热器1、原理：电热器是利用电流的热效应来工作的用电器。2、常见的电热器：电热水器、电炉、电烙铁、电饭锅、电熨斗、电热毯等等。3、电热器结构主要部分是发热体发热体特点：电阻率大•熔点高思考：我们今天学习了什么内容？二、焦耳定律：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；其表达式：Q=I2Rt单位：I—安，R—欧，t—秒，Q—焦；对于纯电阻用电器，电能全部转化为热量，可以用下面的公式进行计算：Q=W=UIt=(U2/R)t=I2Rt=Pt。注意对于不是纯电阻用电器，因为电能只有部分转化为热量，因此：Q≠W，计算热量只能用Q=I2Rt，计算电功用W=UIt=(U2/R)t=I2Rt=Pt。练习：1、下列家用电器，铭牌上的字样均为“220V40W”，工作相同的时间，消耗电能最多的是（），产生热量最多的是（）A、普通灯泡B、电风扇C、电烙铁D、一样多C2、灯泡的灯丝断了搭上以后，灯会比原来更亮，为什么？烧断的灯丝重新搭上后灯丝长度变短，电阻变小，在电压不变的情况下，灯的电功率变大，所以灯会变亮。D3、“220V1000W“的电动机，线圈的电阻为4Ω当它正常工作时，通电1小时产生的热量是多少？4.电热器与一只阻值为24Ω的电阻串联后接在电压恒定电源的两端，通电后电热器的实际功率为额定功率的1/25，电路上的电流为A，若去掉电阻，将电热器直接接到电源上，则电热器的功率恰好为额定功率。求（1）电热器与电阻串联工作时，电阻两端的电压。（2）电源电压（3）电热器的额定功率５．如图所示电路，电源电压不变，电加热器电阻为16欧并保持不变。电加热器Q放入装有一定质量水的烧杯M中。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于中点时，经4分钟将杯中水烧开（沸腾），电流表的示数为0.6安；将滑片P置于b端，电压表的示数为18伏。求：（1）这时电加热器两端的电压多大？（2）若烧开初始条件完全相同的一杯水，需要多长时间？bVSApaQM水7.某电热器内有R1和R2两根电阻丝，在电压不变的情况下，单独接通R1可将热水器内水在15min内烧开，单独接通R2，可将热水器内的水在30min内烧开，问：（1）若将R1、R2并联使用，这些水多少时间才能沸腾？（2）若将R1、R2串联使用，这些水多少时间才能沸腾？再见再见