内容正文:
物 理
九年级全下册
第十五章 电功和电热
三、 电热器 电流的热效应
导学设计
导学设计
应用示例
应用示例
课堂小结
课堂小结
当堂检测
当堂检测
第十五章 电功和电热
学点1 电流的热效应、电热器
问题1:导体中有电流通过时会发热,将电能转化为内能,这种现象称为________________,主要利用该现象工作的用电器称为__________.
问题2:在空调、电热毯、电扇、电饭锅、电烙铁、电熨斗、电视机、微波炉中,属于电热器的有________________________
____________.
电流的热效应
电热器
导 学 设 计
电热毯、电饭锅、电烙铁、
电熨斗
第十五章 电功和电热
学点2 探究影响电流热效应的因素
问题1:电流通过导体产生的热量与哪些因素有关?你的猜想是:可能与电阻、________和通电时间有关.
问题2:本实验应采用的方法是__________法和________法.
电流
控制变量
转换
第十五章 电功和电热
R2
问题3:(1)如图15-3-2甲所示,将两段阻值不等的电阻丝分别浸没在两瓶质量相等的煤油中.按图乙连接电路、通电一定时间后切断电源,观察到电阻丝______所在液体温度的变化大.
图15-3-2
第十五章 电功和电热
(2)控制通电时间相等,调节滑动变阻器,改变通过电阻丝的电流大小,观察到电流较大时液体温度的变化大.
(3)延长通电时间,观察到液体的温度变化更大.
问题4:通电导体产生的热量与________、________、______
______有关,且________越大,________越大,___________越长,通电导体产生的热量越______.
电阻
电流
通电时间
电阻
电流
多
通电
时间
第十五章 电功和电热
学点3 焦耳定律
问题1:电流通过导体产生的热量与____________成正比,与______________成正比,与______________成正比.这个规律叫作____________.用公式表示为______________.
电流的平方
导体的电阻
通电的时间
焦耳定律
Q=I2Rt
第十五章 电功和电热
问题2:(1)某电热水壶工作时电压为220 V,电流为4 A,电阻为55 Ω,工作10 min产生的热量为多少焦耳?电流做的功、消耗的电能又是多少焦耳?(提示电功公式W=UIt)
(2)一台直流电动机,线圈电阻为1 Ω,接在15 V的电源上,通过的电流是2 A,求:通电5 min,电流通过电动机产生的热量是多少焦耳?电流做的功、消耗的电能又是多少焦耳?(提示电功公式W=UIt)
第十五章 电功和电热
[答案] (1)产生的热量Q=I2Rt=(4 A)2×55 Ω×600 s=5.28×105 J;
电流做的功、消耗的电能W=UIt=220 V×4 A×600 s=5.28×105 J.
(2)产生的热量Q=I2Rt=(2 A)2×1 Ω×300 s=1200 J;
电流做的功、消耗的电能W=UIt=15 V×2 A×300 s=9000 J.
第十五章 电功和电热
问题3:电流通过电热水壶产生的热量等于电流做的功,即Q=W, 但是电流通过电动机产生的热量却小于电流做的功,即Q<W,这是为什么呢?
[答案] 电热水壶工作时,消耗的电能全部转化为内能;电动机工作时,消耗的电能主要转化为机械能,还有一小部分转化为内能.
第十五章 电功和电热
学点4 电热的计算
问题:某电烙铁的电阻为60.5 Ω,接入家庭电路中,正常工作10 min,产生的热量是多少?
[答案] 方法1:利用Q=I2Rt求解
I=eq \f(U,R)=eq \f(220 V,60.5 Ω)=eq \f(40,11)A,
Q=I2Rt=(eq \f(40,11)A)2×60.5 Ω×600 s=4.8×105 J.
方法2:电烙铁为纯电阻,产生的热量等于电流做的功,
Q=W=UIt=220 V×eq \f(220 V,60.5 Ω)×600 s=4.8×105 J.
第十五章 电功和电热
学点5 调温电路
探究:生活中很多电热器有多挡工作状态,如电饭锅有加热和保温两挡,电热毯有高、中、低三挡.根据公式Q=Pt可知,电热器调温实际就是调节功率.加热挡功率高,单位时间内产生的热量多,保温挡功率低,单位时间内产生的热量少.电热器通常是如何改变功率的呢?
第十五章 电功和电热
水箱容量 2 L
额定电压 220 V
加热时总功率 605 W
保温时总功率 55 W
问题:如图15-3-3所示,电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S2自动控制),其