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九 年 级 物 理 备 课 组
第十五章 第三节 电热器 电流的热效应学案 2010月12月10日
自主学习
1.从你家所用的下列家用电器中任选一种,并带来展示:
热得快 电炉 电熨斗 电热水壶 电热毯 电饭锅
思考并回答:
(1)展示你带来的家用电器,介绍它的用途,找出工作部分及能量转化情况。
(2)这些用电器的共同点是:内部具有电阻丝。它们都是利用电流做功,将 转化为 的装置,这类装置统称为 。
(3)电流的热效应: 通过
2、导体时,导体 的现象;电流通过电热器时会产生热量,因此电热器是利用 工作的装置。电流通过导体时产生的热量通常叫做 ,用字母 表示。
2.你认为电加热器相比于其它加热器有哪些优点呢? 。
3.电热一定对我们有益吗? ,列举减少电热的例子 。
4.你在自习的过程中,你遇到哪些问题?请你记下来,以便上课时解决。
3、
合作探究
1、提出问题:
2、做出猜想:
3、设计实验
问题1:本实验采用的研究方法是: 。
问题2:如何比较通电导体产生热量的多少?
问题3:如何研究通电导体的电阻、导体中的电流和
通电时间对产生热量的影响?
(1)探究电热与导体电阻大小的关系
设计并连接电路:
现象1:右边U形管内的液面的高度差比左边的 。
结论1:在 、 相等时,导体电阻越大,产生的热量越 。
(2)探究电热与导体中电流大小的关系
设计并连接电路
现象2:
4、右边U形管内的液面的高度差比左边的 。
结论2:在 、 相等时,导体中电流越 ,产生的热量越多。
(3)上述实验中,随着时间的延长你还能观察到什么现象?
结论3:在 、 相等时,通电时间越长,产生的热量越 。
4、分析总结,提炼规律———焦耳定律
(1)内容:电流通过导体时产生的热量与电流的平方成 ,与导体的电阻成 ,与通电的时间成 。
(2)公式: 。
(3)理论推导:电流通过电炉、电烙铁、电饭锅等电热器时,电能几乎全部转化为内能,电热器所产生的热量等于电流做的功。即 Q W
5、 又因为W= ,根据欧姆定律U=IR,代入上式得:Q= (这类电路叫做纯电阻电路)
(4)对于纯电阻可用Q=W=_______=______=_______=_______来求电热。
(5)说明:在有些情况下,电流产生的热量Q仅是电流所做的功W中的一部分,例如,电流通过电动机做功时,大部分电能被转化为机械能,仅有少量电能转化为内能,所以
Q W。此时只能用Q=I2Rt求电热,只能用W=UIt或W=Pt求电功。代入不等式得到
I2Rt UIt,即IR U,此时欧姆定律不适用。
知识运用
某电热器正常工作时电阻丝的电阻为55Ω ,若将其接入220V的电路中,则它在20min内共产生多少热量?
质疑问难
通过本节课的学习,你学到了什么?还有什么疑问?