秀延初级中学九年级物理（下）导学案
时间：2011年12月 日 课 型：新授 执 笔：蔡 宁 序 号：6
课题：第三节 电热器 电流的热效应（二 ） 班级 小组 姓 名
一、学习目标：
1．理解电热大小与电阻的定性关系，并会推导串、并联电路中电热的定量分配公式．
2．会推导Q额＝Q1＋Q2＋…＋Qn，并知道其不仅适用于串联电路，也适用于并联电路．
3．进一步应用焦耳定律公式解决有关家庭电热器的问题，
二、自主学习：
1．电流的热效应：由于导体有_______，所以当有电流通过时，导体会发热，将电能转化为_______能．
2．电热器是利用电流的___ ____来工作的加热设备，在电热器中，电功_______（大于／等于／小于）电热；在非电热器中，电功_______（大于／等于／小于）电热．
3．焦耳定律的内容：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，其数学表达式是______________，它适用于任何用电器（或电路）；若电流通过导体消耗的电能全部转化为内能时，则Q_______W＝_______＝_______＝_______＝_______，这些公式只适用于纯电阻电路。
三、合作探究：
（一） 电热大小与电阻的定性关系
1．在串联电路中，I一定，根据焦耳定律的数学表达式Q＝I2Rt可知，R越大，单位时间内产生的热量越_______．
2．在并联电路中，U一定，根据焦耳定律的数学表达式Q＝t可知，R越小，单位时间内产生的热量越_______，
（二） 串、并联电路中电热的定量分配公式
1．串联电路中电热的分配关系：把两个电阻R1和R2串联在同一电路中，则通过它们的_______是相等的，通电时间是相同的，所以，电流通过这两个电阻所产生的热量Q1、Q2的分配关系为：＝_______．由此可知，串联电路中，电流通过电阻所产生的热量与电阻成_______比．
2．并联电路中电热的分配关系：把两个电阻R1和R2并联在同一电路中，则它们两端的_______是相等的，通电时间是相同的，所以，电流通过这两个电阻所产生的热量Q1、Q2的分配关系为：＝_______，由此可知，并联电路中，电流通过电阻所产生的热量与电阻成_______比．
（三） 电热的特点
不论用电器是串联还是并联，在某段时间内整个电路所产生的总电热等于各个用电器所产生的电热之和，即Q总＝Q1＋Q2＋…＋Qn．
推导一：下面以最简单的串联电路为例进行推导，请你在下面横线上完成这个公式的推导过程．
电阻R1、R2串联在电路中，设电路中的电流为I，则在时间t内，电流在R1、R2以及整个电路中所产生的电热分别为： Q1＝_______，Q2＝_______，Q总＝_______． 因为R总＝R1＋R2，
所以Q总＝I2R总t＝ I2（_______＋_______ ）t＝_______＋ _______＝Q1＋Q2．
推导二：请你再以最简单的并联电路为例，在下面的横线上完成这个公式的推导过程．将电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，则在时间t内，电流在R1、R2以及整个电路中所产生的电热分别
为： Q1＝t，Q2＝_______，Q总＝_______． 因为，所以Q总＝t＝U2t（_______＋________）＝_______＋_______＝Q1＋Q2．
例题精讲
1、一家庭用电热淋浴器说明书的部分内容如右表所示，
一天装满水后，淋浴器所带的温度计示数为20℃，通电100 min
后，温度计示数变为42℃，求：
(1)加热过程中水所吸收的热量是多少焦？
(2)电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少焦？
(3)若通电100 min，50 L的水从20℃升高到42℃时，电热淋浴器的热效率是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg．℃)]
四、达标训练：
1．已知两个电阻R1：R2＝3：2，若把它们串联在电路中，则R1和R2在相同的时间内产生的热量之比Q1：Q2＝ ；若把它们并联在电路中，则R1和R2在相同的时间内产生的热量之比Q'1：Q'2＝_______．
2．如图所示，a、b、c、d是四个装有等量、等温水的相同容器．容器中放入电阻丝Ra、Rb、Rc、Rd，且Ra＝Rc3．一个电水壶有两个电热丝，只接一个电热丝在电源上，需要18 min将一壶水烧开；只接另一个电热丝在同一电源上，需要36 min烧开同一壶水，在其他条件不变的情况下，如果两个电热丝串联接在同一电源上，则需要_______min将同一壶水烧开；如果两个电热丝并联接在同一电源上，则需要_______min将同一壶水烧开．
五、总结提升
秀延中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下所示．
如图所示是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态．
求：(1)在加热状态下，饮水机正常工作时，电路中的电流是多大？
(2)正常工作时，该饮水机将热水罐中0.6 kg、18℃的水加热到93℃用时6 min．用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率． [c水＝4.2×103 J/( kg．℃)]
(3)如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半，则R1与R2的比值应是多少？秀延初级中学九年级物理（下）导学案
时间：2011年12月 日 课 型：新授 执 笔：蔡 宁 序 号：5
课题：第三节 电热器 电流的热效应（二 ） 班级 小组 姓 名
一、学习目标：
1、知道电流的热效应
2、理解焦耳定律、公式及适用条件
3、会对一些家庭电热器进行简单的计算
二、自主学习：
阅读课本P13--15内容独立完成下列问题：
1、电饭煲、电热油汀、电水壶、电熨斗工作时，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的现象叫做 。
3、电热器的工作原理是 。
思考：制造电热器的发热体的材料具有什么特点？
电阻率 （“大”或“小”）；熔点 （“高”或“低”）
三、合作探究：
1、电炉丝和与它连接的导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。根据此现象，我的猜想是：电流通过电热器所产生的热量可能与 、 、
有关。
2、我采用的探究方法是 。
3、如何比较导体产生热量的多少
（1） 。
（2） 。
（3） 。
4、设计实验（见课本14页）
5、请画出实验电路图
6、师生共同实验探究
7、实验结论：
（1） 。
（2） 。
（3） 。
8、焦耳经过大量的实验研究得出：电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成 ，与导体的电阻成 ，与通电时间成 ，这就是 。公式:Q=I2Rt
9、分组交流电功与电热的关系：
三、课堂达标：
1、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。
2、焦耳定律：数学表达式为：Q＝ ，电流通过导体做功，若电能全部转化为内能则：Q W＝ ＝ ＝ ＝ 。
3、小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”，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。
4、近年来，我国城乡许多地区进行了供电线路改造，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 。
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.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
7、两电热器的电阻之比为2/1，把它们串联后接入电路中，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 。
8、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
9、有两个电阻，R1=4欧，R2=6欧，先把它们串联起来接在6伏电压下，求每分钟电流通过各个电阻所产生的热量和整个电路的总电热，再把它们并联起来接在6伏电压下，求每分钟电流通过每个电阻所产生的热量和整个并联电路的总电热。
四、总结提升：
如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S断开时，电流表的示数为2安，这时电阻消耗的电功率为12瓦，当S闭合后，电流表的示数为3安，问：
（1）电阻、的阻值是多少？
（2）当开关S闭合后，电阻在5分钟内产生的热量是多少？
