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1、電暖氣電暖氣電熱油汀電熱油汀電熱毯電熱毯電流的熱效應(yīng):電流的熱效應(yīng):當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱,將當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱,將電能電能直接轉(zhuǎn)化為直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能。電熱器:電熱器:利用電流熱效應(yīng)工作的裝置。利用電流熱效應(yīng)工作的裝置。電水壺電飯鍋電飯鍋發(fā)熱體:發(fā)熱體:安全保護(hù)安全保護(hù)電阻率大、熔點(diǎn)高電阻率大、熔點(diǎn)高電能電能內(nèi)能內(nèi)能微波爐是電熱器嗎?微波爐是電熱器嗎?一、電熱器一、電熱器【結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】特點(diǎn):特點(diǎn):作用:作用:絕緣體:絕緣體:【閱讀辨析閱讀辨析】1980年巴黎出現(xiàn)了一種被稱(chēng)為年巴黎出現(xiàn)了一種被稱(chēng)為“烹飪烹飪之神之神”的炊具微波爐,其心臟是瓷控的炊具微波爐,其心臟是瓷控管,能產(chǎn)生的每秒
2、管,能產(chǎn)生的每秒24億億5千萬(wàn)次的超千萬(wàn)次的超高頻率的微波,快速振動(dòng)食物內(nèi)的蛋高頻率的微波,快速振動(dòng)食物內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、水分子等。使分子之間白質(zhì)、脂肪、水分子等。使分子之間相互碰撞、擠壓、重新排列組合。簡(jiǎn)相互碰撞、擠壓、重新排列組合。簡(jiǎn)而言之,是靠食物本身內(nèi)部的摩擦生熱的原理來(lái)烹調(diào)的。而言之,是靠食物本身內(nèi)部的摩擦生熱的原理來(lái)烹調(diào)的。不是不是二、電熱二、電熱電流通過(guò)用電器產(chǎn)生的熱量,用電流通過(guò)用電器產(chǎn)生的熱量,用q表示。表示。 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少。電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少。焦(焦(j)如何讓電熱器產(chǎn)生更多電熱?如何讓電熱器產(chǎn)生更多電熱? b b、同一電熱器,通電時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)熱越多。、同一電熱器
3、,通電時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)熱越多。c c、電熱絲熱的發(fā)紅,而導(dǎo)線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱。、電熱絲熱的發(fā)紅,而導(dǎo)線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱。a a、電熱器通電發(fā)熱,不通電不發(fā)熱。、電熱器通電發(fā)熱,不通電不發(fā)熱?!径x定義】【實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)】【單位單位】【思考思考】【活動(dòng)活動(dòng)】結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),猜想電熱的影響因素。結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),猜想電熱的影響因素。 可能與可能與電流電流有關(guān),有關(guān),i 越大,越大,q越大越大可能與可能與時(shí)間時(shí)間有關(guān),有關(guān),t 越大,越大,q越大越大可能與可能與電阻電阻有關(guān),有關(guān),r越大,越大,q越大越大(控制變量法)(控制變量法)1.1.如何反映電熱的大???如何反映電熱的大???(轉(zhuǎn)化法)(轉(zhuǎn)化法)a. .保持保持i、t一
4、定,探究一定,探究q與與r的關(guān)系的關(guān)系b. .保持保持r、t一定,探究一定,探究q與與i的關(guān)系的關(guān)系2.2.實(shí)驗(yàn)需采用哪種研究方法?實(shí)驗(yàn)需采用哪種研究方法?3.3.如何控制和測(cè)量相關(guān)參量,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?如何控制和測(cè)量相關(guān)參量,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?(物體受熱升溫)(物體受熱升溫)三、探究影響電流熱效應(yīng)的因素三、探究影響電流熱效應(yīng)的因素(物體受熱膨脹)(物體受熱膨脹)4.4.實(shí)驗(yàn)中需要哪些實(shí)驗(yàn)器材?實(shí)驗(yàn)中需要哪些實(shí)驗(yàn)器材?探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻r的大小關(guān)系的大小關(guān)系通過(guò)電熱絲的通過(guò)電熱絲的 相同時(shí),電熱絲相同時(shí),電熱絲的電阻越的電阻越,電流產(chǎn)生的電熱就越,電流產(chǎn)生的電熱就越。【結(jié)論
5、結(jié)論1 1】多多大大電流和通電時(shí)間電流和通電時(shí)間探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流i的大小關(guān)系的大小關(guān)系 【結(jié)論結(jié)論2 2】電熱絲的電熱絲的 相同時(shí),通過(guò)電相同時(shí),通過(guò)電熱絲的電流越熱絲的電流越,電熱就越,電熱就越。多多大大電阻和通電時(shí)間電阻和通電時(shí)間通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的_、通過(guò)導(dǎo)體的、通過(guò)導(dǎo)體的_以及以及通電時(shí)間通電時(shí)間有關(guān)有關(guān)電阻電阻電流電流q與與i、r、t之間存在何種定量關(guān)系呢?之間存在何種定量關(guān)系呢?思考:思考:焦耳定律焦耳定律18401840年,焦耳把環(huán)形線(xiàn)圈放入裝水的試管內(nèi),測(cè)量不同電流和年,焦耳把環(huán)形線(xiàn)圈放入裝水的試管內(nèi),
6、測(cè)量不同電流和電阻時(shí)的水溫。通過(guò)實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn):電阻時(shí)的水溫。通過(guò)實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn):導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)放出的熱導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流強(qiáng)度的平方之積成正比量與導(dǎo)體的電阻及電流強(qiáng)度的平方之積成正比。四年之后,俄。四年之后,俄國(guó)物理學(xué)家楞次進(jìn)一步驗(yàn)證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正國(guó)物理學(xué)家楞次進(jìn)一步驗(yàn)證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性。因此該定律稱(chēng)為焦耳定律。焦耳活到了七十一歲。確性。因此該定律稱(chēng)為焦耳定律。焦耳活到了七十一歲。18891889年年1010月月1111日焦耳在索福特逝世。他一生日焦耳在索福特逝世。他一生用近四十年的時(shí)間探索用近四十年的時(shí)間探索“功和熱量功和熱量”之間關(guān)系之
7、間關(guān)系”,不畏艱難,嘔心瀝血。,不畏艱難,嘔心瀝血。他的事跡非他的事跡非常感人,后人為了紀(jì)念焦耳,把功和能的單位定為焦耳。常感人,后人為了紀(jì)念焦耳,把功和能的單位定為焦耳。焦耳在焦耳在18181818年年1212月月2424日生于英國(guó)曼徹日生于英國(guó)曼徹斯特。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動(dòng),斯特。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動(dòng),沒(méi)有受過(guò)正規(guī)的教育。青年時(shí)期,焦耳認(rèn)沒(méi)有受過(guò)正規(guī)的教育。青年時(shí)期,焦耳認(rèn)識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo)。焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了焦耳熱情的教導(dǎo)。焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)。數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)。電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與
8、電流的平方成電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,與導(dǎo)體的電阻成正比,與通電時(shí)間正比,與導(dǎo)體的電阻成正比,與通電時(shí)間成正比。成正比。揭示了電熱的計(jì)算方法。揭示了電熱的計(jì)算方法。q=i2rt焦(焦(j) )1j=1a2sa. .實(shí)驗(yàn)定律實(shí)驗(yàn)定律普遍適用普遍適用于各種電路電熱計(jì)算。于各種電路電熱計(jì)算。b. .注意注意q與與r、i、t的的“同體、同時(shí)性同體、同時(shí)性”關(guān)系。關(guān)系。c. .落實(shí)落實(shí)q與與r、i、t的單位的單位“統(tǒng)一性統(tǒng)一性”原則。原則?!緝?nèi)容內(nèi)容】【意義意義】【公式公式】【單位單位】【說(shuō)明說(shuō)明】四、焦耳定律四、焦耳定律2qi rt通過(guò)導(dǎo)體的通過(guò)導(dǎo)體的電流電流單位:安(單位:安(a)導(dǎo)
9、體的導(dǎo)體的電阻電阻單位:歐(單位:歐()通電通電時(shí)間時(shí)間單位:秒(單位:秒(s)電流所產(chǎn)生的熱電流所產(chǎn)生的熱量,簡(jiǎn)稱(chēng)量,簡(jiǎn)稱(chēng)“電熱電熱”單位:焦耳(單位:焦耳(j) 104 104練習(xí):練習(xí):某電熱器電阻絲的電阻為某電熱器電阻絲的電阻為55歐歐,接入接入220v的電路中的電路中,在在10分鐘內(nèi)分鐘內(nèi)(1)產(chǎn)生多少熱量)產(chǎn)生多少熱量?(2)電流做了多少功?)電流做了多少功?【練習(xí)練習(xí)】:一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線(xiàn)圈兩端的電壓為一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線(xiàn)圈兩端的電壓為380v,線(xiàn)圈線(xiàn)圈的電阻為的電阻為2歐歐,線(xiàn)圈中的電流為線(xiàn)圈中的電流為10a,若這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作若這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作1s鐘鐘。 求求:(
10、(1) )消耗的電能消耗的電能w;( (2) )產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量q。 ( (2) )qi2rt( (10a) )221s200j解:解:( (1) )wuit 380v10a1s3800j答:答:消耗的電能是消耗的電能是3800j;產(chǎn)生的熱量是產(chǎn)生的熱量是200j。w=uit 求得的求得的是消耗的是消耗的總總電電 能;能; q=i2rt 公式求得的是在總電能公式求得的是在總電能中轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)化為化為 內(nèi)能內(nèi)能部分部分的的能量。能量。電功與與電熱的關(guān)系(電功與與電熱的關(guān)系(w與與q的關(guān)系)的關(guān)系) 用電器用電器電能電能機(jī)械能機(jī)械能內(nèi)能內(nèi)能其他能其他能w=uitq=i2rt在純電阻電路在純電阻電路(
11、電熱器電路電熱器電路)中:中:即:即:w qw=uit=u2t/r=i2rtq=i2rt=u2t/r=uitw = q【辨析辨析】五、焦耳定律五、焦耳定律電熱油汀電熱油汀電熱蚊香電熱蚊香電水壺電水壺電熨斗電熨斗電暖器電暖器電爐電爐電熱的作用電熱的作用:有利的一面有利的一面電熱的作用電熱的作用:有害的一面有害的一面加快散熱的方法三:加快散熱的方法三:散熱風(fēng)扇散熱風(fēng)扇加快散熱的方法二:加快散熱的方法二:散熱孔散熱孔加快散熱的方法一:加快散熱的方法一:散熱片散熱片課課 堂堂 小小 結(jié)結(jié)一、知道電流的熱效應(yīng);知道一般電熱器的發(fā)熱原理;一、知道電流的熱效應(yīng);知道一般電熱器的發(fā)熱原理;電流熱效應(yīng)、電熱器發(fā)熱原理、電流熱效應(yīng)、電熱器
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