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焦耳定律及开关档位

发布时间:2013-11-26 11:35:34  

042 焦耳定律 导学案 2013-11-20

一、本节课目标

1.知道电流的热效应。

2.知道焦耳定律、探究电流的热效应与哪些因素有关

3.知道电热的利用和防止。

A.电视机最多 B.电烙铁最多 C.电风扇最多D.一样多 二、实验探究

㈠电流的热效应 3.家庭电路使用的电炉,电炉丝与导线是串联的,当

1.定义:,这个现象叫做电流电炉丝发热发红时,连接导线却不热,这是( ) 的热效应。 A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大

2.探究:影响电热大小的因素 B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小

①电阻对电热的影响:如C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小

图所示,两个容器中的电阻D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大

丝 联,通过它们的 4.下列情况中防止电热危害的是 ( ) 相等。通电一定时间后,UA.电视机背后有散热窗

型管右侧液面高。实验表明,B.家电长时期不使用,隔一段时间要通电一次 在 , 相同的情况下,电阻越C.家庭电路一般安装的漏电保护器

大,这个电阻产生的热量越 。 D.大型爆破工程用电热引发炸药

②电流对电热的影响:如5.小奇同学按如图所示的装置,研究“电流通过导体图所示,右侧容器中的电阻丝 时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧5瓶内盛有质量和温

欧的电流为左侧容器中5欧电度相同的煤油,温度

阻的电流 倍。通电一定计显示煤油的温度,

时间后,U型管左侧液面高。实验表明,两瓶煤油中都浸泡

在 , 相同的情况下,电流着一段金属丝,铜丝

越大,这个电阻产生的热量越 。 的电阻比镍铬合金

③通电时间对电热的影响:以②中左侧容器为例,丝的电阻小。

在电流、电阻一定的情况下,通电时间越长,U型管①闭合开关后,通过两段金属丝中的电流是 的 左侧液面越高。实验表明,在 , 相②一段时间后,可观察到A瓶中温度计的示数

同的情况下,通电时间越大,这个电阻产生的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)B瓶中的越 。 温度计的示数。

㈡焦耳定律 ③由上述实验可知,在电流和通电时间都相同时,

1. 焦耳定律: 导体电阻越大,产生的热量 。 四、拓展讨论

这个规律叫做焦耳定律。 6. 额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,

2. 正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照Q表示单位R表示、单位 焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。I 表示t 表示单位。 二者似乎有矛盾,这是怎么回事?

Q=W的条件:答:前者说电阻越小,正常工作时单位时间内产Q<W的条件:生的热量越多,前提条件是 相同;根据公式 Q=W条件下理论推导焦耳定律表达式。 可以理解;而后者说,电阻越大,单

2Rt = Pt 。 位时间内产生的热量越多,前提条件是 相

㈢电热的利用和防止 同,可以根据公式 两者并不矛盾。所以我

1.利用电热:家里的、 们在应用公式时应该特别注意条件。

以及 都是利用电热的例子。 7、在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根

2.防止电热带来的危害:如。 连接起来,而连接处往往比别处更容易发热,加速

三、课堂训练 老化,甚至引起火灾。这是为什么?

1 1.下列电器中,不属于利用电热的是 ( ) A.电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉 2、如果电视机,电烙铁和电风扇上都标有“220V,60W”的字样,它们都在额定电压下,工作相同的时间,三个用电器产生的热量是( )

043 电热档位 专题导学案 2013-11-20

通常家用多档用电器是通过改变开关状态,改变工作电路,从而改变用电器消耗的电功率,达到改变工作效果的目的。如常见的电饭锅、电热水器消耗电功率较 的档,加热温度较高。 分析各电路能实现几档?说出各档开关状态和相应的等效电路。

分析、在下图电路中R1>R2,电源电压相同且恒定。四电路中总电阻由大到小的顺序是 总功率P甲、P乙、P丙、P丁由大到小的顺序 是 。

例2:如图1所示是一种电热水龙头,图2是它的电路简图.旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水.已知R1、R2是电热丝,R2=55Ω,温水档的电功率是2200W.试回答或求解下列问题:

(1)S旋到 位置时,龙头流出温水;S旋到 位置时,水龙头流出热水.(选填“1”、“2”或“3”) (2)电热丝R1的阻值是多大?

(3)S旋到热水档时,电路中的总电流是多大?

例题3:如图所示是小明设计的一种家用热水器的电路,R1是发热板电阻80Ω,R2是分压电阻800Ω。求:

(1)热水器加热时功率是多少? (2)热水器保温时发热板的功率是多少

例题4:某工厂欲设计一种高、中、低温三档家用电火锅,要求低温发热功率为200W,其发热体电阻丝如图所示,A、B、C为三个接线柱,B是电阻丝中点的接线柱。请你帮助该厂完成下列工作: (1)说明各档位的接线方法。(文字表达、画图连接均可)

(2)分别算出高、中温两档的发热功率。

总结规律:利用 公式。在电压一定时,电功率与 成 比例关系。

例题1:小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的发热功率。 图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。 已知:R1=48.4Ω,R2=96.8Ω,电源电压保持不变。请分析和解答以下问题:

(1)根据上面规律,请你分析三个档位时开关闭和情况,并画出对应电路图。

低档 中档 高档 (2)电烤箱在中档位工作时,消耗的电功率是多少? (3)电烤箱在高档位工作时,电功率是多少?

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