江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)丁溝鎮(zhèn)九年級物理下冊15.3電熱器電流的熱效應(yīng)學(xué)案3無答案新版蘇科版072

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1、三、電熱器 電流的熱效應(yīng) 學(xué)習(xí)要求 1．知道電流的熱效應(yīng). 2．知道一般電熱器的工作原理及其應(yīng)用. 3．理解焦耳定律、公式及適用條件. 4．會對一些家庭電熱器進(jìn)行簡單的計算. 5．培養(yǎng)重視實(shí)驗(yàn)、尊重事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度. 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 1．電熱器 ⑴電熱器是利用電流做功把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備，常見的電熱器有電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋等． ⑵電熱器是利用電流的熱效應(yīng)制成的． ⑶電動機(jī)、電視機(jī)等的外殼留有許多縫隙，有的電動機(jī)里還裝有風(fēng)扇，這是為了加快散熱． 2．焦耳定律 ⑴通過探究知道：電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量的多少與通電電流、用電器的電阻及通電時間有關(guān)． ⑵焦耳定

2、律的內(nèi)容是：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時間成正比．其公式為：Q=I2Rt． ⑶焦耳定律可適用于一切用電器（或電路）的熱量計算．若用電器能把電能全部轉(zhuǎn)化為熱量，如電阻絲、電烙鐵、電爐、電熨斗等，那么Q=W=UIt，根據(jù)歐姆定律還可以推導(dǎo)出；若用電器所做的電功除了發(fā)熱，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等，那么電功就大于轉(zhuǎn)化的內(nèi)能，比如電動機(jī)轉(zhuǎn)動、鉛蓄電池充電，就不能用電功來代替產(chǎn)生的熱量了，所以在應(yīng)用公式時，必須注意其使用條件． 曲型范例 例1．電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連接的輸電線卻不熱，這是因?yàn)?

3、 （ ） A．通過電爐上的電流比通過輸電線上的電流大 B．電爐絲的電阻比電線的電阻大得多 C．電爐絲金屬的比熱容與輸電線的比熱容不同 D．以上三種說法都有道理 精析：這個現(xiàn)象運(yùn)用焦耳定律容易解釋.由于電爐絲與銅導(dǎo)線是串聯(lián)的，所以通過它們的電流相等，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，電爐絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大得多，因此電爐絲上產(chǎn)生的熱量比銅導(dǎo)線上多得多，所以我們看到電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不怎么熱. 全解：本題答案應(yīng)選B． 點(diǎn)評：比較電流產(chǎn)生熱量的多少，關(guān)鍵是準(zhǔn)確地選用原理，要從題意中挖掘條件，根據(jù)具體問題，選擇合適的物

4、理原理． 例2．兩個電阻阻值之比R1∶R2＝２∶３，若把它們串聯(lián)在電路中，相同時間內(nèi)R1、R2產(chǎn)生的熱量之比Q１∶Q２＝　　　 　　?。蝗舭阉鼈儾⒙?lián)在電路中，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比　Q１′∶Q２′= . 精析：串聯(lián)電路中，電流相等，要求產(chǎn)生熱量之比，應(yīng)該想到用公式Q=I2Rt進(jìn)行比較，而在并聯(lián)電路中，兩電阻兩端的電壓相等，故應(yīng)想到用進(jìn)行比較. 全解：由于R1、R2串聯(lián)在電路中，根據(jù)Q=I2Rt可得Q１∶Q２＝R1∶R2＝２∶３.當(dāng)R1、R2并聯(lián)在電路中，根據(jù)可得Q１∶Q２＝R2∶R1＝3∶2． 點(diǎn)評：本題的解答，需要分清兩個電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)，抓住兩類不同電路的特點(diǎn)，然

5、后分別選擇合理的公式，代入相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算. ※例3．一臺直流電動機(jī)，線圈的電阻為0.5Ω，接在12V電源上時，通過的電流為2A，這臺電動機(jī)工作5min產(chǎn)生多少機(jī)械能？ 精析： 電動機(jī)不是純電阻電路，不遵從歐姆定律，求電動機(jī)消耗的電能，也就是求電流所做的功只能用W=UIt，而電流通過線圈產(chǎn)生的熱量必須用Q=I2Rt求，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能應(yīng)為W-Q. 全解：電流通過電動機(jī)所做的功為：W=UIt=12V×2A×300s=7200J，即電動機(jī)5min消耗的電能為7200J. 電流通過線圈產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×300s=600J. 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的量為：W-Q.=

6、7200J-600J=6600J. 點(diǎn)評：本題電流做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能，電動機(jī)電路是非純電阻電路，所以在選用公式時要慎重. 活動與探究 請你設(shè)計一個與課本上不同的實(shí)驗(yàn)，來探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān). 思考與練習(xí) 一、填空題 1.電熱既有消極危害的一面，也有積極可利用的一面。各類 就是利用電流來加熱的設(shè)備，常見的有 、 、 等． 2.一個20Ω的電阻，通過0.5A的電流2min，電阻上消耗 J的電能，釋放熱量 J.

7、3.有一種家用電熨斗的規(guī)格為“220V 300W”這種電熨斗內(nèi)部電熱絲的電阻是 Ω.如果在額定電壓下工作，1min內(nèi)將產(chǎn)生 J的熱量. 二、選擇題 4.下列幾種家用電器中不屬于電熱器的是 （ ） A.電爐 B.電熨斗 C.收音機(jī) D.電烙鐵 5.電冰箱、電視機(jī)、電風(fēng)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（ ） 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

8、器聚集熱量 D.為了節(jié)約用電器的制作材料 6.若下列各用電器的額定功率都相等，正常工作時，釋放熱量最多的是 （ ） A.電視機(jī) B.白熾燈 C.電烙鐵 D.電風(fēng)扇 7．兩根完全相同的電熱絲，串聯(lián)起來接在家庭電路上燒開4kg的一壺水需24min，若把它們并聯(lián)起來燒開同樣一壺水，需要的時間為 （ ） A．6min Ｂ．12min Ｃ．24min Ｄ．48min 三、計算、論述題 圖15-7

9、 8.有人在使用電熨斗時,為了熨燙方便和不使溫度升的得 過高,通常將電熨斗接在如圖15-7所示的電路中，試問：開 關(guān)S應(yīng)在何時閉合，何時打開?這樣做有什么好處? 圖15-8 電爐絲 銅導(dǎo)線 9.小明為了探究電流的熱效應(yīng)，找來了如下器材：12V的電源，開關(guān)，一段電爐絲，粗細(xì)、長短與電爐絲相同的銅導(dǎo)線，蠟和導(dǎo)線若干.他 設(shè)計了一個簡單的實(shí)驗(yàn)：把電爐絲和銅電線串聯(lián)起來接 到電源上，在電爐絲和銅導(dǎo)線上分別用蠟粘上兩根小鐵 釘。如圖15-8所示，等蠟?zāi)毯螅仙祥_關(guān)，過一會 兒，電爐絲上的蠟熔化了，鐵釘?shù)粝聛?，而銅導(dǎo)線上的 蠟沒有熔化。 （1）他的這個簡單實(shí)驗(yàn)

10、能不能用來探究電流的熱效應(yīng)？ （2）他把電爐絲和銅導(dǎo)線串聯(lián)在電路中的目的是什么？ （3）電爐絲上的蠟?zāi)苋刍?，而銅導(dǎo)線上的蠟沒熔化，由此你能得出什么結(jié)論？ 相關(guān)鏈接 電吹風(fēng)的保健功能 電吹風(fēng)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能能和內(nèi)能的用電器，當(dāng)它進(jìn)現(xiàn)代家庭后，人們通常用它來美化發(fā)型，但是它在日常生活中，還有著良好的保健功能： （1）治感冒.感冒往往是以流清涕、打噴嚏開始的，此時用電吹風(fēng)對著鼻孔吹入熱風(fēng)，持續(xù)20min左右，可殺滅呼吸道內(nèi)的感冒病毒，使流涕停止，感冒不再發(fā)作. （2）治胃痛.發(fā)生痙攣性胃痛時，用電吹風(fēng)對著胃部熱吹片刻，胃痛便可減輕或解除. （3）防治腳癬.有腳汗的人往往鞋內(nèi)潮濕而患腳癬，如每次穿鞋前用電吹風(fēng)向鞋內(nèi)吹片刻，不但穿著干燥舒適，而且可以殺滅或抑制霉菌，防止腳癬. （4）治凍瘡.凍瘡初起時，用電吹風(fēng)直接吹患處，使其局部加熱，每次5～10min；吹三四次后凍瘡即可見好. 5