三、电热器 电流的热效应
学习指导 1.电热器
⑴电热器是利用电流做功把电能转化为内能的设备,常见的电热器有电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅等.(电热的必要条件:必须要有电阻,所以电热器的材料:电阻率大的材料) 电阻率大的材料 思考:还有哪些地方用到电阻率大材料? ⑵电热器是利用电流的热效应工作的.
⑶电动机、电视机等的外壳留有许多缝隙,有的电动机里还装有风扇,这是为了加快散热. 2.焦耳定律 实验名称: 需要控制的变量: 转换法: 电路图:
在煤油、自来水、汽油中,为什么要选择煤油:★比热容小,不导电,化学性质稳定。 ⑴通过探究知道:电流通过电热器所产生的热量的多少与通电电流、用电器的电阻及通电时间有关.
⑵焦★耳定律的内容是:电流通过导体时产生的热量,与★电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比.其公式为:Q=I2Rt. ⑶焦耳定律可适用于一切用电器(或电路)的热量计算.
若用电器能把电能全部转化为热量,如电阻丝、电烙铁、电炉、电熨斗等,那么Q=W=UIt,
U2根据欧姆定律还可以推导出Q?t;
R若用电器所做的电功除了发热,还转化为机械能、化学能等,那么电功就大于转化的内能, W >Q;比如电动机转动、铅蓄电池充电,就不能用电功来代替产生的热量了,所以在应用公式时,必须注意其使用条件.
例:一台直流电动机,线圈的电阻为0.5Ω,接在12V电源上时,通过的电流为2A,这台电动机工作5min产生多少机械能?
电动机两端电压为U,用手捏住转子不动时,通过它的电流是0.3A;松手后,电动机转动,通过它的电流是0.1A;求电动机的工作效率
四、家庭安全用电
学习指导 1. 家庭电路主要由进户线(电源线)、电能表、闸刀开关、熔断器、开关、插座和用电器等元件组成.
各用电器之间是: ;电灯与插座之间是 ;电灯与开关之间是 。 各用电器一端接在火线上,另一端接在零线上,各线之间的电压:
火线与零线之间 ;火线与大地之间 ;零线与大地之间 。 火线、零线、地线的画法:
2. 家庭电路失火的原因是电压过高、用电器电流超载及线路中某处接触不良造成该处电阻加大(解释: )使局部线路过热. 例:插头处易烧焦、发黑;电热毯烧断后,在搭接处烧断;电灯灯丝断了,搭上去使用: ①比以前更亮,解释: ②易在搭接处烧断,解释: 电路中电流过大的原因:① ② 3. 熔丝:
⑴熔丝是由电阻率较大、但熔点较低的铅锑合金制成的.
⑵熔丝的作用是当电路中的电流过大时熔丝发热并熔断,形成断路,从而保护用电器. ⑶更换熔丝时,要换成规格合适的熔丝,不能用铜丝或铁丝代替.
⑷自动空气开关是一种新型的保险装置,这种装置被附加在总开关上,不再采用熔丝,而是通过电磁原理来实现电路的断、开.
例如:家庭电路中安装保护装置: ; 4. 触电:人体是导体,若体触及带电体,会有电流通过人体造成对人体的伤害.
⑴单线触电:站在地上的人触到火线,电流由火线进入人体流到大地,形成回路,造成伤害人体的事故.
⑵双线触电:站在绝缘体上的人若同时触到火线和零线,人体与电网形成回路,造成伤害人体的事故.
防止触电,电灯的开关必须接在: 上
5. 插座:为了给电视机、洗衣机、电冰箱(思考:哪些用三孔插座?)以及其他可以搬动的家用电器供电,需要安装插座.插座有两孔插座和三孔插座之分.使用三孔插座可以使有金属外壳的用电器有良好的接地保护作用.
三线插座:左 右 中 (注意不是插头)
地线插头最长,目的是:在插入和拔出插座时更安全。原因:
★插头上最长的线接: 插座上此线接:
6. 测电笔:
作用:用来辨别火线和零线的电工工具.
使用时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,如果氖管发光,表示接触的是火线;若氖管不发光,表示接触的是零线. 结构中有一个高电阻,介绍怎么画:
测电笔还有一个作用是:检查电路中的断路处。例如家用电器都不工作,测电笔接触用电器两端时均不发光,则电路故障是: 7. 安全用电常识:
(1)一般情况下,人体的安全电压不高于36V.人体的电阻: 。
(2) 安全用电的四不原则:不接触低压带电体;不靠近高压带电体;不弄湿用电器;不损坏绝缘体.
(3) 处理触电事故,首先切断电源.若有人触电,先切断电源,或用绝缘体使人脱离电源线;因电引起的火灾,要先切断电源,再泼水救火,一定不能带电泼水救火.
例:请在图15-15所示的照明电路上,按安全用电的原则,将灯泡、拉线开关、三孔插座接入电路.
图
火
A 图甲
开我们知道,导体中有电流流过时,导体就会发热.如图15-16是“探究影响通电导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,观察图中的实验现象,回答下列问题:
R甲=R 等煤质油量 R乙=2R R乙=2R 等煤质油量 R丙=2R (a)
图15-16
(b)