内容正文:
15.3 电热器 电流的热效应
知识目标
1.知道电热器是利用电流做功将电能转化为内能的装置;
2.通过探究,知道电热与哪些因素有关,知道运用控制变量法和转化法探究影响电热的因素;
3.知道焦耳定律内容、公式及适用范围.
情境导入
导体中有通过时会发热,将电能转化成内能,这种现象称为电流的热效应.主要利用电流热效应工作的装置称为电热器.
生活中有哪些电热器?
电热油汀
蒸汽电熨斗
电暖器
电炉
电水壶
电热器的介绍
电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体.
发热体均是由电阻率大、熔点高的材料做成的.
[思考] 为什么电热器的材料要用电阻率大,熔点高的电阻丝做?
[想一想] 电炉是通过铜导线接入电路中的.为什么电阻丝热得发红,而铜导线却几乎不发热?
电炉
产生的热量可能与电流和电阻有关.
[活动]:探究影响电流热效应的因素
问题:电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关?
猜测:电流、电阻、通电时间.
2.怎样研究电热器电阻大小对产生热量多少的影响?
3.怎样研究电流大小对产生热量多少的影响?
1.如何定性地比较产生热量的多少?
设计实验
R1
R2
1.将如图所示的装置R1按下面的电路图接入电路.闭合开关,观测在一定时间内液体温度的变化.保持通电时间一定,调节滑动变阻器,改变通过电阻丝的电流,进行多次实验.
2.保持通过电阻丝的电流不变.改变通电时间,观测液体温度的变化.
3.如图所示,将两段阻值不等的电阻丝R1、R2分别安装在两个相同装置中,然后将它们串联后接入电路.通电一段时间,观测两个装置中液体温度的变化.
进行实验
3.在电流_____(相同/不同)的情况下,电阻较___(大/小)的那个电阻所在液体温度变化大.这说明电流相等时,在相同时间内阻值较大的电阻产生的热量较___(多/少).
1.电流增大,同一根电阻丝所在液体的温度变化___(大/小).这说明电流增大时,在相同时间内电阻产生的热量_____(增多/减少).
2.在电阻和电流大小不变时,通电时间越长,液体温度变化大,产生的热量就越___(多/少).
相同
大
多
大
增多
多
实验结论
焦耳定律介绍
1840年,英国物理学家焦耳通过大量的实验研究发现:电流流过导体时产生的热量与电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比,这个规律叫作焦耳定律.
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