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）

19 第十九讲 电热器、电流的热效应 学习内容 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； 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 = = 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= 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？ 根据Q=I2Rt 可知QB QA Ａ Ｃ Ｂ Ｄ Ｕ Ｕ 根据Q=U2t/R 可知QC QD 巩固练习 1