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ZJ版九上§3.6电能（4）预学案
姓名
请您以教材为蓝本，完成下列问题：
一、知识点预习：
1、电流通过导体发热的过程实质上是将____________转化成_____________的过程。
2、电流通过各种导体时，会使导体的温度
，这种现象叫做电流的
效应。
3、各种各样的利用电流的热效应工作的装置都称为
。如
、
等都是。
4、电流通过导体时产生热量的多少与__________、__________和
__________有关。
5、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的_________，跟导体的电阻_________，跟通电时
间_________。
它最先是由英国科学家
发现的。
6、电热计算公式：
；
7、研究“电热与哪些因素有关”实验中，将2
根电阻丝串联在电路中的目的是
；
预测：当电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越
__________。当电阻相等时，电流越大，
电流产生的热量就越
__________。
二、知识点运用：
1、如图所示,是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同。下列选项正确的是(???
)
A.在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
B.在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
C.在甲图中，闭合开关一段时间后，A瓶中温度计的示数更高
D.在乙图中，相同时间内，电流越小,温度计的示数升高得越多
（第1题图）
（第2题图）
2、如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置。将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气。通电前,A、B两个U形管内的液面相平。接通电源一分钟后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则(???
?
)
A.
I1>I2,A管中的液面较高
B.
I1C.
I1=I2,A管中的液面较高
D.
I1=I2,A管中的液面较低
3.如图所示的电器中,属于利用电流热效应工作的是(????
)
A.电脑
B.
电风扇
C.
电熨斗
D.
洗衣机
4.某电热器有两根电阻丝,只给一根通电,煮沸一壶水用的时间为t1;只给另一根通电,煮沸同样一壶水用的时间为t2。若两根电阻丝并联接到原来的电源上,煮沸同样一壶水需用的时间为t,则(????
)
A.
t=t1+t2
B.
C
.t>t1
D.
t>t2
5.如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关
S
接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到烧开；当自动开关
S
断开时，电饭锅处于保温状态。图中
R2
是加热用的电热丝，阻值为
55
欧；R1
是电阻，阻值为
145
欧。试求：
（1）在加热状态下，电饭锅正常工作
30分钟产生多少热量？
（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？
参考答案：
一、知识点部分：
1、电能
热能（内能）
2、升高
热
3、
电热器
电饭锅
电热水壶（合理都可）
4、电流大小
电阻大小
通电时间多少
5、二次方成正比
成正比
成正比
焦耳
6、Q=I2Rt
7、保证通过电阻的电流和通电时间相等
多
多
二、知识运用部分：
1、A
2、D
3、C
4、B
5、（1）1.584×106焦
(2)242
瓦
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
21清风明月(共33张PPT)
浙教版
九上
§
3.6电能（4）
-----电热器
观察与思考：
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生，例如：电取暖器、电磁炉、电饭煲。
观察下列用电器工作时，有怎样的共同特点？
电热器
使用这些用电器时，电能会转化为热能。
1、电热器：
利用电流的热效应工作的用电器，称为电热器。
一、常用电热器
电热器的主要元件是发热体，由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的。
2、电流的热效应
电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。
电流热效应的实质：
从能量的转化看，电流通过导体发热的过
程实质上是电能转化为内能（热能）的过程。
许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。
1、各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的，除了教材中提到的，你还能列举出哪些家用电热器？
思考讨论：
电热水器
电烘箱
热的快
电取暖器
空气炸锅
2、电流的热效应有什么利和弊？
优点：
无污染、热效率高、方便控制和调节温度。
缺点：
①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会
烧毁绝缘层而引发火灾；
②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。
思考讨论：
2、猜想与假设：
二、研究电热跟哪些因素有关
1、提出问题：
电流通过导体时产生的热量多少与哪些因素有关？
(1)可能与导体电阻的大小有关，R越大，Q越大。
(2)可能与电流的大小有关，I
越大，Q越大。
(3)可能与通电时间的长短有关，t
越大，Q越大。
提示：可能从日常烧水中得到启发。
3、实验方案、器材、电路：
电阻丝R甲烧瓶与玻璃管相当于液体温度计，只要比较
2
根玻璃管内液面上升的高度，就可以比较出液体温度上升的高低，进而比较
2
根电阻丝放出热量的多少。
实验一：研究电阻的大小对产生热量的影响
1、设计实验
要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制电流和通电时间不变，则可以让两个阻值不同的电阻串联后接入电路。
2、实验步骤
（1）将2根电阻丝串联在电路中，标出
2
根玻璃管内液面的位置。
（2）闭合开关，记下电流表的读数。
（3）经过一段时间后，标出
2
根玻璃管内液面的位置。
（4）比较
2
根玻璃管内液面上升的高度，推测得出当电流相等时，电阻与电流产生的热量之间的关系。
4、实验现象：
说明：
5、实验结论：
a.同一个电阻，通电时间越长时，管内煤油液面升得越高；
b.电阻较大的瓶中，管内煤油液面升得更高。
a.相同条件下，通电时间越长，电阻放热越多；
b.较大的电阻通电后放热更多。
a.通电的时间越长，电流产生的热量就越多。
b.在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
实验二：研究电流大小对产生热量的影响
1、设计实验
要研究电流大小对产生热量的影响，应该控制电阻和通电时间不变，改变电流的大小。
2、实验步骤
（1）在实验一的电路中，切断开关，使煤油温度降到室温。
当2根玻璃管中的液面降回到原来的
高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭
合开关，记下电流表的读数。
（2）经过与第一次相同时间的通电后，标出甲瓶（或乙瓶）玻璃管内液面的位置。
c.电阻相等时，相等时间内，通过电阻的电流越大，电流产生的热量就越多。
（4）实验现象：
（5）实验结论：
（3）与上次该玻璃管内液面上升的高度相比，可以推测得出结论，
相等时间内，通过电阻的电流越大，电流产生的热量就越多。
实验结论:
①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。
②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。
③电阻和电流大小相同时，通电时间越长，电流产生的热量就越多。
三、焦耳定律
1、焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
这个规律叫做焦耳定律，它最先是由
英国科学家焦耳发现的。
3.
热量Q的单位：焦耳(焦)，符号J
1焦耳
=
1安2
?欧
?秒
2.公式：Q=I2Rt
I的单位:安(A)，
R的单位:欧(?)，
t的单位:秒(s)。
若电流做的功全部用来产生热量:
（即：纯电阻电路）
Q=W
且W
=UIt＝Pt
根据U=IR
得
Q
=W=UIt=I2Rt
根据I＝U/R得Q
=W=UIt＝U2t/R
根据W=Pt又可得Q=W＝Pt
∴Q＝W=Pt＝I2Rt＝U2t/R
电功、电功率、电热公式一览表：
思考与讨论：
1、电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？
电吹风机工作时电能转化成热能和机械能；
电熨斗工作时电能全部转化成内能，电熨斗工作时可以认为是将电能全部转化成了内能。
2、为了防止电热的危害你知道电视机计算机、电动机等采取什么措施吗？
电视机加散热窗，计算机、电动机等还要加风扇来散热。
思考讨论：
例题1、
如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关
S
接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到烧开；当自动开关
S
断开时，电饭锅处于保温状态。图中
R2
是加热用的电热丝，阻值为
55
欧；R1
是电阻，阻值为
145
欧。试求:
（1）在加热状态下，电饭锅正常工作
30分钟产生多少热量？
（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？
四、焦耳定律相关的计算举例
R1
R2
220V
解：（1）在加热状态下，开关
S
接通，电路中只接入电热丝R2
，因此通过R2
的电流：
根据焦耳定律，R2
上产生的热量：
Q=
I2Rt=(4安)2
×
55欧×
30×60秒=1.584×106焦
（2）在保温状态下，开关
S
断开，电阻
R1
与电热丝
R2
相串联，假设此时电路中的电流为
I′，
根据串联电路的电压特点：U=U1
+U2
=I′R1
+I′R2
电饭锅消耗的功率：P′=U
I′=220
伏
×1.1
安
=242
瓦
答：（1）电饭锅正常工作
30
分钟产生的热量为
1.584×106
焦。
（2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率为
242
瓦。
1、上面这个问题还可以用什么方法来求解？
思考与讨论
（1）算出电流后，R2
上产生的热量：
Q=W=UIt=220V×
4安焦×
30×60秒=1.584×106焦
（2）电饭锅消耗的功率:
2、电能全部转化为热能时，计算焦耳热时的公式有哪些，电能没有全部转化为热能时计算焦耳热时的公式是什么
1、电能全部转化为热能时，计算焦耳热时:
Q=12Rt=W=Pt=Ult=U2R/t
2、电能没有全部转化为热能时，
Q=12Rt
此时Q
纯电阻电路中，电流做多少功，就是将多少电能转化成内能。
课堂小结
一、电流的热效应
1、电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
2、电流热效应的实质：电能转化为内能（热能）的过程
二、电流产生的热与电阻、电流和通电时间有关：
1、在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。
2、在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。
3、通电时间越长，电流产生的热量就越多。
三、焦耳定律：
1、焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
2、焦耳定律的数学表达公式：Q=I2Rt
3、电功、电功率、电热的公式：
课堂小练
1、电流通过导体产生的热量，跟 成正比,跟
成正比，跟 成正比，这个规律叫做焦耳定律，表达式为 。
电流的二次方
导体的电阻
Q=I2Rt
通电时间
课堂小练
2、一个电炉接在照明电路上,通过的电流是4
A,则它的功率是 kW,它在1
min内可放出的热量是 。
0.88
5.28×104
J
课堂小练
3、
铭牌上标有“220?V
1?000?W”字样的电热水正常工作时每秒消耗电能 J，每秒产生电热为
J；该电热水壶电热丝的电阻是 Ω。
1
000
1
000
48.4
4、甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的3倍,甲、乙产生的热量之比是4∶3,则通过甲、乙两导体的电流之比是( )
A.
2∶3
B.
2∶1
C.
9∶2
D.
3∶2
A
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ZJ版九上§3.6电能（4）课后练习
姓名
1、如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 60?W”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生的热量是( )
A.
电烙铁最多?????????????B.
电视机最多??????????
???C.
电风扇最多?????????????D.
一样多?????????????
2、小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是：
A.
电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大????
B.
电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小
C.
接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多
D.
接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多?????????????
3、已知两个电阻的阻值之比为R1∶R2=9∶1,在相同时间内产生的热量之比Q1∶Q2=9∶4,通过两个电阻的电流之比为?( )
A.
9∶1???????????
??B.
1∶2????????
?????C.
1∶6??????
??????D.
6∶1?????????????
4、如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三个阻值不同的电阻丝(R1?A.
a??????
?
??????B.
b?????
???
?????C.
c???????????
??D.
三个相同??
（第4题图）
（第5题图）
如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是(
?)
A.
U甲=U乙，Q甲=Q乙?????????????
????
B.
U甲＜U乙，Q甲＞Q乙???????
C.
U甲＜U乙，Q甲＜Q乙???????????
??D.
U甲＞U乙，Q甲＜Q乙??????????
6、
“220?V
1?000?W”的电热水壶，正常工作时每秒消耗电能 J，该电热水壶电热丝的电阻是 Ω。
7、家用电饭煲是利用电流的 效应制成的，铭牌上标示的电功率越大的电饭煲，其电阻值越 。
8、如图所示的电路中，有一阻值为10Ω的电阻R2与一个标有“12V
6W”字样的灯泡L并联，电源电压为6V保持不变。可知灯泡正常工作的电阻值为______?Ω；闭合开关S后，灯泡L的实际功率为_______W，电阻R2每分钟产生的热量为_________?J。
（第8题图）
（第9题图）
9、如图是一台家用的饮水机原理电路图,下表是它的铭牌数据,由于时间较长加热功率数据不清楚了,其中S是温控开关,R1是定值电阻,R2=18.42是加热电阻,当达到定温度时,通过温控开关从加热状态变成保温状态。
(1)饮水机正常工作保温状态时R1的电阻是多少?
(2)饮水机正常工作加热状态时功率是多少?
(3)加热状态时,工作30mln消耗多少电能?
参考答案
1、A
2、D
3、B
4、C
5、C
6、1?000 48.4
7、热 越小
解(1)得：
?(2).
?(3)流经R2的电流，?电阻R2每分钟产生的热量;
9、
解:(1)当S断开时,R1、R2串联,饮水机处于保温状态,
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得
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21清风明月
