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《电热器》

发布时间:2013-12-19 09:32:49  

1对1个性化教案

教导处签字:

日期: 年 月 日

电热器------讲义

一、课堂热身

二、教学内容

知识点一:电热器

1、定义:电热器是利用电制成的加热设备。

① 电流的热效应:当电流通过各种导体的时候,会使导体的温度升高,这种现象叫做电流的热效应;

② 在电流的热效应中,电流通过导体发热的过程实质上是:电能转化为内能的过程; ③ 热效应现象的产生与导体电阻的存在有关,当电阻消失时,热效应现象也就不存在了。

2、电热器工作的原理:电能转化为热能

① 电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的;

② 常见的电热器:电炉丝、电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲和电烙铁。

例:市场销售的电热水壶有两种形式,一种如图所示,电热元件在壶底下面的底座内;另一种如图所示,电热元件在壶底之上,浸没在水中。如果两种水壶的耗电功率相同,壶内水量也相同,那么( )

A.(a)壶的电热元件在壶底下面,有利于水的对流,(a)壶中的水先沸腾。

B.(a)壶的电热元件安放在底座内,热量损失较小。

C.(b)壶中的电热元件被水包围,热量损失小,(b)壶中的水温上升较快。

D.(b)壶的电热元件体积较小,热能的利用率较低。

例:

知识点二:探究影响电热的因素

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

⑴控制t、I相同,研究电阻与热效应的关系

⑵控制t、R相同,研究电流与热效应的关系

⑶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。

例:有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯,各自在额定电压下正常工作相同的时间,比较它们产生热量的多少,结果是 ( )

A.一样多 B.电风扇最多 C.电烙铁最多 D.日光灯最多

例:“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,两阻值分别为R和2R的电阻丝串联浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题:

(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的;

(2)采用这种连接方式的目的是 。

知识点三:电热的计算

1、焦耳定律内容: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。

2、计算公式:Q=IRt 2

①若电流所做的功全部转化为电热器的内能,像电炉、电烙铁、电饭锅等即为纯电阻电路,则:

W=Q 所以,Q=W=UIt=I2Rt

也可 Q=W=Pt

2②若电流所做的功只有一部分转化为热,则只可用焦耳定律Q=IRt来计算

例:冬天,李明同学插上电热取暖器的插头后发现室内电灯变暗了。他用电压表测量供电电压,结果是,不接取暖器时的电压是210V,接上标有“220V 1000W”的电热取暖器后电压降为200V,通过计算可以知道,供电电路中的电阻约为____________Ω。

例:一只电热器接在照明电路中,5min产生的热量为2.64×105J,则通过该电热器的电流是 A,电热器正常工作时的电阻是Ω。

例:两根电热丝,电阻之比为2:1,若把他们串联接在电路中,相同时间内产生的热量之比为 ;若把他们并联接在电路中,相同时间内产生的热量之比为 。

1. 例:如图11是额定电压为220V

发热,电动机通电后可以送风.正常工作时,

(1)要送热风,选择开关应放在________位置(选填“A”、“B”

或“C”).

(2)已知电动机的额定功率是120W.当送冷风时,通电5min,

电流所做的功是多少?

(3)如果电热丝的电阻是55Ω,当送热风时,电路消耗的总功率

是多少?

三、总结

四、强化练习

1. 有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是

A.电饭煲 B.电热水器 C.电熨斗 D.电视机

2. 下列用电器属于电热器的是:

A. 电风扇 B. 电冰箱 C. 电烙铁 D. 空调器

3. 将电阻不同的两根电阻丝串联后接入电路中,产生热量最多的是:

A. 电阻大的电阻丝

B. 电阻小的电阻丝 D. 条件不够无法判断 C. 电流大的电阻丝

4. 有2安培的电流通过一电阻器,在一定时间内产生一定的热量,如果电流增加到4安培,在相同的时间内产生的热量是前者的( )

A.0.5倍。 B.0.25倍。 C.4倍。 D.2倍。

5. 用电热丝烧水,当电压为U时,t秒内可将火烧开。如果电压降为原来的一半,则同样烧开这些水所需的时间应为 ( )

A.t/4 B.t/2 C.2t D.4t

6. 要使电热器消耗的电功率增大为原来的2倍,可以通过改变电热器两端的电压U及改变电热器电阻R来实现,那么可以采取的办法有 ( )

A.U不变,使电阻变为R/2 B.使电压和电阻分别变为U/2,R/4

C.使电压和电阻分别变为U/2,R/8 D.U不变,使电阻变为2R。

7. 有三根电阻丝,接在电压恒定不变的电源上,产生的热量全部用来烧水,要使用同一壶水在最短的时间内烧开,那么这三根电阻丝应是( )

A.三根串联 B.三根并联

C.两根串联起来,再跟第三根并联 D.两根并联起来,再跟第三根串联

8. 根阻值相同的电阻丝,分别串联和并联后接在同一电源上,烧开壶水所用的时间分别为t1和t2,比较它们大小时,有

( )

A.t2>t1。 B.t1>t2。 C.t1=t2。 D.条件不够,无法判定。

9. 有一台太阳能热水器,贮水量为100kg,在太阳照射数小时后,所贮水的 温度从15℃升高到45℃,水吸收的热量是__________J。如采用电能来加热这些水,若 电能的利用率为70%,电价为0.53元/kW·h,则需电费______元。

10. 为研究温度对种子发芽的影响,课外活动小组要做一只电烘箱,要求在 60s内产生9.68×10J的热量,使用的电源电压为 220V,则该电烘箱电热丝的电阻应为_____Ω;若手边只有阻值为400Ω、800Ω和1200Ω的电热丝各一根,要得到所需的电阻,你的方法是___________________。

11. 电磁炉以其高效、节能、卫生、安全成为新一代智能灶具。一只1500 W的电磁炉正常工作时,在1标准大气压下将lkg的水从20℃加热到刚沸腾时,需要4min。(1)水沸腾时可以发现壶嘴喷出大量“白气”,发生这一现象的物态变化过程是先 后 。

(2)水从20℃加热到刚沸腾时吸收的热量是 J,该过程中电流做功是 J,电磁炉的效率是 (c水=4.2×10J/kg·℃)

12. 日常生活中发生的火灾事故,大多是短路导致的。小

星同学猜想:通电

导体发热多少可能与电流大小有关。于是他和同学用完全

相同的器材组

成两个电路进行探究。开关同时闭合后,调节滑动变阻器

使两电路中电流不同,如图20甲、乙所示,实验中观察到A瓶中的煤油液面升得比B瓶高,说明了A瓶中煤油吸收的热量比B瓶____________。实验表明:_______ ____。

13. 如图是 “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,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一

温度计。请回答下列问题:

(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过___________

反映出来的;

(2)采用这种连接方式的目的是___________________________________。

14. 饮水机是一种常用的家用电器,其加热水槽部分工作原理电路图如图所示,其中S是一个温控开关,R1为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题:

(1)A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加

热,黄色表示保温, 请标明指示灯的颜色,应该是A为___________

色,B为___________色。

(2)若饮水机加热时加热管的功率为550W,而保温时加热管的功

率为88W,求电阻R2 的阻值(不考虑温度对阻值的影响,且不计指

示灯的阻值)。

(3)若加热水槽储水1.0kg,将其从初温20℃加热到100℃,加热管的热效率为90%

,试计 33

算出加热需要多少时间?

15. 有一种WSJ-60型号电热壶,其铭牌标志如图所示。现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压,水的比热容。=4.2 x 10'J/(kg·℃)。求:

(1) 水吸收的热量。

(2)电热壶的效率。

(3)小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时

6min 3s,那么此时实际电压是多少?

16. 培养菌种需要在相对稳定的温度环境下进行。图12是研究性学习小组的同学设计的恒温箱。他们将一段电热丝R接入电源电压为36V的电路中,测得其实际功率为27W。(电热丝阻值不随温度变化)请你解答下列问题:

(1)(1分)电热丝是利用电流的______效应工作的。

(2)通过电热丝R的电流为多大?

(3)为保证菌种的培养,箱内发热功率应为12W。在不改变电源电

压和原电热丝的情况下,在箱内串联一段多大阻值的电热丝?

17. 如图22是啸宇家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如下表。为了测量该电水壶烧水时的实际功率,啸宇用所学知识和爸爸合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装满水,接入家庭电路中,测得壶中水从25℃上升到35℃所用的时间是50s,同时观察到家中“220V 10A(40A) 3200imp/(kw.h)”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp。请根据相关信息解答下列问题。〔C水=4.2×103J/(kg. ℃)〕

1电水壶中水的质量;

2电水壶烧水时的实际功率;

3电水壶加热的效率;

4通过比较实际功率与额定功率大小关系,简要回答造成这种关系的一种可能原因。

18、淋浴用水的流量约为10升/分,合适的水温约为50℃,用水时间约为4分钟。电热淋浴器有两种设计,一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热,另一种则备有水箱,待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。加热前的水温以20℃计。

①请根据上面提供的数据论证,第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。

②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用,供电电路允许的电流最大为10A,电加热的效率为80%,这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间?

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