课
题
焦耳定律
学习
目
标
1.能通过生活实例,认识电流的热效应。
2.能在实验的基础上引出焦耳定律,会用焦耳定律进行计算。
3.通过学习电热的利用和防止,学会辩证地看待问题。
学习流程
完善
一、课前导学
1.电能(电功)计算公式?电功率计算公式是什么?
2.电饭锅将电能转化为什么能?
二、课堂导学
学点一、电流的热效应:
(1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡;电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?
(2)电流通过用电器会发热,请从能量的转化角度进行分析呢。
这种现象叫做电流的热效应。
问题:生活中,哪些用电器是利用电流热工作的?
思考题1:电炉丝通过导线接到电路中,电炉丝和导线通过的电流相同。为什么炉丝热得发红,而导线却不怎么热?换句话说,电流通过导体产生的热量与哪些因素有关?
学点二:焦耳定律,这个规律叫做焦耳定律.公式
:
热量单位:
注意:
(1)、电流通过导体时,如果电能全部转化为热能,而没有同时转化为其他形式的能量,也就是电流所做的功全部用来产生热量,那么,电流产生的热量Q和消耗的电能(电功)W的关系为Q
W,则Q=
=
=
2、Q=I2Rt与W=IUt的区别
①在纯电阻电路中,这两个公式是通用的。即:W
Q
纯电阻:把电能只转化为内能
②在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即w=UIt分为两部分,一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动,电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt(电枢的电阻生热).W=E其他+Q.电功只能用w=
计算;电热只能用Q=
计算.W
Q
学点三:电热的利用和防止
电热可以给人们的生活带来方便,也可以给人们带来危害。利用电热的用电器有、、等。防止电热的危害,就是要防止电流过大烧坏灯丝、烧坏电流表、烧坏保险丝等后果。
比如:电视机的后盖有,就是为了
。电动机的外壳有很多翼状散热片,使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风,也是为了降温。
例1、某电热器接在220V的电源上,它的电阻是55欧,通电10分钟产生多少热量?
例2:为什么电炉丝通过铜导线接到电路中,炉丝热得发红,铜导线却不怎么热?
三、课堂练习
1.如图1所示的用电器中不是利用电流热效应工作的是()
A.电炉
B.电动机
C.电饭锅
D.电熨斗
图1
2.下列情况中,防止电热造成危害的是()
A.电视机背后有散热窗
B.家电长时间不使用,隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装自动保护装置
D.大型爆破工程用电热引发炸药
3.有三根电阻丝,接在电压恒定不变的电源上,产生的热量全部用来烧水,要使同一壶水在最短的时间内烧开,那么这三根电阻丝应是()
A.三根串联
B.三根并联
C.两根串联起来,再跟第三根并联
D.两根并联起来,再跟第三根串联
4.将规格都是“220V
100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁,分别接入220V的电路中,通电时间相同,电流通过它们产生的热量最多的是()
A.电烙铁
B.电视机
C.电风扇
D.一样多
5.在电源电压保持不变时,为了使电热器在单位时间里产生的热量多一些,下列措施中可行的是()
A.增大电热丝的电阻
B.减小电热丝的电阻
C.在电热丝上串联电阻
D.以上措施都可以
6、电炉丝坏了,去掉四分之一后接在原来的电源上使用时,在相等的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为()
A.3:4
B.4:3
C.4:1
D.1:4
7.A、B两个电阻串联,在相等的时间内A产生的热量比B多,由此得出下列判断中正确的是()
A.通过A的电量比B多
B.通过A的电流比B大
C.A两端的电压比B高
D.A的额定功率比B大
8.电热器是利用
原理制成的加热设备,从能量转化的角度看,电热器工作时是将
能转化为
能。
9.已知电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210Ω,它的额定功率是
W,在额定电压下通电10min产生的热量是
J。
10.已知电阻R1>R2,当把它们串联在某一电路中使用一段时间,产生的热量多;如果把它们并联在同一电路中,在相等的时间内,产生的热量多。
11.在一些电器设备中,常采用铜而不是铝作导线,是因为同等条件下,铜导线的电阻
(选填“较大”或“较小”),可以减小由于
造成的能量损失。
12.一个电热器,当通过它的电流是2
A时,每min产生2.64×104
J热量。求该电热器的电功率和它工作时的电阻值。
13.曹莹同学将一段阻值为18
Ω的电热丝接到电源上,经过3
min产生的热量是1440
J,当他将一段阻值为6
Ω的电热丝接到这个电源上时,2
min内产生的热量是多少?
14.某同学家中有一个电热水器,上面标有“220
V
1000
W”字样,如果他将这个热水器接在家庭照明电路中,通电1.2
h.请你计算:
(1)电热水器的电阻多大?(2)放出的热量是多少?
15.一个标有“220V,1.1kW”字样的电热水壶,在额定电压下工作,求:(1)电热水壶正常工作时通过它的电流.(2)电热水壶的电阻;(3)通电10min,电热水壶产生的热量.【收获与反思】