第7节 电热器
教学目标:1、熟悉常用的电热器,知道电热器是利用电流热效应工作的
2、理解电流通过导体发出的热量跟哪些因素有关,理解焦耳定律
3、初步学会运焦耳定律进行简单的计算
重点难点:焦耳定律
教学器材:电流热效应演示仪、滑动变阻器
教学过程:
第1课时
课堂引入:出示驱蚊器、电热壶。
讲:现在家庭生活都实现电气化,烧饭用电饭煲,烧开水用电热壶,请问,当电流通过电热壶时,能量发生了怎样的转化?
电能——热能。
那么,当电流通过电灯呢?电能——热能、光能。
1、 电流的热效应
讲:生活中的部分家电在使用中会发热,当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。电流通过导体产生的热量叫电热。
提问:电热器工作时能量是如何转化的?你还能再举其它利用电流热效应的电器吗?
电热水器、电热毯、电烘箱、热的快、电取暖器等等…
电热器:就是利用电流热效应工作的用电器。
(图)出现多种电热器。
二、电流热效应的利与弊
学生讨论:热效应的利与弊。
――优点:无污染、热效率高、方便控制和调节温度。保险丝可利用热效应切断电路、保护电路。
白炽灯利用热效应发光。
――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。如电脑、电视机。
防止措施:加装散热系统(如散热电扇)或为了更好散热而特别设计的结构(散热窗)。
(学生讨论)
告知:电热器的共同结构 ——主要元件是发热体,一般电阻较大,当电流通过它时,能产生较多的热。
2、 电热的计算
过渡、思考:电流通过导体会产生热,电流通过导体产生的热的多少与哪些因素有关呢?
㈠探究电热与哪些因素有关
1、提出问题:电流通过导体产生的热与哪些因素有关呢?
2、学生猜想:与I、R、t有关。(可结合生活经验,并说明简单的理由。)
3、设计实验:出示实验装置,思考采用什么方法和如何利用实验仪器来进行实验。
注意控制变量法的使用。
⑴控制t、I相同,研究电阻与热效应的关系
⑵控制t、R相同,研究电流与热效应的关系
⑶控制I、R相同,研究时间与热效应的关系
4、进行实验:略
5、获得结论:当电流相等时,电阻越大,电流产生的热量越多;
当电阻相等时,电流越大,电流产生的热量就越多;
通电的时间越长,电流产生的热量就越多。
㈡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。
Q=I2Rt
思考:电饭锅接入电路时,电饭锅和导线中都有电流通过,因此都要发热。可实际上是电饭锅变得很热,而导线的发热却觉察不出。这是什么原因?
㈢电热计算的方法
例题:有一种新型的吹具叫做电压力锅,它用电加热,又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌,问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量?
思考:上题还可以用什么方法来求解?
若电流所做的功全部转化为电热器的内能,即为纯电阻电路,则:
W=Q 所以,Q=W=UIt=I2Rt
也可 Q=W=Pt
作业:作业本
板书:第7节 电热器
思考:电吹风机和电熨斗通电时都会发热,哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能?
――电熨斗
①若电流所做的功全部转化为电热器的内能,即为纯电阻电路,则:
W=Q 所以,Q=W=UIt=I2Rt
也可 Q=W=Pt
②若电流所做的功只有一部分转化为热,则只可用焦耳定律来计算
例1:如课本125页的例(略解)
第2课时
例2:两电阻串联在电路中,其R1=4欧,R2=6欧,电源电压10伏,那么在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少?总共产生了多少热量?
课堂练习:书课后练习,教与学
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