1 6電流的熱效應 問題 為什么家用電器連續作用較長時間后 要停用一會兒 今天我們專門來討論上面這樣一類關于電熱的問題 各式各樣的家用電熱器 電熱器的結構共性 電熱器的主要組成部分是電阻絲做的發熱體 發熱體均是由電阻率大 熔點高的材料做成的 同學們 想一下 這么多電熱器在結構上有什么相同之處 清潔衛生 電熱器的比其他加熱器有哪些優點 幾乎沒有環境污染 熱效率高 可以方便地控制和調節溫度 同學們 思考后 討論一下這個問題 1980年巴黎日用電器展覽會上 出現了一種被稱為 烹飪之神 的炊具 這種炊具是利用微波的特性制作的 微波是一種高頻率的電磁波 具有反射 穿透 吸收三種特性 這種炊具的心臟是瓷控管 所產生的每秒24億5千萬次的超高頻率的微波 快速振動食物內的蛋白質 脂肪 糖類 水分子等 使分子之間相互碰撞 擠壓 重新排列組合 簡而言之 是靠食物本身內部的摩擦生熱的原理來烹調的 微波爐的工作原理 微波爐不是電熱器 微波爐是電熱器嗎 用電器使用不當時 電熱會產生哪些危害 電線中電流過大時 電熱會使絕緣材料迅速老化 甚至燃燒起火 有些用電器 如不采取散熱措施 會被燒壞 你知道嗎 用電器是采取哪些措施防止電熱的危害的 有的電動機里裝有風扇 電視機 收音機機殼上有散熱窗等 當然要防止觸電現象 猜想一下 電熱與什么因素有關 如何觀察實驗中的產生的電熱的多少 如何控制影響電熱的因素不發生變化 如何觀察影響電熱的因素的大小和變化 決定電熱大小的因素 焦耳定律學習 觀察電熱的方法 方法一 電熱絲發熱 點燃火柴 優點 實驗時間短 操作簡便 器材簡單 容易準備 現象容易受火柴 放置位置 環境 如空氣流動 等因素的干擾 方法二 電熱絲發熱使煤油溫升和膨脹 現象直觀 精確 受環境干擾較少 缺點 現象直觀 明顯 缺點 優點 實驗時間稍長 器材復雜 準備較難 現象較細微 遠處不便看 兩電阻串聯時 可以保證通過它們的電流和時間相同 用同一段電阻絲 可認為電阻不變 控制影響電熱的因素不變的方法 觀察電流表示數 確定電流大小及其變化 在橫截面積相等時 觀察電阻絲的長度確定電阻大小 觀察手表或秒表示數來控制時間 觀察影響電熱的因素的方法 下面開始按照課本實驗完成測量 或按照要求觀察演示實驗 實驗現象記錄表 較多 較少 電流大的發熱多 時間長的發熱多 電流通過導體產生的熱量隨導體中的電流的增大而增大 隨導體的電阻的增大而增大 隨通電時間的增加而增加 認識焦耳定律 英國物理學家焦耳用近四十年的時間探索 功和熱量之間關系 不畏艱難 嘔心瀝血 他為推動人類社會的進步 為科學而貢獻幾乎畢生的精力 他的事跡非常感人 為了紀念這位偉大的科學家 物理上用 焦耳 做功或能的單位 焦耳定律 公式 q i2rt 電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比 跟導體的電阻成正比 跟通電時間成正比 公式中的物理量的單位分別是 i a r t s q j 說明 焦耳定律是實驗定律 進一步實驗證明 焦耳定律適用于任何情況 電流產生熱量的其他表達式 1 q uit 只適用于只有電阻的電路 電能全部轉化為內能 的情況 電功和電熱的關系 w和q的關系 在電熱器電路 只有電阻的電路 中 電能幾乎全部轉化為內能 w q w uit q i2rt 在其他電路中 如電流通過電動機做功時 大部分電能轉化為機械能 w q w uit q i2rt 熱功率 概念 電熱器在單位時間里消耗的電能 2 定義式 本課小結 一 知道電流的熱效應 知道一般電熱器的發熱原理 會對一些家庭電熱器進行簡單的計算 電流熱效應 電熱器發熱原理 電阻絲