15.3 电热器 电流的热效应 --2023-2024学年苏科版物理九年级下册

三、电热器 电流的热效应 发现问题 看电视时间长了，电视后盖温度会升高；白炽灯发光时，灯泡外壁明显温度升高；电热毯通电一段时间，温度很快升高。 以上三种电流做功过程，分别将电能转化为什么能量？ 分析问题 电视工作: 电能转化为光能、声能和内能 共同点：电流通过导体时，导体都存在发热的现象 白炽灯发光：电能转化为光能和内能 电热毯发热：电能转化为内能 不同点：只有电热毯是将电能全部转化为内能，且 电热毯就是利用内能来工作的。 还有哪些用电器与电热毯类似呢？ 电炉 电热器 电能全部转化为内能 一、电流的热效应 导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能， 这种现象叫电流的热效应。 1.定义： 2.电热器： 主要利用电流热效应工作的装置。 电热器工作时几乎将电能全部转化为内能 电暖器、电水壶、电熨斗、电饭煲等都是电热器 【小知识】电热器的主要组成部分是发热体（一般由电阻率大、熔点高的合金丝做成的）；电热器具有清洁、无污染、热效率高且便于控制和调节等优点。 1 如图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） 练一练 C 图中灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯丝热得发光，而电线却不怎么热，这是为什么？ 电流通过导体能发热，导体产生热量的多少与那些因素有关呢？ 如果将图中灯泡换成大功率的取暖器，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？ 图中电熨斗，它通电的时间过长，有可能就会烫坏衣料，这又是为什么？ 二、影响电流热效应（电热）的因素 1.猜想： 影响电流热效应的因素有 、 、 。 电流大小 电阻大小 通电时间 2.实验设计： 将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。 煤油 3.实验方法： 控制变量法、转换法 4.实验器材： 电源、开关、导线、装有等质量煤油的两个烧瓶（内部分别装有阻值不同电阻丝）、滑动变阻器、电流表、秒表等 转换法：通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。 5.进行实验： 实验1.保持电阻、通电时间一定，探究电热与电流的关系 如图连接好电路，闭合开关，观察在一定时间内液体温度的变化。调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路电阻变小，增大电路中的电流，观察在相同的通电时间内液体的温度变化。 步骤 现象 第二次实验中液体温度变化更大 结论 当电阻、通电时间一定时，电流越大，电热就越大 5.进行实验： 实验2.保持电阻、电流一定，探究电热与通电时间的关系 如图连接好电路，闭合开关，保持通过电阻丝电流不变，改变通电时间，观察液体温度变化。 步骤 现象 通电时间越长，液体温度变化更大。 结论 当电流和电阻一定时，通电时间越长，电热就越大 实验1、2.点击视频，探究电热与电流、通电时间的关系 5.进行实验： 实验3.保持电流、通电时间一定，探究电热与电阻的关系 将电阻丝R甲、R乙（R甲<R乙）串联接入电路。闭合开关，通电一段时间，观察两瓶中液体温度的变化。 步骤 现象 结论 当电流和通电时间一定时，电阻越大，电热就越大 乙瓶中液体温度变化更大。 实验3.点击视频，探究电热与电阻的关系 电流通过导体产生的热量与导体本身的 、通过导体的 以及 有关； 6.实验结论： 电阻大小 电流大小 通电时间 且电流越大、电阻越大、通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多； 1，如图是“探究电流通过导体产生的热量与电阻关系”的实验电路。实验中两个烧瓶内的煤油除初温相同外，两个烧瓶内煤油的 　 　也需要相同；两电阻丝（R1＜R2）串联在电路中，是为了控制实验过程中 　 和通电时间都相同。实验中电流通过导体产生的热量多少是用温度计 　 　来反映。 练一练 质量 电流 示数变化 以上的三个实验只是粗略研究了电流通过导体时产生的热量与通过导体电流的大小、导体电阻的大小、通电时间的定性关系。 英国物理学家焦耳用近四十年的时间，通过大量的实验，于1840年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系，即焦耳定律。为了纪念这位伟大的科学家，物理上用“焦耳”作为功或能的单位。把这一定律称作焦耳定律。 三、焦耳定律 电流