电热器焦耳定律复习.doc

龙文教育学科教师辅导讲义 教师： 学生：陆晨曦 时间:2011年1月9日8：00—10：00 段 课 题 电热器、焦耳定律复习讲义 教 学 目 标 1.熟悉常见的电热器，了解电流的热效应。 2.认知电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。 3.理解焦耳定律的内容、公式、单位和应用。 重点、难点 掌握焦耳定律的内容，能利用焦耳定律解决电学问题。 考点及考试要求 1．常见的电热器，电流的热效应。2焦耳定律的内容、公式、单位和应用。 教学内容 一. 电流的热效应 提问：电热器工作时能量是如何转化的？你还能再举其他利用电流热效应的电器吗？电热水器、电热毯、电烘箱、热的快、电取暖器等等。 电热器：用来加热的设备。 主要元件是发热体，由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的。 二. 电流热效应的利与弊 学生讨论：热效应的利与弊。 ――优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度 ――缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会烧毁绝缘层而引发火灾； ②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。 防止措施：加装散热系统（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构（散热窗）。 （学生讨论举例） 三. 电热的计算 （一）探究电热与哪些因素有关 1. 提出问题：电流通过导体产生的热与哪些因素有关呢？ 2. 学生猜想：可结合生活经验，并说明简单的理由。 3. 设计实验：出示实验装置，思考采用什么方法和如何利用实验仪器来进行实验。（注意控制变量法的使用） （1）控制t、I相同，研究电阻与热效应的关系 （2）控制t、R相同，研究电流与热效应的关系 （3）控制I、R相同，研究时间与热效应的关系 4. 进行实验：略 5. 获得结论：当电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越多； 当电阻相等时，电流越大，电流产生的热量就越多； 通电的时间越长，电流产生的热量就越多。 四 焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 Q＝I2Rt 五 电热计算的方法 思考：电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能？ ――电熨斗 ①若电流所做的功全部转化为电热器的内能，即为纯电阻电路，则：W＝Q 所以，电流发热计算公式： ②若电流所做的功只有一部分转化为热，则只可用焦耳定律来计算 【典型例题】 例1. A、B、C、D四个相同的容器，里面分别装有质量相等、温度相同的水，现用相同的电阻丝做成线圈（长度与线圈的圈数成正比），如图所示连入电路，并分别放入A、B、C、D四个容器里，若同时开始通电，经过一段时间后，水温升得最高的容器是（ ） 解析：B最高，AB相比用 例2：如图1所示的电路中，已知R1的阻值为10 Ω，电源电压保持不变。 图1 （1）当开关S闭合时，电压表的示数为6 V，求电流表示数及电阻R1消耗的电功率。 （2）当开关S断开时，电压表的示数是4 V，则1 min内电阻R2产生的热量是多少？ 变式练习 1.阻值不同的两个电阻并联在同一电源的两极上，则下列说法中正确的是[ ] A .通过的电流越大的发热越多 B.电阻越大的发热越多 C. 通电时间越长的发热一定越多 D.通电时间相同，电阻值较小的发热较多 2 两电阻串联在电路中，其R1＝4欧，R2＝6欧，电源电压10伏，那么在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少？总共产生了多少热量？ 例3：某同学用图2所示的装置研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。实验时，该同学想把两段金属线串联接入电路。 （1）请你用笔画线作导线，帮他完成电路。 （2）这样连接的目的是_________________________________。 （3）实验过程中可以观察到A瓶中温度计的示数小于B瓶中温度计的示数，这表明________。 变式练习1．在研究通电导体放出的热量跟哪些因素有关的实验中。实验室提供了若干只装有电阻丝（3Ω或6Ω两种规格）、温度计、煤油(等质量)的烧瓶，另有电流表、滑动变阻器、电源(6V)、开关、导线。如图16是某同学设计的四个电路（各电路可以根据需要调换烧瓶），请回答下列问题：