初三物理电功和电热知识精讲一.本周教学内容:电功、电功率(二)电功和电热1.电热与焦耳定律(1)电流的热效应,当导体中有电流通过时,导体要发热,这种现象叫电流的热效应。(2)焦耳定律:实验表明,通电导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。焦耳定律的公式:(3)纯电阻型电路中,电流做的功全部转化为内能。即(4)电热的分配:对纯电阻电路,串联时:并联时:纯电阻电路中,由于,所以电热分配串联时:并联时:2.电热器(1)电热器的工作原理电热器是利用电流热效应制成的加热设备。电热器的主要构件部分是发热体。发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的,发热体的形状根据需要可做成线状、管状、片状等。(2)电热的利用有效地利用电热给人们带来了极大的便利,其最大优点是人们可以很方便地控制和调节温度,下面介绍几个常见的电热器;①电熨斗:用来熨烫衣服使之平整的电热器。电熨斗按结构和功能分为普通型、调温型、喷雾型等。普通型电熨斗的基本构件是:发热体、底板、外壳、手柄等。在普通电熨斗上加上调温器和控温指示灯就构成调温型电熨斗,在调温型电熨斗上加上喷雾装置就构成了喷雾型电熨斗。发热体是电熨斗的核心构件,一种是在云母板上均匀绕上电热丝,叫做云母电热芯。另一种是在金属管内装入螺旋状电热丝,再填充氧化镁粉制成,叫做电热管。红外线电熨斗则是把电热丝嵌在碳化硅板的槽内,碳化硅辐射红外线。*云母、氧化镁是绝缘材料。②电烙铁:用来焊接电子元件的电热器。发热体与电熨斗相似,有云母电热芯和电热管两种,为减小腐蚀铜焊头是用紫铜制造。③电饭锅:用来煮饭的电热器。常见的电饭锅类型有,保温式自动电饭锅、定时启动保温式自动电饭锅、低压定时启动式自动电饭锅、电子电饭锅等。保温式电饭锅由发热体、磁钢限温器、双金属片恒温器等组成,当电饭锅内温度达到103℃时,磁钢限温器切断电路,停止加热。当电饭锅内温度下降到60℃左右时,会自动转入保温过程,这个过程由双金属片恒温器来控制。电子式电饭锅是带有微电脑控制器的电饭锅,整个烧饭、煮饭、焖饭过程由预先设计的程序自动进行。3.电热的防止电热在某些地方会给人们带来危害和损失,在电动机中,电热过大会烧坏绝缘材料,直至烧坏电动机,在电视机里,电热过大会烧坏电子元件,使电视机不能正常工作。在远距离输送电的过程中,电能转化成电热散发到空间损失了一部分电能。为此人们采取了相应的办法:(1)电动机里的导线尽量用电阻率小的材料,外壳做成叶片状增大散热面积,必要时装有风扇加快冷热空气的对流。(2)电视机的外壳上开有散热窗,给产生电热较多的电子元件安装散热片。(3)在远距离输送电的过程中,由于输送的电功率一定,由P=UI和Q=I2Rt知,减少输送电流I,便可减少由于电热而散失的电能,所以采用高压输电的方式。4.本实验中滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变小灯泡两端的电压,使其分别在额定电压下,略高于额定电压下、略低于额定电压下工作。5.在进行实验时注意:(1)电源电压应高于小灯泡的额定电压;(2)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压,电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流;(3)滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡正常工作时的电流,滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电阻差不多,以使调节效果明显;(4)根据串联电路具有分压作用的原理进行判断,准确熟练地调节滑动变阻器,使小灯泡在等于额定电压、略高于额定电压和略低于额定电压三种条件下发光;(5)在连接电路时,开关应断开;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片要放在连入电路电阻最大端。例1.一个电炉工作时的电压是220伏,电流是5安,求它在1小时内消耗多少千瓦时的电能?产生多少热量?分析:电炉是一个纯电阻型用电器,电流通过电炉做功把电能全部转化为内能,所以可用来计算电热。解法一:电炉丝的电阻1小时内产生的热量因电能全部转化为内能,所以解法二:电炉工作1小时消耗电能:因电能全部转化为内能,故产生的热量:解法三:电炉的功率:1小时消耗电能:电能全部转化为内能,产生热量:例2.两根相同...