1、第十五章第十五章 電功和電熱電功和電熱 第三節(jié)第三節(jié) 電熱器電熱器 電流的熱效應電流的熱效應1.電流的熱效應：電流的熱效應：電流通過各種導體電流通過各種導體時，都會使導體的溫度升高的現(xiàn)象時，都會使導體的溫度升高的現(xiàn)象一：電流的熱效應2.2.電熱器：電熱器：利用電流的熱效應制成利用電流的熱效應制成的加熱設備。（即把電能全部轉(zhuǎn)化的加熱設備。（即把電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的加熱設備）為熱能的加熱設備）3.原理原理:是根據(jù)電流的熱效應制成的是根據(jù)電流的熱效應制成的發(fā)熱體發(fā)熱體4結(jié)構結(jié)構:電油炸鍋電油炸鍋電熨斗電熨斗電烤箱電烤箱電電取取暖暖器器電電熱熱水水器器電烙鐵電烙鐵電熱水壺電熱水壺電飯煲電飯煲電熱毯電熱

2、毯 燈泡接入電路中燈泡接入電路中, ,燈泡燈泡和電線中流過相同的電流和電線中流過相同的電流, ,它們都要發(fā)熱，燈泡熱得它們都要發(fā)熱，燈泡熱得發(fā)光發(fā)光, ,電線的發(fā)熱卻覺察不電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么出來。這是為什么? ? 接入更多的大功率用電接入更多的大功率用電器時，電線將顯著發(fā)熱，器時，電線將顯著發(fā)熱，會燒壞它的絕緣皮，甚至會燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災。這又是為什么？引起火災。這又是為什么？電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關呢？有關呢？實驗實驗2研究問題的方法研究問題的方法: : 控制變量法控制變量法轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化法二二: :電熱的大小與那些因素有關電熱的大小與那些因

3、素有關( (焦耳定律焦耳定律) )歸納總結(jié)歸納總結(jié) 結(jié)論結(jié)論2:2:電流和通電時間相同時，電流和通電時間相同時，電阻電阻越大，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論結(jié)論3:3:電阻和通電時間相同時，電阻和通電時間相同時，電流電流越大，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論結(jié)論1:1:電阻和電流相同時，電阻和電流相同時，通電時間通電時間越長，越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。電流產(chǎn)生的熱量越多。焦耳定律焦耳定律內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方電流的平方成正比，跟成正比，跟導體的電阻導體的電阻成正比，跟成正比，跟通電時間通電時間成正比。成正比。

4、公式公式: :Q=IQ=I2 2RtRt =W=Pt=UIt=U2t/R 焦耳焦耳是英國物理學家。他一生的是英國物理學家。他一生的大部分時間是在實驗室里度過的。大部分時間是在實驗室里度過的。18401840年，焦耳通過大量的實驗終于年，焦耳通過大量的實驗終于確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流的平確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律就是跟通電時間成正比，這個規(guī)律就是焦耳定律。焦耳定律。 焦耳致力于熱功當量的精確測定焦耳致力于熱功當量的精確測定達達4040年之久，他用實驗證明年之久，他用實驗證明“功功”和和“熱量熱量”之間有確

5、定的關系，為之間有確定的關系，為熱力學第一定律的建立確定了牢固熱力學第一定律的建立確定了牢固的實驗基礎。的實驗基礎。 燈泡接入電路中燈泡接入電路中, ,燈泡和燈泡和電線中流過相同的電流電線中流過相同的電流, ,它它們都要發(fā)熱，實際上燈泡熱們都要發(fā)熱，實際上燈泡熱得發(fā)光得發(fā)光, ,電線的發(fā)熱卻覺察電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么不出來。這是為什么? ? 接入更多大功率的用電接入更多大功率的用電器時，電線將顯著發(fā)熱，會器時，電線將顯著發(fā)熱，會燒壞它的絕緣皮，甚至引起燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災。這又是為什么？火災。這又是為什么？例：在例：在1分鐘內(nèi)，通過電阻為分鐘內(nèi)，通過電阻為50歐姆的歐姆的電

6、熨斗的電流為電熨斗的電流為2安培，則電熨斗產(chǎn)生安培，則電熨斗產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？的熱量是多少焦耳？解：解： Q=IQ=I2 2RtRt= =（2 2安）安）2 25050歐歐6060秒秒=1.2 =1.2 10104 4焦焦答：電熨斗產(chǎn)生的熱量是答：電熨斗產(chǎn)生的熱量是1.2 1.2 10104 4焦耳。焦耳。都標有都標有“220V 500W”電吹風機、電燈和電熨電吹風機、電燈和電熨斗通電時都會發(fā)熱，在正常工作相同時間后斗通電時都會發(fā)熱，在正常工作相同時間后產(chǎn)生的熱量哪個最多？為什么？產(chǎn)生的熱量哪個最多？為什么？電吹風機、電燈電吹風機、電燈:電熨斗電熨斗:QWQ=W【例題例題1】 有一種新型的

7、炊具叫做電壓有一種新型的炊具叫做電壓力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點。力鍋，它用電加熱，又具有壓力鍋的優(yōu)點。如圖所示是一只壓力鍋的銘牌，問該壓力鍋如圖所示是一只壓力鍋的銘牌，問該壓力鍋正常工作正常工作15分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？分鐘能夠產(chǎn)生多少熱量？電壓力鍋電壓力鍋SUPORSUPORCYKB50-2ACYKB50-2A額定電壓：220V 額定容量：5.0L額定頻率：50Hz 額定功率：900W集團有限公司集團有限公司 制造產(chǎn)地：湖北武漢 地址：武漢新華下路211號電話：當它處于正常解：當它處于正常工作狀態(tài)時工作狀態(tài)時I=P/U=900W/220V4.09AR=U

8、/I=220V/4.09A=53.8 Q=I2Rt= (4.09A)253.81560S 8.1105J本題還有別的本題還有別的方法求解嗎方法求解嗎? ?例例2: 某電動機正常工作時兩端的電壓某電動機正常工作時兩端的電壓是是100伏特伏特，通過的電流為，通過的電流為5安培安培，其，其內(nèi)電阻為內(nèi)電阻為2歐歐，求，求每分鐘每分鐘產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量為多少？電流做了多少功為多少？電流做了多少功? ? 有多少電有多少電能轉(zhuǎn)化成機械能能轉(zhuǎn)化成機械能? ?3、電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，、電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，若電能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，若電能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，則則只可用焦耳定律來計算只可用焦耳定律來計算Q=I2Rt = W=Pt =UItQ=I2Rt W=Pt =UIt顯然，我們希望熱量更多的集中在電爐顯然，我們希望熱量更多的集中在電爐的發(fā)熱體上，而不是與電爐相連的導線的發(fā)熱體上，而不是與電爐相連的導線上。根據(jù)今天所學的焦耳定律上。根據(jù)今天所學的焦耳定律Q=IQ=I2 2RtRt ，你對你對發(fā)熱體和導線的材料發(fā)熱體和導線的材料有何建議？有何建議？發(fā)熱體：電阻率大，熔點高發(fā)熱體：電阻率大，熔點高導線：導線：電阻率小，熔點高電阻率小，熔點高1 1、電流的熱效應、電流的熱效應