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15.3 電熱器 電流的熱效應-導學案(無答案)2023-2024學年蘇科版物理九年級下冊

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15.3 電熱器 電流的熱效應-導學案(無答案)2023-2024學年蘇科版物理九年級下冊

資源簡介

三、電熱器 電流的熱效應
【學習目標】
1.知道電熱器是利用電流做功將電能轉化為內能的裝置,一般都是由電阻構成的.
2.通過探究,知道電流產生熱量的多少與導體本身的電阻,通過它的電流以及通電時間有關.
3.知道焦耳定律的表述,適用范圍和計算公式,會用焦耳定律進行生活中有關電熱的計算;理解電功和電熱的關系。
【課前準備】
1.回憶我們是如何探究影響電流做功因素的?根據什么現象來判斷電流做功的大?。?br/>2.電功的公式W= ,推導式有 、 。
〖自主學習〗:
(一)電熱器:
1.電熱器是利用    做功將   能轉化為    能的裝置。如:     、      、      、     和     等是電熱器。
2.電流的熱效應:通電導體會     的現象稱為電流的熱效應。
3.電熱器的原理是利用       效應。
(二).影響電流熱效應的因素
〖猜想〗:你認為電流通過電熱器產生的熱量與    、    和    有關。
〖設計實驗〗:所用的研究方法是     法。
1.怎樣比較通電導體產生熱量的多少?                     。判斷方法是    法。
2.要研究導體產生熱量的多少與電阻的關系,應選兩個  ?。ā跋嗤被颉安煌保┳柚档碾娮杞z。實驗時,控制通過兩電阻絲的電流大小 (“相等”或“不等”),因此兩導體   __聯,還應控制    相等。
3.要研究導體產生熱量的多少與電流的關系,應該使電阻絲的電阻值 (改變/不變),而使通過電阻絲的電流    ?。ǜ淖?不變)。實驗時通過調節     可改變電路中的電流大小。
〖進行實驗〗:
設計電路圖:要求A圖研究通電導體產生熱量的多少與電阻關系;B圖研究通電導體產生熱量的多少與電流關系:
      A                 B
〖實驗結論〗:電流通過電阻絲產生的熱量與導體本身的    、通過導體的    以及    有關。導體的    越大、通過導體的     越大、通電的     越長,電流通過導體產生的熱量越多。
(三)焦耳定律:
1.焦耳定律內容:電流通過導體時產生的熱量與    成正比,與導體的    成正比,與    成正比。
2.公式:Q=       ;Q的基本單位是:    
例1:某電熱器正常工作時電阻絲的電阻為55Ω,接入220V的電路中。在20min內共產生了多少熱量?(你能用幾種方法解此題?)
例2:一臺直流電動機,線圈電阻為1Ω接在15V的電源的上,通過的電流是2A,求:通電5分鐘,電流產生的熱量是多少?
小結:由此可知,在通常情況下,電流產生的熱量Q 電流所做的功W。只有在 中,電流產生的熱量Q才等于電流所做的功W。
問題1:理解電熱器的原理
例3:下列家用電器中,不屬于電熱器的是 ( ?。?br/>A.電爐 B.電熨斗  C.電剃刀 D.恒溫箱
練一練:當溫度降到一定程度時,某些物質的電阻會變為零,這種物質叫超導體。當電流通過超導體時不發熱,故超導體的應用具有十分誘人的前景。假如科學家已研制出室溫下就能使用的超導體,你準備將它用來制作( ?。?br/>A.家用保險絲 B.白熾燈泡的燈絲 C.電爐的電熱絲 D.輸電導線
問題2:理解焦耳定律的實驗
例4: 為了探究電流產生的熱量跟什么因素有關系,王軍設計了如圖19所示的甲、乙兩裝置。他將兩段阻值不同的電阻絲(R1(l)甲裝置可探究電流產生的熱量與_______是否有關。
(2)在這個實驗中,電流產生熱量的
多少是通過_______________體現出來的,像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的
量的方法叫“轉換法”。這種方法在物理學的研究中經常用到,請你列舉一列______________________________________________________________________.
(3)在裝置甲、乙的兩次實驗中,比較相同時間里氣球A與C體積變化情況可探究電流產生的熱量與____________________有關。
(4)若甲、乙兩裝置同時實驗,在相同的通電時間里,A、B、C、D四個氣球脹大的程度從大到小的排列順序是__________________________.
(5)教材上的該實驗裝置如圖20所示(燒瓶與圖l9中的相同)。
比較圖19和圖20所示的兩個實驗,你認為較好的是圖________裝置,理由是:_________________________.
問題3:利用焦耳定律進行簡單計算
例5:為了使電阻絲在相同的時間內放出的熱量增加到原來的2倍,應采取的措施是 ( )
 A.使電阻絲兩端的電壓增加1倍. B.使電阻絲的電阻增加到原來的2倍.
 C.使電阻絲兩端的電壓減半. D.使電阻絲的電阻減半.
例6:一只“220V,800W”的電飯鍋,接在家庭電路中,求:
(1)電飯鍋正常工作時的電流.
(2)電飯鍋工作時的電阻.
(3)該電飯鍋工作1h消耗的電能是多少?
(4)它工作lh放出的熱量是多少?
問題4:生活中有關電熱的計算
例7:如圖甲、乙所示為某型號電水壺的電路示意圖及銘牌,R與R0產生的熱能均能被水吸收,保溫狀態水溫保持在80℃以上?;卮鹣铝袉栴}:
(l)保溫狀態下,開關S0、S分別處于什么狀態?
(2)求電阻R0和R的阻值。
【當堂評價】
1.一根阻值為50Ω的電阻絲,通電100s,通過的電流為0.1A,則電流通過電阻絲產生的熱量為 J。一個電阻通過0.2 A的電流時,5 min內電阻上產生了600 J的熱量,則這個電阻的阻值為 Ω.
2.下列各種電器中,利用電流熱效應工作的是( )
A.電動機 B.電冰箱 C.電飯鍋 D.電風扇
3.如圖兩個發熱電阻RlA.甲先掉下 B.乙先掉下 c.一起掉下 D.都不會掉下
4.
5.在探究電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關的實驗中,小林猜測( )
A.電流通過導體時產生的熱量與導體的電阻大小有關;
B.電流通過導體時產生的熱量與通電時間的長短有關;
C.電流通過導體時產生的熱量與電流的大小有關;
所以他選擇了如圖9所示器材。
(1)要驗證猜想A,請用筆畫線代替導線,完成電路連接;
(2)連好電路,閉合開關,通過觀察 來判斷電流通過導體時產生的熱量的多少;
(3)利用前面連接的電路 (選填“能”或“不能”)驗證猜想B;要驗證猜想C,應該進行的操作是
(4)實驗中采用的研究方法是 。
6.下列各用電器均標有“220V 60W”字樣,它們正常工作相同的時間,發熱最多的用電器是( )
A.電視機 B.電風扇 C.電熱毯 D.電燈
7.隨著經濟社會的飛速發展,人們的生活節奏越來越快,家用豆漿機成為人們做早點的重要廚具,“KL牌”家用豆漿機的結構、銘牌和簡化電路圖如圖所示,該豆漿機通過自動控制鍵,有打磨和加熱兩種工作狀態,打磨時只有電動機工作,加熱時只有電熱絲工作。
(1)這個豆漿機工作時和其它家用電器是______聯關系(選填“串”或“并”)。
(2)當豆漿機處于打磨狀態時,通過電動機線圈的電流為________A。
(3)當豆漿機處于加熱狀態時,其電熱絲l min產生的熱量為________________。

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