初三物理电功、电功率（二） 电功和电热北师大版.doc

初三物理电功、电功率（二）电功和电热北师大版【本讲教育信息】一.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。【典型例题】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2.两根相同的电热丝，电阻都为R，当它们串联后接在电源上，20分钟可以烧开一壶水，如果把它们并联后接在同一个电源上，烧开同一壶水需__________分钟。分析：两根相同的电热丝采用串联或并联烧开同一壶水，说明两种情况下产生的总电热是相同的。连接方式的不同，使得总电阻不同，总电流不同。使用同一个电源，说明总电压相同。所以此题用讨论问题好一些。解：当两根电热丝串联时当两根电热丝并联时由题知答：并联时烧开同一壶水需5分钟。例3.（2003·烟台市）如图所示是一个理发用电吹风的实物连接简图。其中发热电阻丝的阻值为。求：（1）电吹风吹冷风时，测得插头处电流为0.2A，此时电吹风消耗的电