第2課時 電熱的利用和防止

1、R九年級上冊九年級上冊第第2課時課時 電熱的利用和防止電熱的利用和防止學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)目目標(biāo)標(biāo)知識與技能知識與技能 1.知道利用和防止電熱的場合和方法.2.進(jìn)一步理解焦耳定律.過程與方法過程與方法 通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決簡單問題的能力.情感、態(tài)度情感、態(tài)度與價值觀與價值觀1.通過對電熱的利用和防止知識的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到科學(xué)是有用的，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、熱愛科學(xué)的興趣.2.在學(xué)習(xí)的過程中，滲透辯證唯物主義的思想.學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)重點學(xué)習(xí)重點學(xué)具準(zhǔn)備學(xué)具準(zhǔn)備焦耳定律的進(jìn)一步理解焦耳定律的進(jìn)一步理解電熱的利用與防止電熱的利用與防止電爐、電熨斗、電飯鍋、熱得快等電熱器、多媒體課件等電爐、電

2、熨斗、電飯鍋、熱得快等電熱器、多媒體課件等1.電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)（1）電流通過導(dǎo)體時將電能轉(zhuǎn)化為）電流通過導(dǎo)體時將電能轉(zhuǎn)化為_，這個現(xiàn)象叫做，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng).只要有電流通過導(dǎo)體，而且導(dǎo)體有一定的電只要有電流通過導(dǎo)體，而且導(dǎo)體有一定的電阻，就會發(fā)生電流的熱效應(yīng)阻，就會發(fā)生電流的熱效應(yīng).（2）電熱與電阻的關(guān)系：在）電熱與電阻的關(guān)系：在_相同的條件下，電能轉(zhuǎn)相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱能時的電功率跟導(dǎo)體的電阻成化成熱能時的電功率跟導(dǎo)體的電阻成_比比.2.焦耳定律焦耳定律（1）焦耳定律的內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的）焦耳定律的內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的_成正

3、比，跟導(dǎo)體的電阻成成正比，跟導(dǎo)體的電阻成_比，跟通電時間成比，跟通電時間成_比比. （2）用公式表示）用公式表示Q=_.熱能熱能電流電流正正二次方二次方I2Rt正正正正知識點1 電流通過導(dǎo)體時，使導(dǎo)體只發(fā)熱的用電器是利用電電流通過導(dǎo)體時，使導(dǎo)體只發(fā)熱的用電器是利用電流的熱效應(yīng)，這類用電器稱為電熱器，而電熱器的主要流的熱效應(yīng)，這類用電器稱為電熱器，而電熱器的主要部分是發(fā)熱體部分是發(fā)熱體.電熱器的優(yōu)點電熱器的優(yōu)點: 清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。利用電熱孵化器孵小雞利用電熱孵化器孵小雞很多情況下我們并不希

4、望用電器的溫度過高。如：電很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運行時要用微視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。型風(fēng)扇及時散熱等等。散熱孔（窗）散熱孔（窗）散熱風(fēng)扇散熱風(fēng)扇電熱的作用電熱的作用電熱有利的一面：電熱有利的一面：電熱有害的一面：電熱有害的一面：減小電熱產(chǎn)生的危害：減小電熱產(chǎn)生的危害：1.減小電阻（更換導(dǎo)線）減小電阻（更換導(dǎo)線）2.加快散熱（散熱孔、散熱片、散熱風(fēng)扇等）加快散熱（散熱孔、散熱片、散熱風(fēng)扇等）取暖、加熱食物等取暖、加熱食物等輕則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi)。輕則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi)。知識點2

5、電功與電熱的區(qū)別：電功與電熱的區(qū)別： 電功是指電流通過一段電路所做的功電功是指電流通過一段電路所做的功，它的大小表示，它的大小表示電路消耗電能的多少，也表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式電路消耗電能的多少，也表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的能.電熱是指電流通過一段電路做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電熱是指電流通過一段電路做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分那一部分.兩者表示的意義不同，是兩個不同的概念兩者表示的意義不同，是兩個不同的概念.在純電阻電器電流所做的功只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電路消在純電阻電器電流所做的功只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電路消耗的電能和生成的內(nèi)能在數(shù)值上是相等的，即耗的電能和生成的內(nèi)能在數(shù)值上是相等的，即W=Q，

6、如，如電燈、電爐、電熱器、電熨斗等電燈、電爐、電熱器、電熨斗等.在非純電阻電路中，如含有電動機(jī)、電解槽等，電在非純電阻電路中，如含有電動機(jī)、電解槽等，電流做的功一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通流做的功一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過線圈電阻過線圈電阻R的電流仍使線圈發(fā)熱，產(chǎn)生的熱量的電流仍使線圈發(fā)熱，產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt，但此時但此時QW，而是，而是QW，即，即W=Q+機(jī)械能機(jī)械能.電功與電熱的聯(lián)系：電功與電熱的聯(lián)系：計算公式及其適用范圍計算公式及其適用范圍例例1 一電動機(jī)的線圈電阻為一電動機(jī)的線圈電阻為1，線圈兩端所加電壓為，線圈兩端所加電壓為2V時，電流為時，電流為0.

7、8A，此時電動機(jī)正常工作，此時電動機(jī)正常工作.（1）在求電動機(jī)正常工作）在求電動機(jī)正常工作1min所消耗的電能時，有以下所消耗的電能時，有以下兩種不同的解法：兩種不同的解法：小明的解法：小明的解法：W=UIt=2V0.8A60s=96J;小華的解法：小華的解法：W=I2Rt=(0.8A)2160s=38.4J.你認(rèn)為哪位同學(xué)做得對，請做出判斷并說明理由你認(rèn)為哪位同學(xué)做得對，請做出判斷并說明理由.（2）求電動機(jī)正常工作）求電動機(jī)正常工作1min所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是多少？所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是多少？解：（解：（1）小明的解法正確）小明的解法正確.因為電動機(jī)為非純電阻電路，因為電動機(jī)為非純電阻電路，其電流與電

8、壓、電阻之間的關(guān)系不滿足歐姆定律，故含電其電流與電壓、電阻之間的關(guān)系不滿足歐姆定律，故含電動機(jī)的電路不能用含歐姆定律的推出公式求電功動機(jī)的電路不能用含歐姆定律的推出公式求電功.（2）1min內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的電熱為：內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的電熱為：Q=I2Rt=(0.8A)2160s=38.4J;則在則在1min內(nèi)，這臺電動機(jī)內(nèi)，這臺電動機(jī)所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是：所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是：W機(jī)機(jī)=W-Q=96J-38.4J=57.6J.例例2 小明家買了一臺電烤箱，有低、中、高小明家買了一臺電烤箱，有低、中、高三個擋位的發(fā)熱功率，如圖是其內(nèi)部簡化路三個擋位的發(fā)熱功率，如圖是其內(nèi)部簡化路圖，開關(guān)圖，開關(guān)S1可分別與觸點可分

9、別與觸點a、b接觸接觸.已知：已知：R1=48.4，R2=96.8，電源電壓保持不變，電源電壓保持不變.請請分析和解答以下問題：分析和解答以下問題：（1）當(dāng)開關(guān)）當(dāng)開關(guān)S1置于置于b端、端、S2斷開時，電烤箱處于什么擋位？斷開時，電烤箱處于什么擋位？簡述理由簡述理由.（2）電烤箱在中擋位工作時，消耗的電功率是多少？）電烤箱在中擋位工作時，消耗的電功率是多少？（3）電烤箱在高擋位工作時，對食物加熱）電烤箱在高擋位工作時，對食物加熱6min，消耗的電，消耗的電能為多少？能為多少？解：（解：（1）低擋位）低擋位.當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S1置于置于b端、端、S2斷斷開時，電阻開時，電阻R1與與R2串聯(lián)，電路中的

10、電阻最串聯(lián)，電路中的電阻最大，由大，由 可知，此時電功率最可知，此時電功率最小，是低擋位小，是低擋位.2UPUIR（2）當(dāng)開關(guān)）當(dāng)開關(guān)S1置于置于b端、端、S2閉合時為中擋位，電烤箱消耗的閉合時為中擋位，電烤箱消耗的電功率電功率2231220V10 W48 4UP.R. （）電烤箱消耗的電能電烤箱消耗的電能W=P總總t=1.5103W660s=5.4105J.（3）當(dāng)）當(dāng)S1置于置于a端，端，S2閉合時，電烤箱閉合時，電烤箱在高擋位，電阻在高擋位，電阻R1與與R2并聯(lián)，電烤箱消并聯(lián)，電烤箱消耗的總功率耗的總功率 222231212220V220V1 5 10 W48 496 8UUPPP.RR

11、. 總總例例3 如圖所示是電飯鍋的實物圖，圖甲是它的內(nèi)部電路圖，如圖所示是電飯鍋的實物圖，圖甲是它的內(nèi)部電路圖，圖乙是電路簡圖圖乙是電路簡圖.它有它有“高溫?zé)蟾邷責(zé)蟆焙秃汀盃F燜飯、保溫飯、保溫”兩擋，由溫控開關(guān)自動控制兩擋，由溫控開關(guān)自動控制.煮飯時，煮飯時，先要按下溫控開關(guān)按鈕；到達(dá)設(shè)定溫度（飯已先要按下溫控開關(guān)按鈕；到達(dá)設(shè)定溫度（飯已煮熟），按鈕會自動彈起煮熟），按鈕會自動彈起.（1）對照觀察圖（甲）和圖（乙），溫控開關(guān)按鈕未按下時，）對照觀察圖（甲）和圖（乙），溫控開關(guān)按鈕未按下時，“燒煮電路部分燒煮電路部分”與與“保溫電路部分保溫電路部分”是是_關(guān)系（選填關(guān)系（選填“串聯(lián)串聯(lián)”或或

12、“并聯(lián)并聯(lián)”）；按下溫控開關(guān)按鈕，）；按下溫控開關(guān)按鈕，“燒煮電路部分燒煮電路部分”的電壓為的電壓為_V，“保溫電路部分保溫電路部分”將將_（選填（選填“工作工作”或或“不工作不工作”）；溫控開關(guān)按鈕彈起后，電路中的電流比原來）；溫控開關(guān)按鈕彈起后，電路中的電流比原來_（選填（選填“大大”或或“小小”）.串聯(lián)串聯(lián)220不工作不工作小?。?）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時，電飯鍋電路的總功率為）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時，電飯鍋電路的總功率為1100W.求：求：“燒煮電路部分燒煮電路部分”的電阻的電阻R1.當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時，電路中只有當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時，電路中只有R1工作工作.221(220V)=4411

13、00WURP （3）溫控開關(guān)按鈕彈起后，電飯鍋電路的總功率為）溫控開關(guān)按鈕彈起后，電飯鍋電路的總功率為44W.求：電路中的電流；求：電路中的電流；“保溫電路部分保溫電路部分”的電阻的電阻R2.當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時，當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時，R1與與R2串聯(lián)串聯(lián).44W=0.2A220VPIU 220V=11000.2AURI 總總R2=R總總-R1=110044=1056（4）已知只有當(dāng)指示燈和限流器兩端的電壓與電源相差不）已知只有當(dāng)指示燈和限流器兩端的電壓與電源相差不大時，指示燈才會發(fā)光大時，指示燈才會發(fā)光.請通過相關(guān)計算分析說明為什么溫請通過相關(guān)計算分析說明為什么溫控開關(guān)按鈕彈起時，紅燈熄滅而

14、黃燈亮控開關(guān)按鈕彈起時，紅燈熄滅而黃燈亮.當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時，當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時，R1與與R2串聯(lián)串聯(lián).因為因為U1=IR1=0.2A44=8.8V220V.U2=UU1=220V-8.8V=211.2V220V所以，紅燈不亮黃燈亮所以，紅燈不亮黃燈亮.下列情況中不屬于防止電熱危害的是下列情況中不屬于防止電熱危害的是( ) A.電視機(jī)的后蓋有許多孔電視機(jī)的后蓋有許多孔 B.電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇 C.電動機(jī)外殼有許多散熱片電動機(jī)外殼有許多散熱片 D.家電長時間停用，隔一段時間應(yīng)通電一次家電長時間停用，隔一段時間應(yīng)通電一次 解析:家電長時間停用，里面可能會積累一些濕氣，會加速電

15、器的生銹、老化，隔一段時間應(yīng)通電一次正是為了利用電流的熱效應(yīng)去除家電中的濕氣.前三個選項中的措施都能加快散熱，防止電熱引起電器升溫過高帶來的危害.D 這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電熱的利用和防止，以及電熱的這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電熱的利用和防止，以及電熱的綜合應(yīng)用等綜合應(yīng)用等.電熱在生產(chǎn)、生活中廣泛存在，要從應(yīng)用和電熱在生產(chǎn)、生活中廣泛存在，要從應(yīng)用和危害兩個方面認(rèn)識電熱，注意辯證地分析問題危害兩個方面認(rèn)識電熱，注意辯證地分析問題.同時要善同時要善于觀察生活，用理論來指導(dǎo)實踐，認(rèn)識生活中的科學(xué)于觀察生活，用理論來指導(dǎo)實踐，認(rèn)識生活中的科學(xué).1.從課后習(xí)題中選?。?.完成練習(xí)冊本課時的習(xí)題。1.本節(jié)課的設(shè)計要體現(xiàn)

16、從生活走向物理，第一課本節(jié)課的設(shè)計要體現(xiàn)從生活走向物理，第一課時，著重探究影響電熱的因素，保證學(xué)生探究的時間，時，著重探究影響電熱的因素，保證學(xué)生探究的時間，豐富探究的多樣性豐富探究的多樣性.第二課時，著重理解功和熱的關(guān)系，第二課時，著重理解功和熱的關(guān)系，以及電熱的利用與防止以及電熱的利用與防止.2.電熱的利用與防止，讓學(xué)生認(rèn)識事物總有兩重性，電熱的利用與防止，讓學(xué)生認(rèn)識事物總有兩重性，在教學(xué)中滲透辯證唯物主義的思想在教學(xué)中滲透辯證唯物主義的思想.我們說的電熱危害我們說的電熱危害是對于我們的需要來說的，如果產(chǎn)生的熱量是我們需要是對于我們的需要來說的，如果產(chǎn)生的熱量是我們需要的，那對我們是有利的

17、，反之就是有害的。的，那對我們是有利的，反之就是有害的。3.有關(guān)電熱的計算問題：有關(guān)電熱的計算問題：電熱的計算一般包括兩種情況：純電阻電器和非純電熱的計算一般包括兩種情況：純電阻電器和非純電阻電路。電阻電路。（見教材（見教材P102 動手動腦學(xué)物理）動手動腦學(xué)物理）4.某校師生自制了一臺電烘箱某校師生自制了一臺電烘箱.電烘箱的電阻絲通過電烘箱的電阻絲通過5A的的電流時，每分鐘可產(chǎn)生電流時，每分鐘可產(chǎn)生6.6104J的熱量的熱量.求這臺電烘箱的求這臺電烘箱的電功率和電阻絲工作時的電阻電功率和電阻絲工作時的電阻.46 6 10 J=1100W60sWQ.Ptt 解：解：由由Q=I2Rt得得4226

18、 6 10 J445A1 60sQ.R.I t （）5.電流的熱效應(yīng)有時對我們有益，我們利用它；有時對我電流的熱效應(yīng)有時對我們有益，我們利用它；有時對我們有害，需要減少電流導(dǎo)致的發(fā)熱，或者盡快把發(fā)出的熱們有害，需要減少電流導(dǎo)致的發(fā)熱，或者盡快把發(fā)出的熱散發(fā)掉散發(fā)掉.（1）列舉兩個生活或生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實例；）列舉兩個生活或生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實例；（2）列舉兩個生活或生產(chǎn)中防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而）列舉兩個生活或生產(chǎn)中防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而采取的措施采取的措施.解：（解：（1）如電飯煲、電熱水器等利用電流的熱效應(yīng)來加熱）如電飯煲、電熱水器等利用電流的熱效應(yīng)來加熱.（2）電視機(jī)的后蓋有很多孔，就是為了通風(fēng)散熱；電動機(jī)）電視機(jī)的后蓋有很多孔，就是為了通風(fēng)散熱；電動機(jī)的外殼有很多翼狀散熱片，使用時與軸相連的扇葉還向散熱的外殼有很多翼狀散熱片，使用時與軸相連的扇葉還向散