第19讲 电热器 电流的热效应 2021-2022学年苏科版物理九年级下册辅导机构学案（无答案）

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26879556985第十九讲
第十九讲
154559027305电热器、电流的热效应
电热器、电流的热效应
-69850126365学习内容
学习内容
270510177801.知道电热器是利用电流做功将电能转化为内能的装置；
2.通过探究，知道电热器产生热量的多少与电热器自身的电阻.通过它的电流以及通电时间有关；
3.知道焦耳定律的表述.适用范围和计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算；
4.了解生活中常见的电热器，知道它们在工作过程中的能量转化；
5.通过实验探究电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；
6.了解电热的应用及其危害；
1.知道电热器是利用电流做功将电能转化为内能的装置；
2.通过探究，知道电热器产生热量的多少与电热器自身的电阻.通过它的电流以及通电时间有关；
3.知道焦耳定律的表述.适用范围和计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算；
4.了解生活中常见的电热器，知道它们在工作过程中的能量转化；
5.通过实验探究电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；
6.了解电热的应用及其危害；
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学习过程
学习过程
一.电热器
1.回想家中各种家用电器。
2.利用电流做功将 能转化为 能的装置，统称为电热器。
3.列举生活中其它电热器。
二.问题：电流通过电热器所产生热量的多少与哪些因素有关？

三.猜测：放出的热量跟哪些因素有关？

四.设计实验：
1.由于电热器通电时产生的热量可能与许多因素有关，因此应当采用 法进行研究。
2.怎样研究电热器电阻的大小对产生热量多少的影响？
要研究电阻对产生热量多少的影响，应该使通过阻值不同电阻的电流保持 （相等/不等）。如果用两个阻值不等的电阻进行研究，则可将它们 （串联/并联）以后接入电路。
3.怎样研究电流大小对产生热量多少的影响？
要研究电流大小对产生热量多少的影响，应该使电阻的阻值 （改变/不变），而通过该电阻的电流大小 （改变/不变）。只要 ，就可以改变电路中电流的大小。
4.画出对应的电路图。
五.进行实验
六.实验结论
电流通过电阻丝时产生的热量与导体本身的 .通过导体的 以及通电时间有关。
焦耳定律及其公式
1.焦耳定律的内容：电流流过导体时产生的热量，与 成正比，与 成正比，与 成正比。
2.焦耳定律的数学表达式：Q=I2Rt
如果电流的单位用A，电阻R的单位用 ，时间t的单位用 ，那么电流产生的热量Q的单位是 。
3.注意：
（1）在运用焦耳定律的公式进行有关计算时，Q.I.R.t都是对同一用电器而言的，且四个物理量所用的单位必须同一用国际单位制单位。
（2）若在电流做功的过程中，消耗的电能会全部转化为内能(即纯电阻电路)，则有
Q = W = UIt = false = Pt
例1.下列热量的公式中，焦耳定律普遍适用的公式是（ ）
A.Q=UIt B.Q=false C.Q=I2Rt D.前面三项都是
例2.某电阻丝接在电压为U的电路中，在一段时间内放出的热量为Q；若将它接在电压为U/2的电路中，在相等的时间内放出的热量为（ ）
A.Q/2 B.Q/4 C.2Q D.4Q
例3.电流做功的过程实质上是电能转化为__________能量的过程，当电流通过电水壶时，电能转化为_________能。
例4.已知两个电阻R1:R2=3:2，把它们串联在电路中时，两端的电压之比U1:U2= ，相同的时间内，R1和R2中电流做功之比W1:W2= ，两个电阻消耗的功率之比P1:P2= ，R1和R2在相同的时间内产生的热量之比Q1:Q2= 。
例5.已知两个电阻R1:R2=3:2，把它们并联在电路中，通过两电阻的电流之比I1:I2= ，相同的时间内，R1和R2中电流做功之比W1:W2= ，两个电阻消耗的功率之比P1:P2= ，R1和R2在相同的时间内产生的热量之比Q1:Q2= 。
例6.两个电阻阻值之比R1：R2=2：3，若把它们串联在电路中，相同时间内R1.R2产生的热 量之比Q1：Q2= ；若把它们并联在电路中，相同时间内产生的热量之比Q1：Q2= 。
例7.一个5Ω的电阻通过它的电流为2A，在10s内放出的热量是 J，如果通过它的电流减小为原来的1/2，在相同的时间内所放出的热量是原来的 （设电阻值不变）
例8.图中a.b.c.d 是四个将有等量.等温水的相同容器，容器放入电阻丝，R a.Rb.Rc.Rd，且Ra=Rc＜Rb=Rd，如图所示，问经过相同的时间，四个容器水温从高到低的顺序是 。
分析：要求得水温度高低，即在求谁放出的热量多；要求四个电阻丝产生的热量从高到低的顺序，首先要求A.B产生的热量谁多？C.D产生的热量谁多？
2543175141605
Ａ
Ｃ
Ｂ
Ｄ
Ｕ
Ｕ
Ａ
Ｃ
Ｂ
Ｄ
Ｕ
Ｕ
根据Q=I2Rt 可知QB QA
根据Q=U2t/R 可知QC QD
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巩固练习
巩固练习
1.在以下实例中，不属于电热应用的是（ ）
A.用电饭锅煮饭 B.用电熨斗熨衣服
C.用电烙铁进行焊接 D.在电视机外壳上开散热窗
2.电风扇.白炽灯.电烙铁三个用电器上都标有“220V 60W”字样，正常工作时，相同时间内产生的热量（ ）
A.电风扇最多 B.白炽灯最多 C.电烙铁最多 D.三者一样多
电压
220V
功率
1500W
容积
50L
电压
220V
功率
1500W
容积
50L
3.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KW·h的电能？
4.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）
5.为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施中可行的是（ ）
A.并联一根阻值相等的电阻丝 B.串联一根阻值相等的电阻丝
C.使电热器两端的电压增加一倍 D.将电阻丝从中间剪成两段，然后并联使用
6.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热丝串联起来,烧同样一壶水,需要的时间是 ( )
A. 12min B. 4 min C. 8 min D. 6 min
7.如图所示，A.B.C.D四段电阻丝，粗细都相同，长度为A=CA.A电阻丝 B.B电阻丝 C. C电阻丝 D. D电阻丝
122428052070Ａ
Ｃ
Ｂ
Ｄ
Ｕ
Ｕ
Ａ
Ｃ
Ｂ
Ｄ
Ｕ
Ｕ
8.有两根导线，第一根是2，第二根电阻是6，加在它们两端的电压之比为1:3，通电时间之比为2:1，则它们产生热量之比为 （ ）
A.1:6 B.6:1 C.2:3 D.3:2
9.电炉丝坏了，去掉1/4后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为 ( )
A.4:3 B.3:4 C.4:1 D.1:4
10.某电热器的电阻是55，把它接在电源上5min产生2.64×105J的热量,则电源电压是 V。
11.一只烘干箱，当通过的电流是5A时，每分钟产生的热量是6.6×104J，求该烘干箱发热体的电阻和功率？工作5h用几度电？
12.一个“220V 1000W”的电热器，在额定电压下通电15min，
（1）产生的热量是多少焦？
（2）若家用电能表上标有“3000r/KWh”的字样，则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转？
13.一只电炉接在220V的电路上时，用10min可把一壶水烧开，那么接在110V的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是 ( )
A．10 min B．20min C．30 min D．40 min
14.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A，这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为 J，产生的热量为 J。
432308044323015.在如图所示的电路中，电源电压为12V保持不变，滑动变阻器的最大值为R2，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端时，电流表的示数由1.5A变为0.5A，求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）滑动变阻器的滑片P滑至b端时，通电2min，R1 产生的热量。
16.如图所示的装置很有创意--它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起；上部是洗衣机(有关技术参考铭牌)，下部是马桶，中间设有储水箱.洗衣机还设有加热功能，(铭牌上水的加热4320540114935功率已模糊)，洗涤前先将水加热到适宜温度.可以提高洗涤效果．
××滚筒式洗衣机
电压/V
220
洗衣功率/W
200
脱水功率/W
330
最大洗涤容量/kg
5
水加热功率/W
某次洗衣时，首次进水量为20kg，加热时电能的80%转化为水的内能，正常加热14min水的温度升高10℃就达到设定要求，由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊.求：
（1）水吸收的热量；[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
（2）洗衣机的加热功率．
17．如图所示的电路中，定值电阻R1＝40 Ω，R2＝20 Ω，电压表示数为10 V．求：
4388485125730(1)通过R2的电流；
(2)通电300 s，电流通过R1所做的功．
18．图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能． R1和R2是两根电热丝，S为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围．已知热水器的加热功率为400W，保温功率为100W，忽略温度对电阻的影响．
（1）开关与触点1连通时，热水器处于_______状态；与触点2连通时，处于______状态．（填“加热”或“保温”）
（2）R1=______Ω，R2=_______Ω．
（3）在使用过程中，若热水器10min消耗电能1.2×105J，请通过计算具体说明：在这段时间内热水器处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间_________．
19．如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图，开关S可以同时与a、b相连，或只与c相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）．该电饭煲具有加热、保温功能，在加热档时总功率为1540W，在保温档时的总功率为55W．请根据以上信息解答下列问题：

（1）将开关S与a、b相连时，_____发光（选填“红灯”或“绿灯”），此时电饭煲处于_____状态（选填“加热”或“保温”）
（2）电饭煲处于加热状态时，R的电功率为P1；处于保温状态时，R的电功率为P2，P1：P2=400：1．请计算电阻R1的阻值________．
（3）如果在不改变原来保温档和加热档电功率的基础上，要增加一个更大功率的档位来迅速加热物体，请设计出1种方案，并用简要的文字说明_________（也可配合作图说明）
20．在图(a)所示的电路中，电源电压为15伏保持不变，电阻R1阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”字样，电压表、电流表的量程如图(b)所示。闭合电键，将滑片P移到某一位置时，电流表的示数为0.5安。求：

（1）10秒内电阻R1消耗的电能。
（2）若不改变各电表的量程，确保电路所有元件均安全使用的情况下，求在移动变阻器滑片的过程中，电压表V2示数与电压表V1示数比值的变化范围。