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§15.3電熱器 電流的熱效應(yīng)（1）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)；
2．知道一般電熱器的發(fā)熱原理, 能舉出利用和防止電熱的實(shí)例；
3．理解焦耳定律、公式并能應(yīng)用解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題；
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
1．回憶我們是如何探究影響電流做功因素的？根據(jù)什么現(xiàn)象來(lái)判斷電流做功的大��？
2．電功的公式w= ，推導(dǎo)式有 、 。
活動(dòng)１：觀察電熱器
1、電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱，將電能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象稱為 ，主要利用電流熱效應(yīng)工作的裝置成為 。
2、電熱器的主要組成部分_______
3、舉例家庭中常見(jiàn)的電熱器:__________、________
活動(dòng)2： 電流通過(guò)電熱器所產(chǎn)生的熱量的多少和哪些因素有關(guān)？
1．實(shí)驗(yàn)方法：
2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要解決的幾個(gè)問(wèn)題：
（1）如何反映出通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少？

（2）如何研究電熱的多少與導(dǎo)體電阻的關(guān)系？

（3）如何研究電熱的多少與導(dǎo)體中電流的關(guān)系？

3．根據(jù)以上分析，需要選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材？
畫(huà)出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。


4、進(jìn)行探究：
（1）我們看到：兩瓶中溫度計(jì)上升的示數(shù)△t1 △t2，此時(shí)1、2兩錐形瓶中的兩根電阻絲，它們之間相同的物理量是 ，不同的物理量是 。
這說(shuō)明：
（2）．我們看到：電流增大后，相同時(shí)間內(nèi)2錐形瓶中溫度計(jì)上升的示數(shù)△t2′ △t2，此時(shí)2錐形瓶中的電阻絲，前后兩次實(shí)驗(yàn)中相同的物理量是 。不同的物理量是
這說(shuō)明：
（3）實(shí)驗(yàn)中，若通電時(shí)間越長(zhǎng)，瓶中煤油溫度上升得將會(huì) 。
這說(shuō)明：
歸納結(jié)論
電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的 、通過(guò)導(dǎo)體的 以及通電時(shí)間有關(guān)。導(dǎo)體的 越大、通過(guò)導(dǎo)體的 越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多。
1840年英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出電流產(chǎn)生的熱量與電流的大小、電阻的大小和通電時(shí)間的關(guān)系，我們把這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律
焦耳定律表達(dá)式：
活動(dòng)3：討論電熱的應(yīng)用及防護(hù)。

【典型例題】
【例1】現(xiàn)在你能回答下列問(wèn)題了嗎？
假如在照明電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)，這是為什么？

【例2】：一只“220V，800W”的電飯鍋，接在家庭電路中，求：
(1)電飯鍋正常工作時(shí)的電流.(2)電飯鍋工作時(shí)的電阻.
(3)該電飯鍋工作1h消耗的電能是多少？
(4)它工作lh放出的熱量是多少？

【課堂檢測(cè)】
1．一個(gè)20Ω 的電阻，通過(guò)的電流為0．5 A，則2 min內(nèi)該電阻上消耗 J的電能，向外釋放的熱量為 J．
2．一個(gè)電阻通過(guò)0．2 A的電流時(shí)，5 min內(nèi)電阻上產(chǎn)生了600 J的熱量，則這個(gè)電阻的阻值為 Ω．
3．下列用電器中，屬于利用電流的熱效應(yīng)工作的是 ( )
A．電飯煲 B．洗衣機(jī) C．電冰箱 D．電視機(jī)
4、關(guān)于電熱的利用，下列說(shuō)法中正確的是　　　　　　　（
A．電熱對(duì)我們來(lái)說(shuō)總是有利的　　　　　　　B．電熱對(duì)我們來(lái)說(shuō)總是不利的　
C．電飯鍋是利用電流熱效應(yīng)的原理制成的　　D．電視機(jī)工作過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生電熱。
5. 用如圖所示的裝置“研究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系”．圖中兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)盛有溫度相同的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中是鎳鉻合金絲，RA(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線幫他完成電路
(2)這樣連接的目的是
(3)實(shí)驗(yàn)中，電阻絲產(chǎn)生的熱量多少，用液體溫度升高的多少來(lái)反映，為了滿足這個(gè)要求，兩燒杯中的液體必須是 ；
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以觀察到A瓶中溫度計(jì)的示數(shù)小于B瓶中溫度計(jì)的示數(shù)，這表明 _________________________________
【課后練習(xí)】
1．一個(gè)5Ω的電阻通過(guò)它的電流為2A，在10s內(nèi)放出的熱量是 J，如果通過(guò)它的電流減小為原來(lái)的二分之一，在相同時(shí)間內(nèi)所放出的熱量是原來(lái)的 (設(shè)電阻值不變)．
2．一只電熱器接在照明電路中，5min產(chǎn)生的熱量為2.64×105J，則通過(guò)該電熱器的電流是　　　　A，電熱器正常工作時(shí)的電阻是　　　　　　Ω。
3. 通過(guò)某電熱絲的電流為I時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q；如果要在2t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q/2，則通過(guò)該電阻的電流應(yīng)為 ．
4．電冰箱、電視機(jī)、電扇等用電器的后面分別裝有鐵片或制成空格狀，這樣做的目的是（ ）
A．為了用電器的美觀 B．為了防止用電器漏電
C．為了防止用電器聚集熱量 D．為了節(jié)約用電器的制作材料
5. 下列家用電器中，不是利用電流熱效應(yīng)原理來(lái)工作的是 ( )
A．電熨斗 B．電烤箱 C．電飯鍋 D．微波爐
6. 某一電阻通過(guò)2A的電流時(shí)，在某段時(shí)間內(nèi)放出的熱量為Q，如果通過(guò)它的電流為6A，在相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量為 ( )
A.3Q B.4Q C.6Q D.9Q
7．明冬天取暖時(shí)發(fā)現(xiàn)：電暖器的電熱絲熱得發(fā)紅，而與電熱絲相連的導(dǎo)線卻不怎么熱。
（1）請(qǐng)你根據(jù)小明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個(gè)需要探究的物理問(wèn)題：
___________________________________________________?
（2）如圖是小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的部分電路，A、B燒瓶中裝有質(zhì)量
相等初溫相同的煤油，金屬絲電阻分別為RA、RB，RA時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)大些。此現(xiàn)象說(shuō)明：
在_____________和______________相同時(shí)，_____________越大，
電流產(chǎn)生的熱量越多。
8. 有一電水壺的規(guī)格“220V　1000W”，該電水壺正常工作時(shí)，內(nèi)部電熱絲的電阻多大？在額定電壓下把1Kg20℃的水燒開(kāi)需要多長(zhǎng)時(shí)間？（不計(jì)熱損失）


9。你能用電功公式結(jié)合歐姆定律推導(dǎo)出焦耳定律公式嗎？請(qǐng)同學(xué)們?cè)囋嚳础?br>

§15.3電熱器 電流的熱效應(yīng)（2）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1：理解電熱器的原理
2、生活中有關(guān)電熱的計(jì)算；理解電功和電熱的關(guān)系。
【典型例題】
【例1】：下列家用電器中，不屬于電熱器的是 （　�。�
A.電爐 B.電熨斗　 C.電剃刀 D.恒溫箱

【例2】：當(dāng)溫度降到一定程度時(shí)，某些物質(zhì)的電阻會(huì)變?yōu)榱�，這種物質(zhì)叫超導(dǎo)體。當(dāng)電流通過(guò)超導(dǎo)體時(shí)不發(fā)熱，故超導(dǎo)體的應(yīng)用具有十分誘人的前景。假如科學(xué)家已研制出室溫下就能使用的超導(dǎo)體，你準(zhǔn)備將它用來(lái)制作
A．家用保險(xiǎn)絲 B．白熾燈泡的燈絲 C．電爐的電熱絲 D．輸電導(dǎo)線
【例1】：你知道電流產(chǎn)生的熱量與電流所做的功之間的關(guān)系嗎？
一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，線圈電阻為1Ω接在15V的電源的上，通過(guò)的電流是2A，求：1、通電5分鐘，電流做多少焦耳的功？電流產(chǎn)生的熱量是多少？


小結(jié)：由此可知，在通常情況下，電流產(chǎn)生的熱量Q 電流所做的功W。只有在
中，電流產(chǎn)生的熱量Q才等于電流所做的功W。
【例2】.一電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為1Ω，線圈兩端所加電壓為2V時(shí)，電流為0.8A，電動(dòng)機(jī)正常工作．(1)在求電動(dòng)機(jī)正常工作lmin所消耗的電能時(shí)，有以下兩種不同的解法：
小明解：W=UIt=2V×0.8A ×60s=96J
小華解：W=I2Rt= (0.8A)2×1Ω×60s=38.4J
你認(rèn)為哪位同學(xué)做得對(duì)，請(qǐng)作出判斷并說(shuō)明理由；
(2)求電動(dòng)機(jī)正常工作1min所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是多少．
【例3】．有額定電壓、額定電功率均相同的電風(fēng)扇、電烙鐵、日光燈，各自在額定電壓下正常工作相同的時(shí)間，比較它們產(chǎn)生熱量的多少，結(jié)果是　　　　　　　　（ ）
A．一樣多　　　 B．電風(fēng)扇最多　　　　
C．電烙鐵最多　　　 D．日光燈最多

【課后練習(xí)】
1.下列用電器在工作過(guò)程中，電能幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 （ ）
A．電腦 B．電風(fēng)扇 C．洗衣機(jī) D．電爐

2、. 下列事例中，不屬于利用電熱的是 ( )
A．用電熨斗熨衣服 B.電視機(jī)加散熱窗
C．用電飯鍋煮飯 D．電熱孵卵器孵小雞

3．將規(guī)格都是“220V 200W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一把電烙鐵，分別接入家庭電路中，通電時(shí)間相同，下列有關(guān)電流通過(guò)它們產(chǎn)生熱量的說(shuō)法中，正確的是 （ ）
A．電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多 B．電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多
C．電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多 D．三者產(chǎn)生的熱量一樣多

4．如圖7所示電路，電源電壓恒定不變，電阻R1＝20Ω， R2＝60Ω。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為_(kāi)________A；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為_(kāi)_________A，電路1分鐘內(nèi)總共產(chǎn)生的熱量為_(kāi)____________J。

5、有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，接在220V的電路中，通過(guò)的電流是5A，它里面線圈電阻是2Ω，現(xiàn)通電1min以后，則電動(dòng)機(jī)消耗了多少電能？有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？若電動(dòng)機(jī)線圈被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則1min以后有多少電能為機(jī)械能？有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？

§15.3電熱器 電流的熱效應(yīng)（3）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、理解電熱器的原理；理解焦耳定律的實(shí)驗(yàn)；
2、利用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算；
【典型例題】
【例1】：兩根電熱絲，電阻之比為2：1，若把他們串聯(lián)接在電路中，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為　　　　��；若把他們并聯(lián)接在電路中，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為　　　
【例3】為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)系，王軍設(shè)計(jì)了如圖19所示的甲、乙兩裝置。他將兩段阻值不同的電阻絲（R1(l)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與_______是否有關(guān)。
(2)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)________體現(xiàn)出來(lái)的，像這種用能直接觀測(cè)的量來(lái)顯示不易直接觀測(cè)的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”。這種方法在物理學(xué)的研究中經(jīng)常用到，請(qǐng)你列舉一列__________
(3)在裝置甲、乙的兩次實(shí)驗(yàn)中，比較相同時(shí)間里氣球A與C體積變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與___________________有關(guān)。
(4)若甲、乙兩裝置同時(shí)實(shí)驗(yàn)，在相同的通電時(shí)間里，A、B、C、D四個(gè)氣球脹大的程度從大到小的排列順序是______________
(5)教材上的該實(shí)驗(yàn)裝置如圖20所示（燒瓶與圖l9中的相同）。
比較圖19和圖20所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為較好的是圖________裝置，理由是：_________________________.

【例2】： CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)�煮和燜飯、保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)�煮擋時(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W。
（1）電飯煲在高溫?zé)�煮擋時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？
（2）電熱絲R0的阻值多大？
（3）當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時(shí)電路中的電流多大？燜飯、保溫10min，電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為多少？

【課后練習(xí)】
1.家庭電路中，電飯鍋和其它用電器之間是______聯(lián)的；電飯鍋是利用電流的______效應(yīng)工作的。
2.（09?青島）由焦耳定律可知，在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與____成正比。電爐絲與插頭處的導(dǎo)線是串聯(lián)的，通過(guò)的電流和通電時(shí)間都相同，而電爐絲的電阻比插頭處導(dǎo)線的電阻________，電流產(chǎn)生的熱量較多。因此電爐絲熱得發(fā)紅，而插頭處的導(dǎo)線卻不很熱。
3.將一個(gè)30Ω的電阻接入由4節(jié)電池串聯(lián)成的電源中，電阻中通過(guò)的電流為_(kāi)________A，通電1min產(chǎn)生的熱量是____________J。
4．已知R1：R2=5：4,把它們串聯(lián)后接在電路中,加在它們兩端的電壓之比為 ；把它們并聯(lián)后接在電路中，通電相同時(shí)間后，R2上產(chǎn)生的熱量為500J，則Rl上產(chǎn)生的熱量是 J。
5．某品牌電熱飲水機(jī)加熱功率、保溫功率分別為950W、40W，如果飲水機(jī)一天（按24h計(jì)算）有2h處于加熱狀態(tài)，其余時(shí)間處于保溫狀態(tài)，則這臺(tái)飲水機(jī)一天共耗電___________kW?h。
6.為了使電阻絲在相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量增加到原來(lái)的2倍，應(yīng)采取的措施是 ( )
A.使電阻絲兩端的電壓增加1倍. B.使電阻絲的電阻增加到原來(lái)的2倍.
C.使電阻絲兩端的電壓減半. D.使電阻絲的電阻減半.
7. 電源電壓不變時(shí)，為了使電爐的電熱絲在相等時(shí)間內(nèi)發(fā)熱多些，可采取措施是 ( )
A.增大電熱絲的電阻 B.減小電熱絲的電阻
C.在電熱絲上并聯(lián)電阻 D.在電熱絲上串聯(lián)電阻
※8．阻值為R的電阻絲，接到電壓不變的電源上，4分鐘可將一杯水燒開(kāi)，現(xiàn)將該電阻絲對(duì)折起來(lái)，再接到這個(gè)電源上，燒開(kāi)同樣的一杯水(不考慮熱量損失)，所需時(shí)間為( )
A．4分鐘， B．2分鐘 c．1分鐘 D．8分鐘
9、如圖,是一個(gè)電熱毯示意電路圖,R0是電熱毯中的電阻絲, 是與電熱毯電阻絲串聯(lián)的電阻.電熱毯上標(biāo)有“220V 100W”字樣,S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開(kāi)關(guān).
⑴ 用學(xué)過(guò)的公式推理說(shuō)明開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電熱毯是處于加熱狀態(tài) 還是保溫狀態(tài)?
⑵ 若要求在保溫時(shí)電流通過(guò)電阻線R0每分鐘有60焦的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電阻 的阻值是多大?

5．隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來(lái)越快，家用豆?jié){機(jī)成為人們做早點(diǎn)的重要廚具，“KL牌”家用豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)、銘牌和簡(jiǎn)化電路圖如圖所示，該豆?jié){機(jī)通過(guò)自動(dòng)控制鍵，有打磨和加熱兩種工作狀態(tài)，打磨時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，加熱時(shí)只有電熱絲工作。

（1）這個(gè)豆?jié){機(jī)工作時(shí)和其它家用電器是______聯(lián)關(guān)系（選填“串”或“并”）。
（2）當(dāng)豆?jié){機(jī)處于打磨狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為_(kāi)_______A。
（3）當(dāng)豆?jié){機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，其電熱絲l min產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_______________。

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.2rcoc.com/chusan/56435.html

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