电热器 电流的热效应

§15.3电热器 电流的热效应（1）
【学习目标】
1．认识电流的热效应；
2．知道一般电热器的发热原理, 能举出利用和防止电热的实例；
3．理解焦耳定律、公式并能应用解决一些简单问题；
【学习过程】
1．回忆我们是如何探究影响电流做功因素的？根据什么现象来判断电流做功的大小？
2．电功的公式w= ，推导式有 、 。
活动１：观察电热器
1、电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能的现象称为 ，主要利用电流热效应工作的装置成为 。
2、电热器的主要组成部分_______
3、举例家庭中常见的电热器:__________、________
活动2： 电流通过电热器所产生的热量的多少和哪些因素有关？
1．实验方法：
2．实验过程中需要解决的几个问题：
（1）如何反映出通电导体产生热量的多少？

（2）如何研究电热的多少与导体电阻的关系？

（3）如何研究电热的多少与导体中电流的关系？

3．根据以上分析，需要选择哪些实验器材？
画出设计的实验电路图。

4、进行探究：
（1）我们看到：两瓶中温度计上升的示数△t1 △t2，此时1、2两锥形瓶中的两根电阻丝，它们之间相同的物理量是 ，不同的物理量是 。
这说明：
（2）．我们看到：电流增大后，相同时间内2锥形瓶中温度计上升的示数△t2′ △t2，此时2锥形瓶中的电阻丝，前后两次实验中相同的物理量是 。不同的物理量是
这说明：
（3）实验中，若通电时间越长，瓶中煤油温度上升得将会 。
这说明：
归纳结论
电流通过电阻丝产生的热量与导体本身的 、通过导体的 以及通电时间有关。导体的 越大、通过导体的 越大、通电时间越长，电流通过导体时产生的热量越多。
1840年英国物理学家焦耳通过大量的实验研究，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们把这个规律叫做焦耳定律
焦耳定律表达式：
活动3：讨论电热的应用及防护。

【典型例题】
【例1】现在你能回答下列问题了吗？
假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，这是为什么？

【例2】：一只“220V，800W”的电饭锅，接在家庭电路中，求：
(1)电饭锅正常工作时的电流.(2)电饭锅工作时的电阻.
(3)该电饭锅工作1h消耗的电能是多少？
(4)它工作lh放出的热量是多少？

【课堂检测】
1．一个20Ω 的电阻，通过的电流为0．5 A，则2 min内该电阻上消耗 J的电能，向外释放的热量为 J．
2．一个电阻通过0．2 A的电流时，5 min内电阻上产生了600 J的热量，则这个电阻的阻值为 Ω．
3．下列用电器中，属于利用电流的热效应工作的是 ( )
A．电饭煲 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电视机
4、关于电热的利用，下列说法中正确的是　　　　　　　（
A．电热对我们来说总是有利的　　　　　　　B．电热对我们来说总是不利的　
C．电饭锅是利用电流热效应的原理制成的　　D．电视机工作过程中没有产生电热。
5. 用如图所示的装置“研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”．图中两个烧瓶内盛有温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中是镍铬合金丝，RA(1)请你用笔画线代替导线帮他完成电路
(2)这样连接的目的是
(3)实验中，电阻丝产生的热量多少，用液体温度升高的多少来反映，为了满足这个要求，两烧杯中的液体必须是 ；
(4)实验过程中可以观察到A瓶中温度计的示数小于B瓶中温度计的示数，这表明 _________________________________
【课后练习】
1．一个5Ω的电阻通过它的电流为2A，在10s内放出的热量是 J，如果通过它的电流减小为原来的二分之一，在相同时间内所放出的热量是原来的 (设电阻值不变)．
2．一只电热器接在照明电路中，5min产生的热量为2.64×105J，则通过该电热器的电流是　　　　A，电热器正常工作时的电阻是　　　　　　Ω。
3. 通过某电热丝的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；如果要在2t时间内产生的热量为Q/2，则通过该电阻的电流应为 ．
4．电冰箱、电视机、电扇等用电器的后面分别装有铁片或制成空格状，这样做的目的是（ ）
A．为了用电器的美观 B．为了防止用电器漏电
C．为了防止用电器聚集热量 D．为了节约用电器的制作材料
5. 下列家用电器中，不是利用电流热效应原理来工作的是 ( )
A．电熨斗 B．电烤箱 C．电饭锅 D．微波炉
6. 某一电阻通过2A的电流时，在某段时间内放出的热量为Q，如果通过它的电流为6A，在相同的时间内放出的热量为 ( )
A.3Q B.4Q C.6Q D.9Q
7．明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热。
（1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题：
___________________________________________________?
（2）如图是小明进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量
相等初温相同的煤油，金属丝电阻分别为RA、RB，RA时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些。此现象说明：
在_____________和______________相同时，_____________越大，
电流产生的热量越多。
8. 有一电水壶的规格“220V　1000W”，该电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻多大？在额定电压下把1Kg20℃的水烧开需要多长时间？（不计热损失）

9。你能用电功公式结合欧姆定律推导出焦耳定律公式吗？请同学们试试看。

§15.3电热器 电流的热效应（2）
【学习目标】
1：理解电热器的原理
2、生活中有关电热的计算；理解电功和电热的关系。
【典型例题】
【例1】：下列家用电器中，不属于电热器的是 （　　）
A.电炉 B.电熨斗　 C.电剃刀 D.恒温箱

【例2】：当温度降到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫超导体。当电流通过超导体时不发热，故超导体的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下就能使用的超导体，你准备将它用来制作
A．家用保险丝 B．白炽灯泡的灯丝 C．电炉的电热丝 D．输电导线
【例1】：你知道电流产生的热量与电流所做的功之间的关系吗？
一台直流电动机，线圈电阻为1Ω接在15V的电源的上，通过的电流是2A，求：1、通电5分钟，电流做多少焦耳的功？电流产生的热量是多少？

小结：由此可知，在通常情况下，电流产生的热量Q 电流所做的功W。只有在
中，电流产生的热量Q才等于电流所做的功W。
【例2】.一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作．(1)在求电动机正常工作lmin所消耗的电能时，有以下两种不同的解法：
小明解：W=UIt=2V×0.8A ×60s=96J
小华解：W=I2Rt= (0.8A)2×1Ω×60s=38.4J
你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由；
(2)求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少．
【例3】．有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少，结果是　　　　　　　　（ ）
A．一样多　　　 B．电风扇最多　　　　
C．电烙铁最多　　　 D．日光灯最多

【课后练习】
1.下列用电器在工作过程中，电能几乎全部转化为内能的是 （ ）
A．电脑 B．电风扇 C．洗衣机 D．电炉

2、. 下列事例中，不属于利用电热的是 ( )
A．用电熨斗熨衣服 B.电视机加散热窗
C．用电饭锅煮饭 D．电热孵卵器孵小鸡

3．将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生热量的说法中，正确的是 （ ）
A．电风扇产生的热量最多 B．电视机产生的热量最多
C．电烙铁产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多

4．如图7所示电路，电源电压恒定不变，电阻R1＝20Ω， R2＝60Ω。当S断开时，电流表的示数为_________A；当S闭合时，电流表的示数为__________A，电路1分钟内总共产生的热量为_____________J。

5、有一台电动机，接在220V的电路中，通过的电流是5A，它里面线圈电阻是2Ω，现通电1min以后，则电动机消耗了多少电能？有多少电能转化为内能？有多少电能转化为机械能？若电动机线圈被卡住不能转动，则1min以后有多少电能为机械能？有多少电能转化为内能？

§15.3电热器 电流的热效应（3）
【学习目标】
1、理解电热器的原理；理解焦耳定律的实验；
2、利用焦耳定律进行简单计算；
【典型例题】
【例1】：两根电热丝，电阻之比为2：1，若把他们串联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为　　　　　；若把他们并联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为　　　
【例3】为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图19所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝（R1(l)甲装置可探究电流产生的热量与_______是否有关。
(2)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过________体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一列__________
(3)在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与___________________有关。
(4)若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是______________
(5)教材上的该实验装置如图20所示（烧瓶与图l9中的相同）。
比较图19和图20所示的两个实验，你认为较好的是图________装置，理由是：_________________________.

【例2】： CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R0的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？

【课后练习】
1.家庭电路中，电饭锅和其它用电器之间是______联的；电饭锅是利用电流的______效应工作的。
2.（09?青岛）由焦耳定律可知，在电流和通电时间相同时，电流产生的热量与____成正比。电炉丝与插头处的导线是串联的，通过的电流和通电时间都相同，而电炉丝的电阻比插头处导线的电阻________，电流产生的热量较多。因此电炉丝热得发红，而插头处的导线却不很热。
3.将一个30Ω的电阻接入由4节电池串联成的电源中，电阻中通过的电流为_________A，通电1min产生的热量是____________J。
4．已知R1：R2=5：4,把它们串联后接在电路中,加在它们两端的电压之比为 ；把它们并联后接在电路中，通电相同时间后，R2上产生的热量为500J，则Rl上产生的热量是 J。
5．某品牌电热饮水机加热功率、保温功率分别为950W、40W，如果饮水机一天（按24h计算）有2h处于加热状态，其余时间处于保温状态，则这台饮水机一天共耗电___________kW?h。
6.为了使电阻丝在相同的时间内放出的热量增加到原来的2倍，应采取的措施是 ( )
A.使电阻丝两端的电压增加1倍. B.使电阻丝的电阻增加到原来的2倍.
C.使电阻丝两端的电压减半. D.使电阻丝的电阻减半.
7. 电源电压不变时，为了使电炉的电热丝在相等时间内发热多些，可采取措施是 ( )
A.增大电热丝的电阻 B.减小电热丝的电阻
C.在电热丝上并联电阻 D.在电热丝上串联电阻
※8．阻值为R的电阻丝，接到电压不变的电源上，4分钟可将一杯水烧开，现将该电阻丝对折起来，再接到这个电源上，烧开同样的一杯水(不考虑热量损失)，所需时间为( )
A．4分钟， B．2分钟 c．1分钟 D．8分钟
9、如图,是一个电热毯示意电路图,R0是电热毯中的电阻丝, 是与电热毯电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.
⑴ 用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态 还是保温状态?
⑵ 若要求在保温时电流通过电阻线R0每分钟有60焦的电能转化为内能,电阻 的阻值是多大?

5．随着经济社会的飞速发展，人们的生活节奏越来越快，家用豆浆机成为人们做早点的重要厨具，“KL牌”家用豆浆机的结构、铭牌和简化电路图如图所示，该豆浆机通过自动控制键，有打磨和加热两种工作状态，打磨时只有电动机工作，加热时只有电热丝工作。

（1）这个豆浆机工作时和其它家用电器是______联关系（选填“串”或“并”）。
（2）当豆浆机处于打磨状态时，通过电动机线圈的电流为________A。
（3）当豆浆机处于加热状态时，其电热丝l min产生的热量为________________。

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 lxy@jiyifa.cn 举报，一经查实，本站将立刻删除。