【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．認(rèn)識電流的熱效應(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例；
3．理解焦耳定律、公式并能應(yīng)用解決一些簡單問題；
【學(xué)習(xí)過程】
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)象來判斷電流做功的大��？
2．電功的公式w= ，推導(dǎo)式有 、 。
活動１：觀察電熱器
1、電流通過導(dǎo)體時會發(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、舉例家庭中常見的電熱器:__________、________
活動2： 電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量的多少和哪些因素有關(guān)？
1．實驗方法：
2．實驗過程中需要解決的幾個問題：
（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，需要選擇哪些實驗器材？
畫出設(shè)計的實驗電路圖。
4、進(jìn)行探究：
（1）我們看到：兩瓶中溫度計上升的示數(shù)△t1 △t2，此時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 。
這說明：
（2）．我們看到：電流增大后，相同時間內(nèi)2錐形瓶中溫度計上升的示數(shù)△t2′ △t2，此時2錐形瓶中的電阻絲，前后兩次實驗中相同的物理量是 。不同的物理量是
這說明：
（3）實驗中，若通電時間越長，瓶中煤油溫度上升得將會 。
這說明：
歸納結(jié)論
電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的 、通過導(dǎo)體的 以及通電時間有關(guān)。導(dǎo)體的 越大、通過導(dǎo)體的 越大、通電時間越長，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多。
1840年英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實驗研究，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間的關(guān)系，我們把這個規(guī)律叫做焦耳定律
焦耳定律表達(dá)式：
活動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)電飯鍋正常工作時的電流.(2)電飯鍋工作時的電阻.
(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】
1．一個20Ω 的電阻，通過的電流為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．
2．一個電阻通過0．2 A的電流時，5 min內(nèi)電阻上產(chǎn)生了600 J的熱量，則這個電阻的阻值為 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，下列說法中正確的是 （
A．電熱對我們來說總是有利的 B．電熱對我們來說總是不利的
C．電飯鍋是利用電流熱效應(yīng)的原理制成的 D．電視機(jī)工作過程中沒有產(chǎn)生電熱。
5. 用如圖所示的裝置“研究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系”．圖中兩個燒瓶內(nèi)盛有溫度相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，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
(2)這樣連接的目的是
(3)實驗中，電阻絲產(chǎn)生的熱量多少，用液體溫度升高的多少來反映，為了滿足這個要求，兩燒杯中的液體必須是 ；
(4)實驗過程中可以觀察到A瓶中溫度計的示數(shù)小于B瓶中溫度計的示數(shù)，這表明 _________________________________
【課后練習(xí)】
1．一個5Ω的電阻通過它的電流為2A，在10s內(nèi)放出的熱量是 J，如果通過它的電流減小為原來的二分之一，在相同時間內(nèi)所放出的熱量是原來的 (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，則通過該電熱器的電流是 A，電熱器正常工作時的電阻是 Ω。
3. 通過某電熱絲的電流為I時，在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q；如果要在2t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q/2，則通過該電阻的電流應(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2A的電流時，在某段時間內(nèi)放出的熱量為Q，如果通過它的電流為6A，在相同的時間內(nèi)放出的熱量為 ( )
A.3Q B.4Q C.6Q D.9Q
7．明冬天取暖時發(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）請你根據(jù)小明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個需要探究的物理問題：
___________________________________________________?
（2）如圖是小明進(jìn)行實驗探究的部分電路，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
在_____________和______________相同時，_____________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，內(nèi)部電熱絲的電阻多大？在額定電壓下把1Kg20℃的水燒開需要多長時間？（不計熱損失）
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？請同學(xué)們試試看。
§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，某些物質(zhì)的電阻會變?yōu)榱�，這種物質(zhì)叫超導(dǎo)體。當(dāng)電流通過超導(dǎo)體時不發(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)備將它用來制作
A．家用保險絲 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？
一臺直流電動機(jī)，線圈電阻為1Ω接在15V的電源的上，通過的電流是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】.一電動機(jī)線圈的電阻為1Ω，線圈兩端所加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機(jī)正常工作．(1)在求電動機(jī)正常工作lmin所消耗的電能時，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，請作出判斷并說明理由；
(2)求電動機(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”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機(jī)和一把電烙鐵，分別接入家庭電路中，通電時間相同，下列有關(guān)電流通過它們產(chǎn)生熱量的說法中，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斷開時，電流表的示數(shù)為_________A；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為__________A，電路1分鐘內(nèi)總共產(chǎn)生的熱量為_____________J。
5、有一臺電動機(jī)，接在220V的電路中，通過的電流是5A，它里面線圈電阻是2Ω，現(xiàn)通電1min以后，則電動機(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？若電動機(jī)線圈被卡住不能轉(zhuǎn)動，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；理解焦耳定律的實驗；
2、利用焦耳定律進(jìn)行簡單計算；
【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
(2)在這個實驗中，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過________體現(xiàn)出來的，像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”。這種方法在物理學(xué)的研究中經(jīng)常用到，請你列舉一列__________
(3)在裝置甲、乙的兩次實驗中，比較相同時間里氣球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、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，A、B、C、D四個氣球脹大的程度從大到小的排列順序是______________
(5)教材上的該實驗裝置如圖20所示（燒瓶與圖l9中的相同）。
比較圖19和圖20所示的兩個實驗，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)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲。當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r，電路的功率為1100W，當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r，電路的總功率為22W。
（1）電飯煲在高溫?zé)髶鯐r，開關(guān)S應(yīng)與哪個觸點連接？
（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，在電流和通電時間相同時，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，通過的電流和通電時間都相同，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，電阻中通過的電流為_________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計算）有2h處于加熱狀態(tài)，其余時間處于保溫狀態(tài)，則這臺飲水機(jī)一天共耗電___________kW?h。
6.為了使電阻絲在相同的時間內(nèi)放出的熱量增加到原來的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，為了使電爐的電熱絲在相等時間內(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，現(xiàn)將該電阻絲對折起來，再接到這個電源上，燒開同樣的一杯水(不考慮熱量損失)，所需時間為( )
A．4分鐘， B．2分鐘 c．1分鐘 D．8分鐘
9、如圖,是一個電熱毯示意電路圖,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)的開關(guān).
⑴ 用學(xué)過的公式推理說明開關(guān)S斷開時,電熱毯是處于加熱狀態(tài) 還是保溫狀態(tài)?
⑵ 若要求在保溫時電流通過電阻線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)社會的飛速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快，家用豆?jié){機(jī)成為人們做早點的重要廚具，“KL牌”家用豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)、銘牌和簡化電路圖如圖所示，該豆?jié){機(jī)通過自動控制鍵，有打磨和加熱兩種工作狀態(tài)，打磨時只有電動機(jī)工作，加熱時只有電熱絲工作。
（1）這個豆?jié){機(jī)工作時和其它家用電器是______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，通過電動機(jī)線圈的電流為________A。
（3）當(dāng)豆?jié){機(jī)處于加熱狀態(tài)時，其電熱絲l min產(chǎn)生的熱量為________________。
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