上册第三章第7节电热器

【本讲教育信息】

一、教学内容

电热器

二、考点清单

（一）学习目标：

1、熟悉常用的电热器，知道电热器是利用电流热效应工作的

2、理解电流通过导体发出的热量跟哪些因素有关，理解焦耳定律

3、初步学会运用焦耳定律进行简单的计算

（二）重难点分析：

重点：理解电流通过导体发出的热量跟哪些因素有关，理解焦耳定律；初步学会运用焦耳定律进行简单的计算

难点：初步学会运用焦耳定律进行简单的计算

三、全面突破

【知识点1】常用的电热器：

1、电流的热效应

电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。从能量的转化看，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。

电热器：用来加热的设备。

主要元件是发热体，由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成。

下图是常用的电热器：

2、电流的热效应的利与弊

利（优点）：无污染、热效率高、方便控制和调节温度

弊（缺点）：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会烧毁绝缘层而引发火灾；

②同时，由于电流的热效应，会影响家电的使用性能和寿命。

防止措施：加装散热系统（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构（散热窗）。

【典型例题】

解析：本题也综合考查了电学的相关计算，同时考查了电路的分析，具体见答案解析。 答案：低

－（1）F＝pS＝1.10×105帕×400×104米2＝4400牛

（2）R1＝U2/P1＝（220伏）2/800瓦＝60.5欧

（3）W＝W1+W2＝P1tl+P2t2

＝800瓦×l800秒+400瓦×3600秒＝2.88×106焦

例3. 电热水壶由于使用方便、高效，已成为家庭常用的电器之一。下面是某电热水壶的铭牌。要将lL 20℃的水烧开（在标准大气压下），此电热水壶需正常工作3min 20s的时间。则：

（1）水吸收的热量是多少？

（2）电热水壶消耗多少电能？

2、作出猜想：可结合生活经验，猜测：电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。

3、设计实验：注意控制变量法的使用

（1）控制t、I相同，研究热效应与电阻的关系

（2）控制t、R相同，研究热效应与电流的关系

（3）控制I、R相同，研究热效应与时间的关系

4、进行实验：略

5

（二）焦耳定律

Q＝I2

Rt

能？

――电熨斗

W＝Q 所以，Q＝W＝22t/R

也可用：Q＝W＝Pt

则只可用焦耳定律Q＝I2Rt来计算电热，用W＝UIt来计算电功。

【典型例题】

例1. 如图甲所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。箱内电阻Rl=5kΩ，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图乙所示，电源电压为12V.当电压鉴别器的两接入点a，b间的电压Uab小于2V时，鉴别器将使开关S接通，使恒温箱内的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当Uab大于4V时，鉴别器将使S断开，停止加热。

（1）从图乙中读出环境温度为15℃时的热敏电阻R2为 kΩ。

（2）通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围？

（3）若想使此恒温箱内的温度变化范围在第（2和热敏电阻不变的条件下，可采取怎样的措施？

解析：具体见答案解析。

答案：（1）25kΩ

（2）当U=2V时 I1=U1/R1

R2=U2/I2=U2/I1=（12V－2V当U=4V I1=U1/R1

R2=U2/I2=U2/I1=（12V－

计算后查图2℃

（3）Uab 4V调成小于4V

如2.5V和

例2. 1R1（置于电热毯外部）1、S2

R2、R3S1、S2应处

3

解析：是一道高质量的电热器计算题，具体见答案解析。

答案：（1）S1闭合，S2断开。

低温挡电热毯发热功率：P＝I2R2＝[U/（R1+R2）]2 R2

（2）S1、S2均闭合

高温挡电热毯发热功率：P＝（U2/R2）+（U2/R3）

（3）较好的电路是乙，

因为在甲电路中，低温挡时R1要发热，浪费电能。

例3. 如图所示电路，电源电压不变，R1=40Ω，R2=60Ω，通过R1的电流I1=0.3A，求：

（1）电路的总电阻

（2）电源电压

（3）R2消耗的电功率

（4）通电1min，电阻R1上产生的热量

解析：

答案：（1）R = R1 R2 /（R1+R2 ）=40（

（2）U=U1 = I1 R1 =0.3A×40

（3）P2 =U22/ R2 =（12V）2（4）Q1= U12 t/ R1 =（12V2

例4. . 动机两端加

50A。问：

（t分别表示通过导体的电流、Ω少？

（3解析：同学们要从整体的角度对电学有一个

答案：（1）W电＝105 J

（2）Q=I2Rt=（50A2 0.4×104 J

（3）W= W电 －Q=6.6×105 J－6×104 J=6×105 J

四、应考锦囊

本讲的知识点是中考的必考内容，其中电热的计算一般都会和其它电学计算一起出现在后面较难的计算题上，是需要同学们熟练掌握的知识点，我们例题中所讲解的都是2008和2009年浙江省和全国其它省份的中考题，从这些题中不难看出，熟练运用我们在这两节课中所讲的推导公式对于提高同学们的解题速度显得非常重要。希望同学们能在课后更多地进行这方面的训练，从而使自己在中考中把这部分知识的分拿稳，最终使自己考上理想的高中。

五、本讲小结

1. 明确电流热效应的概念以及相关的分析。

2. 明确电流热效应的好处与弊端。

3. 理解电热计算公式的意义，计算过程，思维步骤和注意事项。

六、超前思维（核能的利用；能量的转化与守恒）

下次上课前请同学们做好以下准备：

（一）学习目标：

1. 2.

3.

4.

5.

（二）阅读内容：课本

1.

2.

______________

22______________的原理制造的，核电站中发生的能量转化是：核能→__________→射性物质，如__射线、____

3. _______，它只会从一种_______转化为其他形式，而在转化和转移的过程中，能的______________、最_______的基本定律之一。无论是

【模拟试题】（答题时间：40分钟）

一、选择题

1. 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

2. 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

C. 电流大的电阻丝 D. 条件不够无法判断

3. 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. 1/4倍 B. 1/2倍 C. 4倍 D. 2倍

4. 用电热器烧水，当电压为U时，t秒内可将水烧开。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

5. 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/3、R/8

D. U不变，使电阻变为2R。

6. 间分别为t1和t2，比较它们大小时，有 （

A. t2＞t1 t2C. t1=t2

*7. 有两只电阻R1与R2，6伏特的电路中，第二次把它们并联在6P串∶P并是 （ ）

A. 9∶2 1 D. 4∶5

8. U1泡的电阻值为R

（

B. U／R2 C. IR2

R甲

R乙 （ ） 22

A. 电压 B. C. 电阻 D. 通电时间

*10. 2：3，通过它们的电流之比为3：2，则在相等的时间内，两个导体产生的热量之比为 （ ）

A. 1：1 B. 2：3 C. 3：2 D. 9：4

二、填空简答与实验探究题

1. 用一个“220V，800W”的电加热器（俗名“热得快”）来加热水. 它是利用电流的 来工作的。它是用电阻率（大或小），熔点在绝缘体上做成的。

2. 一个标有“220V、1000W”的电炉，接在220伏特的电源上，工作0.5小时，消耗电能________度，产生的热量是________焦耳。

3. 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：

**2. 下面是 HG2003家用蒸汽电熨斗示意图和铭牌。使用时水箱中的水滴入被加热的底板迅速汽化产生向下的蒸汽。

（1）某师傅在用此熨斗烫干衣服时，用了19N向下的力压熨斗，在此过程中，衣服受到的压强是多大？（g＝10牛／千克）

（2）用熨斗汽烫时先预热，使铁制底板的温度从20℃升高到220℃，温控开关自动断开。已知底板的质量为1kg，铁的比热为0.46×103J/（kg·℃）问蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量？

（3）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量。当底板温度降到190℃时，温

控开关自动闭合，当加热到220℃时又断开，如此反复。若蒸汽电熨斗大体按下图所示程序工作，

10min烫一件衣服共消耗多少电能？

**3. 有一种太阳能、电能两用热水器，它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为

1.25m3，能将接收的太阳能的50％转化为水的内能。它的电热水器铭牌见下表。

（1）晴天时，用太阳能加热，每年6月份，合肥地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1小时内得到的太阳辐射能为3.2×106 J，如果每天接收太阳能的时间以8h计算，可以将80kg、初温为20℃的水加热到多少摄氏度？［水的比热容C水=4.2×103J/（kg·℃）］

（2）如果遇到雨天用电能加热，在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间？（假定所消耗的电能全部转化为水的内能）

【试题答案】

一、选择题：

1. C 2. A 3. C 4. D 5. A 6. B

7. B 解析：充分运用串、并联电路的特征，结合电功率的公式代入具体数据计算，最为准确。

8. C 9. C

10. C 解析：把比例式中数据看成具体数据，代入焦耳定律公式进行计算，其结果最可信。

二、填空简答与实验探究题：

1. 热效应 大 高

2. 0.5 1.8×106

3.（1）温度计的示数

（24. 多

解析：研究

1. 解析：1I2=U/RL

1 2）1 22 ×3Ω×60s=720J

）22=6V×1A=6W

答：略

mg＝1.3千克×10牛=32牛

－牛/160×104 米2 =2×103 帕（2）Q吸=cm（t－t0）= 0.46×103 （℃－20℃）=9.2×104 J

（3）W=Pt=1000W×10×5 J

答：略

3. 解析：（1）Q吸 6 J=1.6×107 J

由Q吸=cm（t－t0）0 吸 ℃+1.6×107 J/0.46×103 J/（kg·℃）×80kg=67.6℃

（2）由Q吸 =W= Pt吸107 J/1500W=1066.7s

答：略

第11页 版权所有 不得复制