浙教版九年级科学上册同步学案电能 全市一等奖

3．6电能(4)【点击要点】1．电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的温度，这种现象叫电流的热效应。2．电流通过导体发热的过程实质上是的过程。3．电热器(1)电热器是利用制成的设备。(2)电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率、熔点的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。4.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟成正比，这个规律叫焦耳定律。数学表达式：5．电流产生热量的计算方法：(1)Q=I2Rt是焦耳通过实验总结出来的。任何导体有电流通过时，产生的热量都可以由此公式来计算。(2)对于纯电阻电路，即电能全部转化为——的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等，电流产生的热量还可以由Q=U2／Rt，Q=UIt推导公式来结算。【典题分析】例1在相同时间内，为了使电热器产生的热量变为原来的一半，可以采用的办法是()A．保持电热器两端的电压不变，使电热器工作时的电阻变为原来的一半B．保持电热器工作时的电阻不变，使电热器两端的电压变为原来的一半C．使电热器两端的电压和电热器工作时的电阻变为原来的一半D．使电热器两端的电压变为原来的1／4，使电热器工作时的电阻变为原来的一半巩固训练1用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示。将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度。正确的是()A．甲导体的温度升高得多B．乙导体的温度升高得多C．甲、乙两导体升高的温度相同D．条件不足，无法判断例2小刚同学家有一台电热水器，铭牌如下表所示。小天鹅“蓝金刚”XCD--508型全自动电热水器额定功率(kW)2加热方式电加热器额定电压(V)220类别防触电保护一类温度设定范围(℃)20—90净重(kg)20容量(L)50整机外形尺寸(mm)530×400出厂时间2009根据铭牌所提供的信息，求：(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?(2)电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦?(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?甲巩固训练2图甲是某款电热水龙头。即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：甲额定电压220V额定功率温水2200W热水3000W（1）开关置于2时，水龙头放出的水是（选填“冷”、“温”或“热”）水。此时电路中的电流时多大？（2）水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？（3）R2的电阻为多大？【跟踪演练】一、选择题1．图2所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）图2ABCD2．电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热。由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是（）A.通过电炉丝的电流比导线的电流小得多B.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多3．将规格都是“220V200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接人家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生热量的说法中，正确的是()A电风扇产生的热量最多B．电视机产生的热量最多C．电烙铁产生的热量最多D．三者产生的热量一样多4．在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快。这是因为()A．连接处的电流较大B．连接处的电流较小C．连接处的电阻较大D．连接处的电阻较小5．用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水。若将电热丝对折起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间是()A．B．5minC．20minD．30min6.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（）A．5：2B．5：4C．2：5D．10：17.为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（）A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关C．比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多8.当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是（）A．将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的B．将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的C．将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍D．将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍二、填空简答题9．一根阻值为50Ω的电阻丝，两端加上100V的电压时，通电1min所产生的热量为J，电阻丝消耗的电功率为W．10.如图是探究电流通过导体时产生热量与的关系，当通过R1的电流是2A时，10s内电流通过R1产生的热量是J．11.襄阳古城县一位25岁农民自建“屋顶发电站”，太阳晒一晒就能发电．这组光伏发电设备白天每小时可发电5度，则该设备白天的电功率是kW．他家里的“电热驱蚊器”是利用电流的效应工作的．12．如图，当闭合开关Sl时，灯正常发光；再闭合S2使电炉开始工作，灯变暗了。对以上现象的分析是：因为电炉的大，使用后导致电路中的大，导线分压增大，灯两端实际电压。13．将阻值为R甲=40Ω和R乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是．若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为J．三、实验分析计算题14．圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．（1）实验总通过观察两个U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系．（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的越大，电阻产生的热量越多．（4）该实验采取的探究方法是．15．下图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝，M为电动机)，下表是该电吹风的铭牌。求：(1)电吹风正常工作且吹热风时，通过电热丝的电流多大。(2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。16.电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从说明书上收集到如表数据及如图所示的电路原理图：热水箱容量2L额定电压220V加热时的功率400W保温时的功率40W（1）分析说明温控开关S0断开时，饮水机处于哪种工作状态？（2）求电阻R2的阻值．（3）求电热饮水机在加热状态下的工作电流．答案【点击要点】1．升高2．电能转化为内能3．(1)电流的热效应加热(2)大高4.电流的平方电阻通电时间【典题分析】例1C解析：在相同的时间内讨论电热问题时，根据焦耳定律Q=I2Rt，只‘需考虑l与R的变化，结合欧姆定律(纯电阻电路)，在A项中U不变，R变为原来的一半，则I变为原来的2倍，所以Q为原来的2倍；B项中R不变，U减半，则I减半，所以Q为原来的1／4；C项中U和R都减半，l不变，则Q为原来的l／2；D项中U变为原来的1／4，R变为原来的1／2，则l变为原来的1／2，Q应该是原来的1／8巩固训练lB例2解．(1)电热丝正常工作时的电阻R===(2)由P=得，电热器45min消耗的电能W=Pt=2kW×h=·h由于电热器将电能全部转化为热，所以45min产生的热量Q=W=××106J=×10