三、电热器 电流的热效应
(第二课时)
学习目标:
1、进一步理解焦耳定律的内容、公式及其变形公式;
2、熟练公式的应用;
3、知道纯电阻电路和非纯电阻电路的公式应用;
学习重点:纯电阻电路和非纯电阻电路
学习难点:纯电阻电路和非纯电阻电路公式应用
学习过程:
一、自学答疑
1、焦耳定律:数学表达式 ( http: / / www.21cnjy.com )为:Q= ,电流通过导体做功,若电能全部转化为内能则:Q W= = = = 。串联电路中I一定,R越大单位时间内产生的热量越 。并联电路中,U一定,R越小,I越大(I是平方倍增大)单位时间内产生的热量越 。
2、什么是纯电阻电路?什么是非纯电阻电路?
3、纯电阻电路的电学公式有哪些?非纯电阻电路的电学公式有哪些?
二、合作探究
【例题1】小明同学在家里用电加热器(俗称“热得快”)给暖水瓶中1.5Kg的水加热10min,水温从20℃恰好升高到100℃。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)小明家的电能表标着3000r/KWh,在这10min内能表的转盘转多少转?
【例题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1min所消耗的电能
(2)求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少?
【例题3】小明同学的玩具电动车上,有一微型直流电动机,小明将它接在图示的电路中,闭合开关后,移动变阻器的滑动片P。
(1)当电压示数为0.3V时,电动机不 ( http: / / www.21cnjy.com )转动,此时电流示数为0.3A。求电动机线圈的电阻是多大?(2)当电压示数为3V时,电动机正常转动,此时电流示数为0.4A。求电动机的发热功率及对外做功的机械功率。
三、交流展示,讨论总结
1、小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器 ( http: / / www.21cnjy.com )”,它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻。将这个电热驱蚊器接在电源的两端,当电源两端电压为220V时,100s内产生的热量为 J。
2、近年来,我国城乡许多地区进行了 ( http: / / www.21cnjy.com )供电线路改造,改造的内容之一就是把电线换成更粗的,使他的电阻 ,电流在导线上产生的热量 。在线路改造时,还把电能表换成额定电流更大的,改造后家庭中可以使用的用电器总功率将 。
3、两电热器的电阻之比为2:1,把它们串 ( http: / / www.21cnjy.com )联后接入电路中,在相同时间内,它们产生的热量之比为 ,若将这两个电阻并联在电路中,在相同时间内,它们产生的热量之比为 。
4、一台电烘箱,正常工作时,通过它的 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻丝的电流是4A,电阻丝的电阻是55Ω,通电1min可以产生 J的热量,消耗 J的电能。
5、假设所有导体都没有电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是( )
A、电热杯仍然能加热 B、电风扇仍然能转动
C、电饭锅仍然能烧饭 D、电熨斗仍然能烫衣服
6、电烙铁通电后热得发烫,而跟电烙铁连接的铜导线却不怎么热。这是因为( )
A、电烙铁通电后会发热,而铜导线通电后不会产生热量
B、通过电烙铁的电流大,而通过铜导线的电流小
C、电烙铁内电热丝的电阻比铜导线的电阻要大得多
D、电烙铁内电热丝的通电时间比铜导线长
7、要使电热器在单位时间发出的热量减少一半,可采用的方法是( )
A、使其电阻减少一半,其两端电压不变
B、使加在两端的电压和其电阻减少一半
C、使通过它的电流减少一半,其电阻不变
D、使加在两端的电压减少一半,其电阻不变
8、(选做)CFXB型“220V 11 ( http: / / www.21cnjy.com )00W”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?
A
P
S
M
V
图1三、电热器 电流的热效应
(第一课时)
学习目标:
1、知道电流的热效应;
2、能在试验的基础上总结出焦耳定律的内容;
3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用;
4、知道一般电热器的工作原理及其应用。
学习重点:焦耳定律的内容、公式、单位及其应用
学习难点:用试验的方法探究焦耳定律
学习过程:
一、自学答疑
1、电饭煲、电热油汀、电水壶、电熨斗、电热蚊香工作时,将 转化为 。我们把这些电器统称为 。
2、电流通过导体所产生的热量叫做 。
3、电流通过电热器所产生的热量的多少和哪些因素有关?
4、电热器的主要组成部分是 ,它是由 、 的电组丝绕在绝缘材料上做成的。
二、合作探究
活动: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、画出研究电流大小对产生热量影响的实验电路图
3、总结结论:电流通过导体时产生的热量, ( http: / / www.21cnjy.com )与电流的平方成 ,与导体的电阻成 ,与通电时间成 ,这就是 。
4、电热的公式?单位?常用公式有哪些?
5、举出利用和防止电热的一些实例吗?(至少各举一个)
三、精讲点拨
例1、一个10Ω的电阻,通过它的电流为1A,通电10s产生的热量为多少J?
例2、电热杯中电热丝的电阻为55Ω,额定电压为220V,正常工作时每分钟产生多少热量?每小时消耗多少KWh的电能?
例3、有一电水壶的规格“220V 1000 ( http: / / www.21cnjy.com )W”,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1Kg、20℃的水烧开需要多长时间?(不计热损失)
四、交流展示,讨论总结
1、实验表明,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 定律,可用公式 表示。
2、电热器是利用 原理制成的加热 ( http: / / www.21cnjy.com )设备,它主要组成部分是 ,它是由 、 的电组丝绕在绝缘材料上做成的,从能量转化的角度看,电热器工作时是将 能转化为 能。。
3、下列电器中,不属于电热器的是( )
A、电饭锅 B、电热水器 C、空调 D、电熨斗
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、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
6、假设所有导体都没有电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是( )
A、白炽灯仍然能发光
B、电动机仍然能转动
C、电饭锅仍然能煮饭
D、电熨斗仍然能熨烫衣服
7、把两根电热丝串联接到电源上,发出热量较多的一定是( )
A、通过电流较大的
B、两端电压较大的
C、电阻较小的
D、以上三个都对
4、电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为( )
A、导线的电阻远小于熨斗的电阻,导线消耗的电能很少
B、导线的散热比熨斗快
C、通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
D、导线外有绝缘皮隔热
8、小明和小红想利用如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。温度计显示煤油的温度。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。
(2)实验时,将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中,这是为了控制 相同;
(3)小红问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是( )
A、因为煤油有颜色便于观察
B、因为煤油有比较大的热值
C、因为煤油有比较小的密度
D、因为煤油有比较小的比热容
(4)实验中,小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越 ,产生的热量越多。
9、某电热器的电阻是55欧姆,工作时的电流是10A,试求:5分钟产生多少热量?消耗了多少电能?
10、一只标有“220V、45W”的电热器,在额定电压下使用时,通电30min可以产生多少焦耳的热量?