第十五章第三节电热器 电流热效应 （1）
班级 姓名 日期
一、学习目标
1.通过实验现象确认电流的热效应。
2.理解焦耳定律、公式及适用条件。
3.知道科学研究方法常用的方法转换法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
4.通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.
二、自主学习
1． 这种形象称为电流的热效应。
2． 称为电热器。
3.焦耳定律的内容是
。
公式为 ，国际单位分别是 、 、 、 。
三、互动突破
（一）、探究影响电流热效应的因素
电流通过导体时会产生热量，产生的热量有时多，有时少；
1.同学猜想一下，导体产生的热量与哪些因素有关？
2．猜想与电热相关的因素。同时设计如何控制相关因素和如何判断产生电热多少
3.设计实验：
（1）要研究通电导体电阻的大小对产生热量的影响，可选择两个阻值 的电阻丝，实验时应控制 、 相等，所以应将它们 在电路中。
（2）要研究导体中电流的大小对产生热量的影响，除控制通电时间相等外，还应该控制电阻丝的 阻值 （改变或不变），实验时，只要调节串联在电路中的 就可以改变电路中电流的大小。
（3）画出电路图:
4.结论：焦耳定律的内容
。
公式为 ；国际单位分别为 。
（二）、讨论：W=Q 的条件，阅读教材P15；
用电器工作时，电能几乎全部转化为内能，W=Q.(即纯电阻电路，如电炉、电热毯、电饭锅；电动机不是纯电阻电路，因为它工作时，电能主要转化为机械能)
四、总结提升
1.焦耳定律：电流通过导体时产生的热量，与电流的 成 ，与导体的电阻成 ，与通电时间成 。
2.公式：Q= ；当 时，Q=W=UIt.
五、当堂检测
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 原理制成的加热设备，从能量转化的角度看，电热器工作时是将 能转化为 能。
3.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。
4.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
(
图
4
电源
)C．电烙铁最多 D．日光灯最多
★5.某电热水器的工作原理如图4所示（已知两电阻丝的阻值相等，
电源电压保持不变），它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，
S2断开时，它是处于 状态，此时电路功率为P1；当开关S1接
a，S2闭合时，它是处于 状态，此时电路功率为P2，
则P1∶P2＝ 。
6.如图所示是研究导体产生的热量与导体电阻关系的实验装置。
(1)将两根不同的电阻丝串联起来主要目的是______________________.
(2)要研究通电导体电阻的大小对产生热量的影响，可以选择两个 阻值的电阻丝，实验时，除控制通电时间相等外，还需控制通过两个电阻丝的电流大小 ，为此，可以将它们 在电路中（串联或并联）；
(3)要研究导体中电流的大小对产生热量的影响，除控制通电时间相等外，还应该控制电阻丝的阻值 （改变或不改变），实验时，只要调节串联在电路中的 就可以改变电路中电流的大小。
7．一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多少安？电热器正常工作时的电阻是多少欧？
六、巩固提高
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。
2．两根电热丝，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 。
3．电热器是利用 原理制成的加热设备，从能量转化的角度看，电热器工作时是将 能转化为 能。
4．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
5．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．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
C．导线的散热比熨斗快
D．导线外有绝缘皮隔热
6．有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯、洗衣机，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．洗衣机最多 B．电风扇最多
C．电烙铁最多 D．日光灯最多
7．两条电热丝串联在电路中，在相同的时间内产生热量较多的是( )
A．通过电流较大的电热丝 B．电阻值较大的电热丝
C．电压较小的电热丝 D．电阻值较小的电热丝
★8.如图所示电路中，A、B、C三烧瓶中分别装有等质量的水或煤油，瓶内电阻丝电阻的大小关系为RA>RB=RC，瓶中均插有同型号的温度计，则下列说法中正确的是 ( )
A．闭合S3，断开S1、S2，可用于探究电热与电阻的关系
B．闭合S3，断开S1、S2，可用于比较不同液体的比热容
C．闭合S1、S2，断开S3，可用于探究电功与电流的关系
D．闭合S2，断开S1、S3，可用于探究电热与电阻的关系
★9.把一台电动机接入电压220V 的电路中，通过电动机的电流5A ，电动机线圈的电阻为2Ω，1min通过线圈的电流产生的热量为（ ）
A.1100J； B.3000J C.66000J D.50J
10.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A．电熨斗 B．电风扇 C．电冰箱 D．电视机
★11．阻值为R的电阻丝，接到电源上6min烧开一壶水，现在用两根同样的电阻丝串联起来，接到同一电源上烧开同一壶水，需要的时间是（ ）
A．12min B．4min C．8min D．6min
12.某导体的电阻是2Ω，通过它的电流为1A，通电1min时，导体上产生的热量是_______J，它消耗的电功率是_______W。
(
甲
乙
铜丝
镍铬合金丝
煤油
)13.小明要用图所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。
(1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。
(2)电流产生热量的多少不易直接测量。因此，在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的。象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，请你列举一例： 。
(3)在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有 。
(4)在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则 瓶内温度计的示数升高的多。
14．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？
15．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,一个标准大气压条件下）
★16.饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如图23所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定
温度时，S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题：
（1）A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，
请标明指示灯的颜色，应该是A为 色，B为 色。
（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W，求电阻R2
的阻值（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）。
（3）若加热水槽储水1.0kg，将其从初温20℃加热到100℃，加热管的热效率为90%，
(
出水口
R
2
220V
B
A
S
R
1
图
22
)试计算出加热需要多少时间？
教师评价 批改日期
第十五章第三节电热器 电流热效应（2）
班级 姓名 日期
一、学习目标
1理解电流的热效应。
2理解焦耳定律、公式及适用条件。
3运用焦耳定律解决物理方面的实际问题。
二、知识梳理
1． 这种形象称为电流的热效应。
2． 称为电热器。
3.焦耳定律的内容是
。
公式为 ，国际单位分别是 、 、 、 。
4.当 时，Q=W=UIt。
三、典型例题
例1．将阻值为4Ω的电热丝接入电路中，通过的电流为1A，在0.5min内产生的热量是多少焦耳？
例2．一种家用电熨斗的规格为“220V 800W”，这种电熨斗内部电热丝的电阻是多少Ω？在额定电压下工作10min产生多少焦耳的热量？
例3．一台热水器接在220V的电路上，半小时内放出的热量为1. 584×106J，热水器内电热丝的电阻是多少Ω？
例4．某电热杯中有甲、乙两根电热丝，只将甲电热丝接到电源上时，烧开一杯水需要12min，只将乙电热丝接到电源上时，烧开同样的一杯水需18min，若将它们串联接到电源上时，烧开同样的一杯水需多少分钟？若将甲、乙并联起来接到电源上时，烧开同样的一杯水需要 多少分钟？(设电源电压不变，不计热量损失)
例5．用焦耳定律公式Q=I2Rt计算电流产生的热量，这个公式适用于 ( )
A．纯电阻性用电器，如白炽灯、电炉等 B．电动机、电风扇等家用电器
C．电解、蓄电池充电等 D．对任何用电器都适用
(
R
1
R
2
R
1
R
2
R
1
R
2
甲
乙
丙
丁
)例6．如图所示电路中，已知R1>R2，电源电压U保持不变，在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是 ( )
A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丙、丁、乙 C．丙、丁、乙、甲 D．乙、丁、丙、甲
四．总结提升
五、当堂检测
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 。
2．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．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
C．导线的散热比熨斗快
D．导线外有绝缘皮隔热
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
4．用电热丝烧水，当电压为U时，t秒内可将火烧开。如果电压降为原来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为
A．t／4。 B．t／2 C．2t。 D．4t。
5．电热杯中电热丝的电阻为48.4Ω，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？
六、巩固提高
1．电炉通电后，电炉热得发红，而与电炉丝和电源插座相连接的输电导线却不怎么热，这主要是因为（ ）
A．通过电炉丝的电流比通过输电导线的电流大
B．电炉丝的电阻比输电导线的电阻大得多
C．电炉丝金属的比热与输电导线的比热不同
D．以上三种说法都有道理
★2．一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A，这台电动机正常工作1S消耗的电能为W和产生的热量为Q分别为 （ ）
A．3800J、200J B．3800J、3800J
C．72200J、200J D．72200J、3800J
3.?有n个阻值为R的电阻，串联时的总电阻是 ，并联时的总电
阻是 ，若接在相同的电源上，通电时间相同，那么并联时电阻放出的总热量是串联时电阻放出的总热量的 倍。
4. 一个电炉，正常工作时的电阻为80欧姆，接在照明电路中，放出热量72600焦耳，这电炉工作的时间是多少？
(
V
1
RR
S
M
V
2
R
)★5．如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则电路中的电流为多少安？电动机的功率为多少瓦？
★6．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)当示数为0.3V时，电动机不转动，此时示数为0.3A。求电动机线圈的电阻是多大？(2)当示数为3V时，电动机正常转动，此时示数为0.4A。求电动机的发热功率及对外做功的机械功率。
(
A
P
S
M
V
)
★7．如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N／kg）。求：
（1）电源的输出功率；
（2）电动机线圈电阻R的发热功率；
（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。
8.小林家的电热吹风机，由于使用多年，其铭牌已模糊不清。为了测出它的额定功率，小林让家中所有的用电器都停止工作，只将电热吹风机接入220V的照明电路中让其正常工作，然后利用手表计时，观察家中电能表的运行情况（电能表的铭牌如图（甲），发现10min电能表的转盘转了363r。问：（1）在图乙中填上电动机M和电热丝R的符号。（2）电热吹风机的额定功率是多大？（3）若电热丝的电阻是100Ω则电热吹风机正常工作时，通过电动机的电流是多大？
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