内容正文:
18.4焦耳定律 第2课时 焦耳定律的应用
1.电热的利用与防止:电热既有有利的一面,也有有害的一面.
(1)电热的利用:电热水器、电饭煲、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等.
(2)电热的防止:用电器里过多的电热,如果不能及时散去,有可能烧坏用电器,甚至引起火灾.电视机的后盖有很多小孔,这是为了 散热 ;电脑运行时温度会升高,需要用微型风扇及时 散热 .
散
热
散热
知识梳理
2.电热与电功的关系
(1)对于将电能全部转化为 内能 的用电器(即电热器,又叫纯电阻电路),当电流通过时,用电器产生的热量Q = (选填“>”“<”或“=”,下同)消耗的电能W;
(2)对于将电能转化为内能和其他形式能的用电器(如电风扇,又叫非纯电阻电路),当电流通过时,用电器产生的热量Q < 消耗的电能W.
内能
=
<
3.电热的计算
(1)对于所有的电热器(纯电阻电路),计算电热时所有公式均可用.
(2)对于非电热器(非纯电阻电路,初中主要考查电动机),计算电热时只能用公式Q= I2Rt ,计算电功率只能用公式:P= 或P= UI .
I2Rt
UI
电热的利用与防止
例1 关于电热的利用,下列说法中错误的是( A )
A.电热对我们来说总是有利的
B.电视机、收音机上开小孔是为了散热
C.电饭锅利用电流的热效应工作
D.养鸡场用电热孵化器孵小鸡
A
电热器相关计算
例2 一题多设问如图所示是家用电火锅工作电路原理图,它有高、中、低温三个加热挡位.已知电热丝R1=R2=R3=44 Ω,则:
(1)当开关置于“0”和“1”时,电火锅处于 停 挡.
停
(2)当开关置于“1”和“2”时,电热丝 R2、R3串联 (填电路连接方式),电火锅的功率为 550 W,处于 低温 挡.
(3)当开关置于“2”和“3”时,电热丝 R2工作 (填电路连接方式),电火锅的功率为 1 100 W,处于 中温 挡.
R2、R3串联
550
低温
R2工作
1 100
中温
(4)当开关置于“3”和“4”时,电热丝 R1、R2并联 (填电路连接方式),电火锅的功率为 2 200 W,处于 高温 挡,工作5 min,产生的热量是 6.6×105 J.
R1、R2并联
2 200
高温
6.6×105
►练习1 小玥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服,她首先阅读说明书,知道电熨斗有“低温”“高温”两个挡位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=48.4 Ω,R2=96.8 Ω,S为旋转式开关.当她旋转触片接触触点1和2时,电熨斗为 低温 挡位,该挡位通电1 min,电流产生的热量为 6×104 J.
低温
6×104
非电热器相关计算
例3 一台标有“220 V 110 W”字样的电风扇,其内部电阻是20 Ω.若它正常工作1 min,则通过电风扇的电流是 0.5 A,电流通过电风扇所做的功是 6 600 J,电风扇消耗的电能是 6 600 J,电流通过电风扇产生的热量是 300 J,电风扇转化的机械能是 6 300 J,电风扇的效率为 95% (百分号前保留整数).
0.5
6 600
6 600
300
6 300
95%
►练习2 如图所示是某玩具汽车上控制电路的简化图.电动机线圈的电阻值为1 Ω,定值电阻的阻值为5 Ω,闭合开关S后,电动机正常工作,两电压表V1和V2的示数分别为3 V和8 V,则电动机的功率是 3 W,正常工作10 s,电动机线圈产生的热量为 3.6 J,电动机此时的效率是 88% .若转轴被卡住而使电动机不转动,电压表V1的示数会 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”).
3
3.6
88%
变
大
1.一题多设问下列现象或装置中,属于利用电热的是 ③④⑥ (填序号).
①电视机后盖有许多小孔 ②电动机外壳上装有散热片 ③长期不用的电视机隔段时间通一次电 ④白炽灯 ⑤电脑机箱里装有小风扇 ⑥电饭锅
③④⑥
课堂练习
2.如图是家用电吹风的工作原理图.
额定功率 热风时990 W
冷风时110 W
额定电压 220 V
(1)要让电吹风工作时吹热风,它的开关应置于图甲中 1、2 (选填“1、2”或“2、3”)位置.
1、2
(2)如表是部分技术参数,电吹风吹热风时,5 min通过电热丝产生的热量是多少?若电动机的电阻是1 Ω,吹冷风10 min电动机产生的热量是多少?
额定功率 热风时990 W
冷风时110 W
额定电