苏科版九年级全册电热器 电流的热效应第2课时教案设计

15.3    电热器  电流的热效应   第2课时

学校：_____________ 班级：_____________  姓名：_____________

一、学习目标

1．运用焦耳定律等电学知识解决实际问题．

2．培养良好的审题、解题习惯，提升解题的能力．

二、课前检测

1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（   ）

A．电暖气           B．计算器           C．电视机       D．笔记本电脑

2．如图是课本“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列说法正确的是（   ）

A．左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大

B．U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少

C．要保持两个电阻丝两端电压相等

D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同

3．把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（   ）

A. 60J   B. 36J    C. 30J     D. 6J

4．如图所示，电源电压不变，灯泡标有“4V  2W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.6A，电阻R的电功率为__________W，通电1min，R产生的热量为_________J。

5.（2020·山东省济宁市）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为探究其原因，小明连接了如图所示的实验电路，其中R1>R2。

(1)实验中通过______（选填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法：让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块______来反映动能的大小；

(2)实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因：______。

三、典例分析

例1．两个发热电阻R1∶R2=1∶4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1∶U2=_______；已知：R1=10Ω，那它们并联在4V电路中，两个电阻在100s内产生的热量是_________J。

例2．某型号的电热水壶，额定电压220V，额定功率1000W，该电水壶的发热电阻为＿＿＿Ω；用该电热水壶加热1kg水产生3.36×105J的热量，不考虑热量损失，则它正常加热的时间为＿＿＿min。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]

例3．某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R1 = 44Ω，R2 = 2156Ω．

（1）开关S置于_____ 挡（选填“1”或“2”）时是高温烧煮挡，它的功率是多大？

（2）保温焖饭时电路中电流是多少？10min产生的热量是多少？

例5.（2020·江苏省泰州市）如图是某型号电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭。S1为挡位自动控制开关，R1和R2为电热丝，R1的阻值为80Ω，高温烧煮挡的功率为660W。求：

(1)高温烧煮时干路中的电流；

(2)电阻丝R2的阻值；

(3)电饭锅低温焖饭0.5h产生的热量是多少焦耳．

五、课后练习

（一）基础达标

1．图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能．R1和R2是两根电热丝，S为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围．已知热水器的加热功率为400W，保温功率为100W，忽略温度对电阻的影响．

（1）开关与触点1连通时，热水器处于________状态；与触点2连通时，处于________状态．（填“加热”或“保温”）

（2）R1=________Ω，R2=________Ω．

（3）在使用过程中，若热水器10min产生热量为1.2×105J，请通过计算具体说明：在这段时间内热水器处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间．

2.如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1，温控开关S2，两个加热电阻丝R1，R2（阻值不变）。该加热器部分参数己知：额定电压220V，加热功率为4840W，保温功率为400W．求：

（1）当S1，S2都闭合，该加热器处于________（选填“加热”或“保温”）状态时，电路中的总电流；

（2）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，加热器保温状态下的实际功率。（保留整数）

3.一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃），求：

（1）当开关S置于_______（选填“1”或“2”）时电热水壶处于保温挡，它的功率是多大？

（2）若将体积为1L，初温为20℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率η。（结果保留一位小数）

（二）能力提升

4．小明家买了一台电烤箱，有低、中，高三个档位的发热功率，如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与接触点a、b接触．（已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，且电源电压保持不变）

（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电路的连接方式是＿＿＿联．

（2）当开关S1置于b端、S2闭合时，此电路消耗的电功率是＿＿＿＿W．

（3）电烤箱在高档位正常工作100s产生的热量是＿＿＿＿＿J．

5.某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω，温度对电阻值的影响忽略不计，则：

（1）该电熨斗以最大功率工作10min产生的热量是多少？

（2）定值电阻R0的阻值为多大？

（3）该电熨斗在以额定电压工作时的最小功率是多大？此时通过电熨斗的电流是多大？

6.小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：

（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？

（2）电热丝工作时的电阻是多大？

（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？

    7.（2020·贵州省黔南州）如图甲所示电路中，电源电压为9V不变，R1是定值电阻，R2 由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S1断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问：

(1)电阻R1的阻值是多少？电阻R2的总电阻是多少？

(2)当x的值为30 cm时，电流表的示数是多少？

(3)当电压表的示数为4 V时，在20 s内电流通过R2产生的热量是多少？

(4)当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2.电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？

参考答案：

课前检测答案

1．答案：A

2．答案：B

3．答案：D

4．答案：0.4  24

5.(1)温度计示数的变化    (2)滑行的距离    (3)电炉丝的电阻比导线的电阻大

典例分析答案

 例1．1∶4   200  例2． 48.4   5.6 例3．（1）2    1100   （2）0.1  13200

例4．（1）保温    （2）1210

课后练习

1.（1）加热   保温   （2）121   363   （3）加热200s，保温400s

2.（1）加热   电路中的总电流为22A   （2）加热器保温状态下的实际功率为331W。

3.（1）1   220W  （2）72.3%

4.（1）串   （2）1000   （3）1.5×105

5.（1）已知t=10min=600s，最大功率P大=440W，

6.（1）0.5A   （2）55Ω   （3）450J

7.(1) 10Ω；20Ω；(2) 0.64A；(3) 40J；(4) 1∶3

选题理由：

课前检测

第1题：考查了电热器的工作原理。

第2题：考查了电流的热效应实验。

第3题：考查了串联电路中电热的计算。

第4题：考查了并联电路中电热的计算。

第5题：考查了电流的热效应实验。

典例分析

例1．综合考查了串并联电路中的电压与电热计算。

例2．综合考查了家用电器中的电阻和加热时间的计算。

例3．综合考查了家用电器中的电功率、电流、电热的计算。

例4．综合考查了家用电器中的电流、电阻、电热的计算。

课后练习

第1题：考查了电热器“加热”和“保温”两档的判断与计算。

第2题：考查了电热器在实际工作情况下的实际功率。

第3题：考查了电热器在的加热效率。

第4题：考查了电路的连接方式、电功率、电热的计算。

第5题：考查了电热器电功率、电热的计算。

第6题：考查了电流、电阻、电热的计算。

第7题：综合考查了电路的连接、电功率、电热的计算。