初中物理苏科版九年级全册电热器 电流的热效应第1课时教学设计

15.3  电热器 电流的热效应  第1课时

学校：_____________ 班级：_____________  姓名：_____________

一、学习目标

1．通过观察生活中的用电设备，了解电热器及其原理．

2．通过探究活动，知道焦耳定律，电热跟电流、电阻、通电时间有关．

3．会利用焦耳定律解决一些生活、生产中的实际问题．

二、课前检测

1．如图所示的电路，电源电压为3V，R1=15Ω，R2=5Ω，当开关S闭合时，下列分析正确的是（    ）

A．R1、R2两端电压之比为3∶1

B．通过R1、R2电流之比为3∶1

C．R1、R2消耗的电功率之比为1∶3

D．R1的电功率为1.8W

2.（2020·四川省南充市）将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为________Ω；若将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电流变为________A，电功率变化了________W。

3．小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率．

（1）如图所示，电路图中没有标明电流表、电压表，请在相应圆圈内填入字母“A”“V”完成电路图．

（2）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到        端．

（3）小明测量的数据如上表所示，三次测量比较，小灯泡亮度变化情况是（     ）

A．变亮                B．变暗              C．不变

（4）小灯泡的额定功率为       W．

4．小明用两节干电池测小灯泡的功率，电路如图甲所示．小灯泡额定电压为2.5V．

（1）在图甲中，用笔画线代替导线将电路连接完整．

（2）连接电路时，开关必须        ．滑动变阻器的滑片应移到最     （左/右）端．

（3）当电压表的示数达到2V时，电流表的示数如图乙所示，其读数为     A，此时，灯泡的功率为      W．为使灯泡正常发光，应将滑片向      （左/右）移动．

三、典例分析

例1.（2020·福建省）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）

A. 电风扇 B. 电视机 C. 电热水壶    D. 电冰箱

例2．用如图的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1<R2，瓶中装有质量相等的煤油．下列说法正确的是（    ）

A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系

B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快

C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少

D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小

例3．右图是研究“相同时间内导体产生的热量与       的关系”的装置．每只烧瓶中煤油质量均为200g，电阻丝R1=20Ω，电路中电流I=0.5A．通电5min后，左侧烧瓶中煤油温度升高了2℃，煤油吸收的热量为       J，R1产生的电热为      J．［c煤油=2.1×103J/（kg·℃）］

例3．    一台直流电动机，线圈电阻为1Ω接在15V的电源的上，通过的电流是2A，通电5min电流做功是       J，电流产生的热量是        J．

四、课后练习

（一）基础达标

1．下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系（    ）

A．牛顿        B．焦耳        C．欧姆       D．法拉第

2．如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1<R2。下列说法正确的是（    ）

A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”

B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流

C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢

D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动

3.某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1A，则警灯两端的电压是_____V；2min内电动机线圈产生的热量是_____J。

4．如图所示，电热水壶上标有“220V  1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻_________。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为_________J。

5.（2020·泰州）如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置，在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油，R1、R2采用如图连接方式的目的是__________。闭合开关一段时间后，乙瓶中温度计的示数较高，由此说明通电导体产生的热量与__________有关。小华用相同装置（煤油质量也相等）同时进行实验，细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中，小华这一组的煤油升温比小明的快，比较发现：小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小，根据这一现象，小红__________（选填“能”或“不能”）初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。

（二）能力提升

6．某家庭用的电热水器将体积为60L，温度为20℃的自来水加热到50℃，则水吸收的热量为＿＿＿＿＿＿J［水的比热容4.2×103J/（kg·℃）］。 若热水器的功率为2000W，用时5000s，则该热水器的效率为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

7.如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω 2A”，L1的规格“10V 5W”，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响．

（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为＿＿＿＿V．

（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是＿＿＿＿＿J．

8．两个电阻A和B，在一定温度下，电流与其两端电压的关系如图所示，A电阻为＿＿＿Ω，将它们并联后接在2.5V的电源上，通过它们的总电流为＿＿＿A，这时A电阻在1s内所产生的热量是＿＿＿＿J．

9．如图所示，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω．只闭合S1，电流表A1示数为0.2A，电压表V示数为4.0V，则定值电阻R1为______Ω，电源电压为______V．闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为＿＿＿＿＿，通电1min电阻R2产生的热量为＿＿＿＿＿J．

参考答案：

课前检测答案

1．C

2． (1) 4    (2)1.5    27

3．（1）                   （2）b     （3）A      （4）0.6

4．（1）                                （2）断开   左 （3）0.24   0.48   右

典例分析答案

例1．C

例2．C

例3．电阻大小   840   1500

Q吸=Cm△t= 2.1×103J/（kg·℃）×0.2kg×2℃=840J

Q=I2Rt= (0.5A)2×20Ω×5×60s=1500J

例4．9000   1200

W=UIt= 15V×2A×5×60s=9000J

Q=I2Rt= (2A)2×1Ω×5×60s=1200J

课后练习

（一）基础达标

1．B  2．A  3.2  60  4．小   3.6×104  5.(1) 控制电流和通电时间相同  (2) 电阻   (3) 能 6．7.56×106   75.6%  7．（1）12   （2）1440  8．答案：5   1.5   1.25   9. 20    6    5:2    72

选题理由：

课前检测

第1题：考查了不同用电器的功率大小．

第2题：考查了并联电路中的电流、电压、电功率．

第3题：考查了测电功率的实验，知道电路图，会分析表格；会进行简单的测量与计算．

第4题：考查了测电功率的实验，知道实物电路，会分析电表的变化；会进行简单的测量与计算．

典例分析

例1：了解课本的基础知识．

例2：知道电流的热效应实验．

例3：知道电流的热效应实验，会区分液体吸热与电加热，并会进行简单的计算等．

例4：知道电流的热效应的适用范围．

课后练习

第1题：考查了电热的提出者，物理学史

第2题：综合考查了电流的热效应实验

第3题：考查了电流的热效应适用范围

第4题：考查了家用电热器产生的热量

第5题：考查了电流的热效应实验

第6题：综合考查了电流的热效应计算、转化效率等

第7题：综合考查了电路分析、电压、电热计算等

第8题：通过图像考查了电阻、电流、电热计算等

第9题：综合考查了电路分析、电压、电热计算等