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1、153 电热器 电流的热效应一、学习目标1. 认识常见的电热器，知道电热器工作原理和构成。2. 通过实验探究，学会运用控制变量法和转化法探究影响电热的因素。3. 知道焦耳定律内容、公式及适用范围。二、活动过程活动一：认识电热器1、察下列用电器，回答问题。热得快电炉电熨斗电热水壶电热毯电饭煲（1）这些用电器的共同点是：内部都有电热丝。他们都是利用电流做功，将 转化为的装置，这类装置统称为 。微波炉、电磁炉因为没有所以不属于电热器。（2）电流的热效应：通过导体时，导体的现象；（3）电热器的原理：电热器是利用工作的装置。活动二：影响电流热效应的因素1、提出问题：电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关
2、？A.灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？ B.相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？C.电熨斗通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会烧坏衣料。2、做出猜想:根据上面的三个问题，可猜测电流通过电热器所产生热量的多少可能与导体的 、导体中、通电的有关。3、设计试验实验方法：问题1：如何比较通电导体产生热量的多少？转化法：将一段电阻丝浸没在一定质量的液体中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会，导体产生的热量越多，液体吸收后温度升高也越。因此，我们可以通过比较质量的液体温度的升高来比较电阻丝发
3、热量的多少。问题2：如何研究通电导体的电阻、导体中的电流和通电时间对产生热量的影响？控制变量法：（1）研究与导体电阻大小的关系时，应选择两个阻值（相同/不同）的电阻丝。实验时，要控制两个电阻丝的电流大小（相等/不相等），为此，可以将它们（串联/并联）在电路中。此外，还需控制它们的相等。（2）研究与导体中电流大小的关系时，应使电阻丝的阻值（改变/不变）,使通过电阻丝的电流大小（改变/不变）。为改变电路中电流的大小，实验时，要在电路中串联一个。（3）研究与通电时间的关系时，应该使电阻丝的阻值和电路中的电流（改变/不变）,延长通电时间，观测液体温度的变化。 实验电路：根据电路图，用笔画线做导线，将右
4、图的实物图连接起来。(R1为镍铬合金丝，R2为铜丝，且R1R2)实验步骤：（1） 按图连接好电路，通电一定时间后切断电源，分别观测不同电阻丝所在液体温度的变化。（2） 保持通电时间相同，调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小，观测其中一根电阻丝所在液体温度的变化情况。（3） 延长通电时间，继续观测液体温度的变化。实验现象及结论：现象1：左边温度计的液柱上升得快。结论1：在、相等时，导体 越大，产生的热量越多现象2：增大电流后，在相同时间内，温度计的液柱升高得多。结论2：在、相等时，导体中电流越，产生的热量越多现象3：延长时间后，温度计的液柱在不断地升高。结论3：在电流、电阻相等时， 越长，产生
5、的热量越多3、焦耳定律焦耳定律：电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成，跟导体的电阻成，跟通电的时间成 。公式表示：Q =I2R推导公式：（1）因为Q热 = W = UIt将I=U/R代入得, Q热 （2）因为Q热 = W = UIt将P=UI代入得，Q热电流通过电炉、电烙铁、电饭锅等电热器时，电能全部转化为内能，电热器所产生的热量等于电流做的功（即Q = W）。有些用电器，电流产生的热量Q仅是电流所做的功W中的一部分，例如，电流通过电动机做功时，大部分电能被转化为电动机的机械能，仅有少量电能转化为内能(即QW)，因此推导公式对非纯电阻不适用。三、巩固练习1、有一电动机，它正常工作时的电阻为5，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？2、一根60的电阻丝接在36V的电源上，在5min内产生多少热量？（用两种方法）
