2020-2021学年浙教版九年级科学上册 3.6电能-焦耳定律导学案

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焦耳定律

学习

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】

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