15.3电热器电流的热效应一、学习目标 1．能通过实例，认识电流的热效应。2．能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。3．会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。4．体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。二、复习提问1．电功的大小与哪些因素有关？如何计算？2．能说出一些用电器工作时能量的转化情况？电流在电路中做功，可以将电能转化为其它形式的能，如电动机、电灯发光、电视机工作……。当这些用电器工作一段时间后，我们触摸它们的有关部位，会有什么感觉？这是什么原因？三、进行新课（一）电热器投影：电饭锅、取暖器、油灯、电炉丝、电烙铁…… 这些用电器工作时有什么共同特点？电流的热效应 ：电流通过导体，将能转化为能，这种现象称为电流的。（二）影响电流热效应的因素导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？说明什么？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热量的多少跟什么因素有关？（2）、猜想与假设电流通过导体产生热量的多少与______________有关。你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？（3）、设计实验①要研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应控制相同，不同。要保持电流相同，则应把电阻丝连接。通过比较来反映产生热量的多少。②要研究电流通过电阻产生热量与电流的关系，应控制相同，不同。③要研究电流通过电阻产生热量与时间的关系，应控制相同，不同。（4）、进行实验实验（一）研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系1．通过比较，来反映电流通过电阻放出热量。2．设计实验数据记录表格电流I/A 电阻R1＝5ΩR2＝10Ω产生热量（多/少） 分析实验数据，可以得出。实验（二）研究电流通过电阻产生热量与电流的关系电阻 电流I/A产生热量（多/少）分析实验数据，可以得出。实验（三）研究电流通过电阻产生热量与时间的关系2有以上实验，可知通电时间越长，电流通过电阻产生热量。（5）、分析论证，得出结论对以上两个实验进行总结，电流通过电阻产生热量多少与电流、电阻和通电时间。。（三）焦耳定律（学生阅读）1、焦耳定律大量实验表明：电流通过导体产生的热量跟正比，跟成正比，跟通电成正比。这个规律叫作焦耳定律。公式：Q=电流I单位电阻U单位时间t单位例题：一电热水器电阻丝的阻值为48．4Ω，正常工作时的电流为4．55A，工作10min放出的热量为多少J？练习1：一取暖器接在家庭电路中，正常工作时的电流为6．8A，工作10min放出的热量是多少？电流做功多少？两者有何关系？练习2、小明家的照明电路中接有一台小电扇，其电动机的线圈电阻为1Ω，若该小电扇正常工作时通过线圈的电流为3A，则5min内电流做的功是多少J？产生多少热量？两者有何系？2、电功与电热问题1：通过上题计算，可以发现电热器的电功与的电热关系是怎样的？所以从能量转化的角度出发，只有当电流做的功全部转化为能时，电流所做的功与电热相等（W＝Q）。―――――例电热器即所以Q=W=I2Rt＝UIt问题2：生活中是否所有的用电器产生的电热都与电功相等？能否举例说明？电扇是电流做功将电能转化成能，白炽灯将电能转化成能。对于电扇和白炽灯来说，WQUItI2Rt电功与电热的联系与区别①．纯电阻电路中W=Q（例电热器）②．非纯电阻电路中W>Q（例电动机）电热Q=I2Rt其它形式的能E=W-Q利用焦耳定律解释现象讨论：电炉通过导线接到电路中，导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？想想议议：额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？电热的利用和防止（学生阅读“生活、物理、社会”）展示常见一些用电器（电熨斗、电视机散热孔、取暖器、电饭锅、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳……），给这些用电器进行分类，哪些是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。电热在实际中有利用也有防止的。我们要利用辩证的态度来对待电热。总结1．电流的热效应与哪些因素有关？2．焦耳定律3．电功与电热的关系4．电热的利用防止2
