电热器 电流的热效应

1 / 13 电热器 电流的热效应 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲山课 件 k 电热器电流的热效应（ 1） 【学习目标】 1认识电流的热效应； 2知道一般电热器的发热原理 ,能举出利用和防止电热的实例； 3理解焦耳定律、公式并能应用解决一些简单问题； 【学习过程】 1回忆我们是如何探究影响电流做功因素的？根据什么现象来判断电流做功的大小？ 2电功的公式 w=，推导式有、。 活动：观察电热器 1、电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能的现象称为，主要利用电 流热效应工作的装置成为。 2、电热器的主要组成部分 _ 3、举例家庭中常见的电热器 :_、 _ 活动 2：电流通过电热器所产生的热量的多少和哪些因素有关？ 1实验方法： 2 / 13 2实验过程中需要解决的几个问题： （ 1）如何反映出通电导体产生热量的多少？ （ 2）如何研究电热的多少与导体电阻的关系？ （ 3）如何研究电热的多少与导体中电流的关系？ 3根据以上分析，需要选择哪些实验器材？ 画出设计的实验电路图。 4、进行探究 ： （ 1）我们看到：两瓶中温度计上升的示数 t1t2 ，此时1、 2 两锥形瓶中的两根电阻丝，它们之间相同的物理量是，不同的物理量是。 这说明： （ 2）我们看到：电流增大后，相同时间内 2 锥形瓶中温度计上升的示数 t2t2 ，此时 2 锥形瓶中的电阻丝，前后两次实验中相同的物理量是。不同的物理量是 这说明： （ 3）实验中，若通电时间越长，瓶中煤油温度上升得将会。 这说明： 归纳结论 电流通过电阻丝产生的热量与导体本身的、通过导体的以及通电时间有关。导体的越大、通过导体的越大、通电时间越长，电流通过 导体时产生的热量越多。 3 / 13 1840 年英国物理学家焦耳通过大量的实验研究，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们把这个规律叫做焦耳定律 焦耳定律表达式： 活动 3：讨论电热的应用及防护。 【典型例题】 【例 1】现在你能回答下列问题了吗？ 假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，这是为什么？ 【例 2】：一只 “220V ， 800W” 的电饭锅，接在家庭电路中，求： (1)电饭锅正常工作时的电流 .(2)电饭锅工作时的电阻 . (3)该电饭锅工作 1h消耗的电能是多少？ (4)它工作 lh放出的热量是多少？ 【课堂检测】 1一个 20 的电阻，通过的电流为 0 5A，则 2min 内该电阻上消耗 j 的电能，向外释放的热量为 j 2一个电阻通过 0 2A的电流时， 5min 内电阻上产生了 600j的热量，则这个电阻的阻值为 3下列用电器中，属于利用电流的热效应工作的是 () 4 / 13 A电饭煲 B洗衣机 c电冰箱 D电视机 4、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。 5.用如图所示的装置 “ 研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系 ” 图中两个烧瓶内盛有温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶 A 中是铜丝，电阻比较小，烧瓶 B 中是镍铬合金丝，RARB实验时把两段金属丝串联接入电路 (1)请你用笔画线代替导线帮他完成电路 (2)这样连接的目的是 (3)实验中，电阻丝产生的热量多少，用液体温度升高的多少来反映，为了满足这 个要求，两烧杯中的液体必须是； (4)实验过程中可以观察到 A 瓶中温度计的示数小于 B 瓶中温度计的示数，这表明_ 【课后练习】 1一个 5 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二分之一，在相同时间内所放出的热量是原来的 (设电阻值不变 ) 5 / 13 2一只电热器接在照明电路中， 5min 产生的热量为 105j ，则通过该电热器的电流是 A，电热器正常工作时的电阻是 。 3.通过某电热丝的电流 为 I时，在时间 t内产生的热量为 Q；如果要在 2t时间内产生的热量为 Q/2，则通过该电阻的电流应为 4电冰箱、电视机、电扇等用电器的后面分别装有铁片或制成空格状，这样做的目的是（） A为了用电器的美观 B为了防止用电器漏电 c为了防止用电器聚集热量 D为了节约用电器的制作材料 5.下列家用电器中，不是利用电流热效应原理来工作的是 () A电熨斗 B电烤箱 c电饭锅 D微波炉 6.某一电阻通过 2A 的电流时，在某段时间内放出的热量为Q，如果通过它的电流为 6A，在相同的时间内放出的热量为() 7明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热。 （ 1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题： _? 6 / 13 （ 2）如图是小明进行实验探究的部分电路， A、 B 烧瓶中装有质量 相等初温相同的煤油，金属丝电阻分别为 RA、 RB， RARB。通电一段 时间后，发现 B 烧瓶中温度计的示数大些。此现象说明： 在 _和 _相同时 ， _越大， 电流产生的热量越多。 8.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） 9。你能用电功公式结合欧姆定律推导出焦耳定律公式吗？请同学们试试看。 电热器电流的热效应（ 2） 【学习目标】 1：理解电热器的原理 2、生活中有关电热的计算；理解电功和电热的关系。 【典型例题】 【例 1】：下列家用电器中，不属于电热器的是（ ） A.电炉 B.电熨斗 c.电剃刀 D.恒温箱 7 / 13 【例 2】：当温度降到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫超导体。当电流通过超导体时不发热，故超导体的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下就能使用的超导体，你准备将它用来制作 A家用保险丝 B白炽灯泡的灯丝 c电炉的电热丝 D输电导线 【例 1】：你知道电流产生的热量与电流所做的功之间的关系吗？ 一台直流电动机，线圈电阻为 1 接在 15V的电源的上，通过的电流是 2A，求： 1、通电 5 分钟，电流做多少焦耳的功？电流产生的热量是多少？ 小结：由此可知，在通常情况下，电流产生的热量 Q 电流所做的功 W。只有在 中，电流产生的热量 Q 才等于电流所做的功 W。 【例 2】 .一电动机线圈的电阻为 1 ，线圈两端所加电压为2V 时，电流为，电动机正常工作 (1)在求电动机正常工作lmin所消耗的电能时，有以下两种不同的解法： 小明解： W=UIt=2V60s=96j 小华解： W=I2Rt=()2160s= 你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由； (2)求电动机正常工作 1min所转化的机械能是多少 8 / 13 【例 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 【课后练习】 1.下列用电器在工作过程中，电能几乎全部转化为内能的是（） A电脑 B电风扇 c洗衣机 D电炉 2、 .下列事例中，不属于利用电热的是 () A用电熨斗熨衣服 B.电视机加散热窗 c用电饭锅煮饭 D电热孵卵器孵小鸡 3将规格都是 “2 20V200W” 的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生热量的说法中，正确的是（） A电风扇产生的热量最多 B电视机产生的热量最多 c电烙铁产生的热量最多 D三者产生的热量一样多 4如图 7所示电路，电源电压恒定不变，电阻 R1 20 ，R2 60 。当 S 断开时，电流表的示数为 _A；当 S闭合时，电流表的示数为 _A，电路 1 分钟内总共产生的热量为 _j。 5、有一台电动机，接 在 220V 的电路中，通过的电流是9 / 13 5A，它里面线圈电阻是 2 ，现通电 1min以后，则电动机消耗了多少电能？有多少电能转化为内能？有多少电能转化为机械能？若电动机线圈被卡住不能转动，则 1min 以后有多少电能为机械能？有多少电能转化为内能？ 电热器电流的热效应（ 3） 【学习目标】 1、理解电热器的原理；理解焦耳定律的实验； 2、利用焦耳定律进行简单计算； 【典型例题】 【例 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 【例 3】为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图 19 所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝（ R1R2）分别密封在两个完全相同的烧杯中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。 (l)甲装置可探究电流产生的热量与 _是否有关。 (2)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过 _体现出来的，像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，请你列举一列 _ (3)在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球 A 与10 / 13 c 体 积 变 化 情 况 可 探 究 电 流 产 生 的 热 量 与_有关。 (4)若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里， A、 B、c、 D 四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是_ (5)教材上的该实验装置如图 20 所示（烧瓶与图 l9 中的相同）。 比较图 19 和图 20 所示的两个实验，你认为较好的是图_装置，理由是： _. 【例 2】： cFXB 型 “220V1100W” 电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关 S进行调节， R0为电热丝。当开关 S 接高温烧煮挡时，电路的功率为 1100W，当开关 S 接焖饭、保温挡时，电路的总功率为 22W。 （ 1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关 S 应与哪个触点连接？ （ 2）电热丝 R0的阻值多大？ （ 3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温 10min，电热丝 R0产生的热量为多少？ 【课后练习】 1.家庭电路中，电饭锅和其它用电器之间是 _联的；电饭锅是利用电流 的 _效应工作的。 2.（ 09青岛）由焦耳定律可知，在电流和通电时间11 / 13 相同时，电流产生的热量与 _成正比。电炉丝与插头处的导线是串联的，通过的电流和通电时间都相同，而电炉丝的电阻比插头处导线的电阻 _，电流产生的热量较多。因此电炉丝热得发红，而插头处的导线却不很热。 3.将一个 30 的电阻接入由 4 节电池串联成的电源中，电阻中通过的电流为 _A，通电 1min 产生的热量是_j。 4已知 R1： R2=5： 4,把它们串联后接在电路中 ,加在 它们两端的电压之比为；把它们并联后接在电路中，通电相同时间后， R2上产生的热量为 500j，则 Rl上产生的热量是 j。 5某品牌电热饮水机加热功率、保温功率分别为 950W、 40W，如果饮水机一天（按 24h 计算）有 2h 处于加热状态，其余时 间 处 于 保 温 状 态 ， 则 这 台 饮 水 机 一 天 共 耗 电_kWh。 6.为了使电阻丝在相同的时间内放出的热量增加到原来的 2倍，应采取的措施是 () A.使电阻丝两端的电压增加 1 倍 .B.使电阻丝的电阻增加到原来的 2 倍 . c.使电阻丝两端的电压减半 .D.使电阻 丝的电阻减半 . 7.电源电压不变时，为了使电炉的电热丝在相等时间内发热多些，可采取措施是 () A.增大电热丝的电阻 B.减小电热丝的电阻 12 / 13 c.在电热丝上并联电阻 D.在电热丝上串联电阻 8 阻值为 R 的电阻丝，接到电压不变的电源上， 4 分钟可将一杯水烧开，现将该电阻丝对折起来，再接到这个电源上，烧开同样的一杯水 (不考虑热量损失 )，所需时间为 () A 4 分钟， B 2 分钟 c 1 分钟 D 8 分钟 9、如图 ,是一个电热毯示意电路图 ,R0是电热毯中的电阻丝 ,是与电热毯电阻丝串联的电阻 .电热毯上标有 “220V100 W”字样 ,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关 . 用学过的公式推理说明开关 S 断开时 ,电热毯是处于加热状态还是保温状态 ? 若要求在保温时电流通过电阻线 R0每分钟有 60