焦耳定律(2) 学习目标要求: 1、理解焦耳定律的内容、公式及其运用
2、知道电热器发热的原理
3、知道电热的作用
知识点精析 1、电流的热效应 电流通过导体做功时会产生热量,将电能转化为热能
2、焦耳定律 电流通过导体产生的热量,与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比,这个规律叫焦耳定律,是英国物理学家焦耳最先于 1840 年发现的,用公式可表示为:Q=I2Rt
式中各物理量的单位要统一,均为国际单位
3、如果通过电阻的电流所做的功全部用来产生热量,那么 Q=W,结合欧姆定律 I=U/R,则热量 Q=UIt和 两式均成立,如果通过导体的电流所做功只有一部分用来产生热量(例如吊扇工作时,电流所做的功大部分转化成了机械能,只有少部分转化成热能),那么 Q<W,这时只有 Q=I2Rt 成立,另外两种形式 Q=UIt 和 都不成立
4、电热的利用 电热器是利用电来加热的设备,电热器的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制成的
5、防止电热的危害 用电器中通过电流时产生的热量,会使导体中温度升高,使绝缘材料迅速老化,造成危害
要考虑如何散热来防止电热的危害
6、电热器的原理 电流的热效应
典型例题 例 1、下列家用电器中不属于电热器的是( ) A、电炉 B、电熨斗 C、电动机 D、电饭锅 解:电热器是利用电来加热的设备
正常工作时,电能转化热能,可以利用这些能来加热、取暖、烘干等
这些设备外观、构造、用途会各不相同,但原理都是一样的
正确答案:C 例 2、热水器中有两根电热丝,其中一根通电时,热水器中的水经 15min 沸腾,另一根单独通电时,热水器中的水经 30min 沸腾
如把两根电热丝分别串联和并联,问通电后各需多少时间才能沸腾
(设电热丝电用心 爱心 专心阻不变)
解:根据题意可知,不论电热丝怎样连