电热器 电流的热效应
【学习目标】
1.认识电流的热效应,知道电热器的发热原理,能举出利用和防止电热的实例;
2.理解焦耳定律、公式并能应用解决一些简单问题。
【学习重难点】
1.认识电流的热效应,知道电热器的发热原理, 能举出利用和防止电热的实例;
2.理解焦耳定律、公式并能应用解决一些简单问题。
【学习过程】
一、问题1:电热器(自学完成)
1.电热器是利用 做功将 能转化为 能的装置。
2.电流的热效应:通电导体会 的现象称为电流的热效应。
3.电热器的原理是利用 效应。
4.举出3个生活中的电热器(课本上没有的)
、 、 、(注意:电磁炉、微波炉不是电热器)
二、问题2:影响电流热效应的因素
1.猜想:电热水壶的发热板通电发热了,导线通电没有发热—→电流热效应与 有关。
多个大功率用电器插到插座上,插座电源线也发热了—→电流热效应与 有关。
电熨斗通电的时间过长,一不小心,就会坏衣料—→电流热效应与 有关。
2.设计实验:采用 法研究
(1)怎么样比较导体产生的热量的多少。这里用到 法。
课本上采用:比较 的同种液体 的变化来比较电阻丝产生的热量多少?
你有其他方法吗?
(2)研究导体电阻大小对产生热量的影响,可以选择 (不同/相同)的电阻 (串/并)联。还应控制 相等。
(3)要研究导体产生热量的多少与电流的关系,应该使电阻丝的电阻值 (改变/不变),而使通过电阻丝的电流 (改变/不变)。实验时通过调节 可改变电路中的电流大小。
(4)电路图如右图所示
3.进行实验:
实验结论:电流通过电阻丝产生的热量与导体本身的 、通过导体的 以及 有关。导体的 越大、通过导体的 越大、通电的 越长,电流通过导体产生的热量越多。
三、问题3:焦耳定律:
1.焦耳定律内容:电流通过导体时产生的热量与 成正比,与导体的 成正比,与 成正比。
2.公式:Q= ;Q的基本单位是:
四、问题4:阅读完生活、物理、社会后,完成下列问题。
举例说明利用电热: 。
举例说明防止电热: 。
【达标检测】
1.如图所示,下列电器中不是应用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电熨斗 C.白炽灯 D.电饭锅
2.用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱导体,甲比乙的横截面积大,如图所示。将它们串联在电路中,通电一段时间,比较甲、乙两导体升高的温度。正确是( )
A.甲导体的温度升高得多 B.乙导体的温度升高得多
C.甲、乙两导体升高的温度相同 D.条件不足,无法判断
3.关于电热的下列几个说法,错误的是( )
A.电热会烧毁电器元器件,引发火灾,是有百害而无一利
B.电流通过任何用电器,都或多或少的会产生热量
C.因电流过大产生电热而烧坏局部电路(如保险丝),可用于整体电路的保护
D.为防止电热带来的危害,要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热
4.小强家新买了一个电热水壶,使用前小强细读电热水壶的铭牌。他理解错误的是( )
A.电热水壶正常工作时的电压为220V
B.电热水壶工作时实际消耗的功率都是400W
C.电热水壶每次烧水时最多只能盛水500ml
D.电热水壶应接在电压为220V,频率为50Hz的交流电源上使用
5.如图所示:R1=10Ω,R2=210Ω,电源电压为220V,将开关S闭合。
(1)电流通过R1.R2时,10秒各电阻产生的热量为多少?
(2)将R2换成45Ω的电阻,整个电路在10秒产生的热量为多少?
6.我们知道:“电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。”这就是焦耳定律,用公式可表达为:Q=I2Rt。爱动脑筋的小明在探究这个问题时,设计了图示的实验,只连接一次电路就完成了实验探究。他的方法是:
用电阻丝(其中R甲≠R乙)给三个烧瓶中的煤油加热,要求煤油的质量 (相同/不同)然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度,就可以对比电阻丝放热的多少。请你仔细观察小明设计的实验电路,并应用所学知识分析回答下列问题:
(1)探究电热的多少与电流的关系,应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度,而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该 。(相同/不同)
(2)探究电热的多少与电阻的关系,应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度。
(3)有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律,请举两个例子:
① ② 。
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