资源简介

(共19张PPT)
第32课时　电热器　电流的热效应
1.知道焦耳定律及其应用.
2.会利用焦耳定律进行有关问题的计算.
1. 导体中有电流通过时会发热,将　　　　能转化为　　　　能,这种现象称为电流的热效应.
2. 焦耳定律的内容:电流通过导体时产生的热量跟　　　　　　成正比,跟导体的　　　　成正比,跟　　 　　成正比.其数学表达式是　　　　.
3. 电热器是利用电流的　　　　来工作的加热设备.在电热器电路中,电功
　　　　(大于/等于/小于)电热;在其他电路中,电功　　　　(大于/等于/小于)电热.
电
内
电流的平方
电阻
通电时间
Q=I2Rt
热效应
等于
大于
考点1 电流的热效应
例1 (2023·福建)下列利用电流热效应工作的用电器是 (　　)
A. 电视机 B. 电风扇
C. 电脑 D. 电炉
D
例2 (2023·泰州)小华将电阻丝R1和R2(R1>R2)分别浸没在质量和初温均相同的煤油中,按如图所示接入电路,开关闭合后,通过两电阻丝的　　　 相等,根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生　　　　的多少,通电一段时间,发现甲瓶中温度计的示数上升　　　　.
电流
热量
快
[跟踪训练]
1. (2022·徐州模拟)若电视机、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,则三个用电器产生的热量情况是 (　　)
A. 电烙铁最多
B. 电视机最多
C. 电风扇最多
D. 一样多
A
2. (2023·扬州)学习电学知识后,小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上9V的电源,接触点出现了明亮的电火花,是因为铅笔尖接触处的　 　　　;若要电火花更亮些,方法是　
　　　,原理是　
　 .
电阻较大
增大
电压
增大电压,从而增大了电流,由焦耳定律可知,在电阻和时间
一定时,产生更多的热量,电火花更亮
3. (2022·扬州模拟)如图所示为探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置.甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平.
(1) 实验中,乙容器外部的电阻的作用是使左右容器内通过导体的　
不相等.
电流
(2) 由于电流通过导体产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是　　　　.
(3) 通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化可知,　　　　(甲/乙)容器中导体的电阻产生的热量较多.由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越　　　　(大/小),导体中产生的热量越多.
转换法
甲
大
考点2 焦耳定律
例1 (2022·泰州泰兴一模)如图所示为小明探究焦耳定律的部分实验装置.已知R甲=5Ω,R乙=10Ω,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝　　　　在电路中.若电路中的电流为0.7A,则甲电阻丝在2min内产生的热量为　　　　J.小明还想用该实验装置探究“水和煤油吸热升温的特点”,除了将其中一瓶中的煤油换成等质量的水,还需要进行的调整是　　　　　　 　　　　　.
串联
294
换用阻值相同的两个电阻丝
例2 (2022·泰州海陵校级三模)如图所示的电路,定值电阻R0的阻值为20Ω,电动机线圈电阻为2Ω.闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A,则该电路电源电压为　　　　V,10s内电路消耗的电能为　　　　J,10s内电流通过电动机产生的热量为　　　　J.
6
48
5
[跟踪训练]
1. (2022·南京建邺一模)如图,甲、乙是两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有等质量的液体(液体未画出),电阻丝R甲、R乙分别浸没在两瓶内的液体中,温度计测液体温度,下列说法正确的是 (　　)
A. 若要探究电阻大小对电热的影响,则应在甲、乙两瓶
中都装入煤油,且R甲≠R乙
B. 若要探究电阻大小对电热的影响,电流产生的热量可
通过加热时间来反映
C. 若要比较水和煤油的比热容大小,则应在甲、乙两瓶
中分别装入水和煤油,且R甲D. 若要比较水和煤油的比热容大小,液体吸收的热量可通过温度计示数的变化比较
A
2. (2022·扬州宝应一模)如图甲所示,将锡纸条的中间剪掉一些,已知ab、bc、cd长度相等,如图乙所示,将锡纸条接在电池两极,很快锡纸条开始冒烟、着火.下列关于该实验现象的分析,错误的是 (　　)
A. ab段的电阻大于bc段的电阻
B. bc段产生的热量大于cd段产生的热量
C. 先冒烟的是ab段
D. 通过ab段的电流小于通过bc段的电流
D
3. (2023·成都)小强同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为6V,电阻丝R1=5Ω,R2=15Ω,a、b是两个触点.闭合开关S,当开关S1接通触点　　　　时,“电饭锅”的功率更大.将R2接入电路工作3min产生的热量是　　　　J.
a
432
考点3 电热器电路的分析与计算
例1 (2023·宿迁)某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两
挡,其电路如图所示.当开关S置于1时,电流表示数为5A,此时
电饭锅处于　　　 　挡,在此挡位下加热2.2kg的水,使其
温度升高10℃,用时100s,电饭锅的加热效率为　　　　;当开
关S置于2时,电流表的示数为0.1A,R的阻值为　　　　Ω.若从做饭快的角度考虑,应选择功率更　　　　的电饭锅.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
高温烧煮
例1图
84%
2156
高
[跟踪训练]
1. (2023·广元)图甲是一个食品自动加热台的简化电路图,此加热台单独与图乙所示的电能表相连接.闭合图甲中的开关S,加热台开始正常工作,当台内食品温度降到30℃时,温度控制开关S0自动转接,使电路处于加热状态;当台内食品温度升高到60℃时,S0自动转接到保温状态.已知定值电阻R1=
24.2Ω,保温功率为484W.下列说法中不正确的是 (　　)
A. 图甲中的S0自动转接到“2”时,电路处于保温状态
B. 图甲中定值电阻R2的阻值为75.8Ω
C. 加热台在加热状态下工作5min消耗的电能使图
乙中的电能表转盘转过150转
D. 加热台自动加热时,电路中的电流小于图乙中电能表的标定电流
C
2. (2022·扬州模拟)有一款新型智能电热水壶,有高、中、低三挡,并可以手动调节,它的等效电路图如图所示,其中R1=R2=88Ω,均为电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b.
(1) 开关S1、S2处于什么状态时,电热水壶处于低温挡
(2) 电热水壶处于中温挡时电流是多大
(3) 用高温挡加热时,电功率是多大 把1kg水从20℃加热到
100℃需要多长时间 [已知c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热量
损失,时间计算结果保留整数即可]
第2题
(1) 由电路图知,当S1断开,S2接b时,R1、R2串联,电路总电阻最大,电源电压U一定,由P=可知,此时总功率小,电热水壶处于低温挡　
(2) 由电路图知,当S1闭合,S2接b时,只有R1连入电路,电路中电阻较大,不是最大,电源电压U一定,由P=可知,此时总功率较小,电热水壶处于中温挡;则处于中温挡时的电流I===2.5A　
(3) 当S1闭合,S2接a时,R1、R2并联,总电阻最小,由P=可知,总功率最大,电热水壶处于高温挡,R1、R2并联时,总电阻R并===44Ω,高温挡加热时,电路消耗的功率P高===1100W;把1kg水从20℃加热到100℃吸收的热量Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)
=3.36×105J;不计热量损失,W=Q=3.36×105J;由P=可得,所需时间t=
=≈305s

展开更多......

收起↑