电热器电流热效应讲解分析.docxVIP

电热器 电流热效应讲解分析特别警示 电流的热效应是将电能转化为内能。家中使用的电饭锅工作时将电能转化为内能，用以加热食物；洗衣机工作时将电能转化为机械能；录音机工作时要将电能转化为机械能；电视机工作时主要将电能转化为声能和光能。知识点一 电热器及影响电流热的因素 1．电流的热效应 由于导体具有电阻，所以当电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能，这种现象称为电流的热效应。 2．电热器 主要利用电流的热效应工作的装置，叫作电热器。主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。它的优点是没有环境污染且热效率高。 3．探究影响电流热效应的因素 (1)提出问题：电流通过导体时产生的热量的多少跟哪些因素有关呢？ (2)猜想与假设：电炉丝跟连接它的导线是串联的，所以通过它们的电流相等，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，由此我们猜想电流的热效应跟电阻有关。 (3)设计实验：如图15 -3 -1(a)所示，将两根阻值不同的电阻丝串联在电路上，两根电阻丝分别放人两个完全相同的广口瓶中，两瓶中装有等质量的煤油，两瓶中各插入一支温度计测量煤油的温度。两根电阻丝串联，通过它们的电流相同，产生热量的多少可以通过两瓶中温度计示数的变化情况来间接显示。 (4)实验器材：电源、开关、导线、两个相同的广口瓶、煤油、两支温度计、两只阻值不同的电阻丝。 (5)实验过程：按如图15 -3 -1(b)所示的电路图连接好电路，先记下两个广口瓶中煤油的初温t0，然后闭合开关，经过相同的时间，再次记下两个广口瓶中煤油的温度，至少记录3次，并将实验数据填写在下面的表格中。 (6)实验现象及结论：通过实验我们发现阻值大的电阻丝所在广口瓶内煤油的温度升高得多，这说明在电流相等时，导体的电阻越大，产生的热量越多。实验表明：在电流一定时，导体产生的热量跟电阻成正比。 若将上面的实验电路改为并联电路（见图15 -3 -2），就可以探究电压一定时，导体产生的热量跟导体电阻的关系。实验表明：在电压一定时，导体产生的热量跟电阻成反比。 6．电流热效应的利用和防止 (1)电流的利用：电热器是利用电流的热效应来加热的设备，比如电热毯、电热水壶、电炉等。 (2)防止电热的危害：在电动机、电视机等电器中，电热会造成危害，为了防止使用电器时温度过高引起绝缘材料迅速老化造成危害，应采取措施散热。 【例题精析】 【例1】关于电热的下列几个说法，错误的是 ( ) A，电热会烧毁电器元器件，引发火灾，是有百害而无一利 B．电流通过任何用电器，都或多或少的会产生热量 C．因为电流过大产生电热而烧坏局部电路，可用于整体电路的保护 D．为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热 【例2】家庭中的用电器日益增多，下列各组用电器中利用电流热效应的是 ( ) A．电饭锅、电风扇、电磁炉 B．电热毯、电水壶、电烤炉 C．电熨斗、电冰箱、电风扇 D．电吹风、电饭锅、微波炉 【实战演练】 1.在研究电流的热效应跟电阻大小的关系中，实验时应同时保持不变的两个物理量 是 ( ) A．通过它们的电流和加在它们两端的电压 B．通过它们的电流和它们的电阻 C．通过它们的电流和通电时间 D．通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间 2．电炉通过导线接到电路中，电炉丝很热，导线却不热，这是因为 ( ) A．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 B．制成电炉丝的材料能发热，制成导线的材料不能发热 C．通过二者的电流相等，电炉丝电阻大，产生热量多 D．通过二者的电流相等，电炉丝电阻小，产生热量多 知识点二焦耳定律 1．内容特别警示 ①运用焦耳定律解题时，各物理量的单位必须用国际单位制中的单位，即电流单位用A，电阻单位用Ω，时间单位用s，电热单位是J；②对于纯电阻电路有W=Q=UIt= =I2Rt 电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电的时间成正比。 2．公式 Q =I2Rt，Q表示电流通过导体产生的热量，单位是焦耳(J)；，表示通过导体的电流，单位是安培(A)；R表示导体的电阻，单位是欧姆(Ω)；t表示通电时间，单位是秒(s)。 3．对焦耳定律的理解 ①焦耳定律Q= I2Rt是焦耳通过大量的实验总结出来的一个实验定律，它揭示了电流通过导体时产生热效应的规律，实质是定量地表示了电能向内能转化的规律。 ②电流通过导体一般都会发热，产生的热量可以用公式Q =I2Rt计算，如果电流通过导体时除了发热还有其他形式的能量产生，发热这一部分能量就用这一公式计算。 ③公式中各物理量都是对同一段电路（或同一导体）而言的，也就是对应同一状态而言的。 4．电功和电流产生热量的关系 (1)电功是用电器消耗电能的多少。 (2)对于纯电阻电路，如电炉、电热器等，电流做功全部