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专题32
电流三效应问题
电流的效应有热效应、化学效应、磁效应。
1.电流的热效应：电流通过
导体时
电能转化成热，把这种现象叫做电流热效应.电流通过纯电阻产生的热量，用焦耳定律求解。
2.电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子。带电粒子（电子或离子）参与而使得物质发生了化学变化。化学变化中往往是这个物质得到了电子，那个物质失去了电子而产生了的变化。最典型的就是氧化还原反应。而电流的作用使得某些原来需要更加苛刻的条件才发生的反应发生了，并使某些反应过程可逆了（比如说电镀、电极化）。
3.电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的．
【例题1】（2020兰州模拟）如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．
电视机
B．电热水壶
C．电冰箱
D．电风扇
【答案】B
【解析】A．电视机主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应．不合题意；
B．电热水壶主要把电能转化为内能，是利用电流的热效应．符合题意；
CD．电冰箱、电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应．不合题意．
【点拨】要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能．
【对点练习】如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电视机
B．电风扇
C．电脑
D．电烤箱
【答案】D
【解析】A．电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，故A错误；
B．电风扇是利用电流的磁效应工作的，不是利用电流的热效应，故B错误；
C．电脑主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，故C错误．
D．电烤箱是利用电流的热效应工作的，故D正确．
【点拨】（1）电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；
（2）电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子；
（3）电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的．
【例题2】（2020四川成都）图是我国古代发明的指南针——司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的_________极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为_________产生了磁场。
【答案】
(1)
南
(2)
电流
【解析】（1）指南针静止时，南极所指的方向是地理的南极附近，是地磁场的北极。
（2）将指南针放在通电导线附近，指南针会发生偏转，说明电流产生了磁场。
【对点练习】1820年4月的一天，奥斯特讲课时突发奇想，在沿　
　方向的导线下方放置一枚小磁针，保证导线和小磁针能　
　放置进行实验，接通电源后发现小磁针明显偏转．随后奥斯特花了三个月时间，做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转，这种现象称为　
　．奥斯特的发现，拉开了研究电磁间本质联系的序幕．
【答案】电流；平行；电流的磁效应．
【解析】奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，这是第一个发现了电和磁存在联系的实验．奥斯特由于这个贡献而载入物理史册；
在奥斯特实验中，开关闭合时，即当导线中有电流通过时，发现导线下面的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场；
奥斯特讲课时突发奇想，在沿电流方向的导线下方放置一枚小磁针，保证导线和小磁针能平行放置进行试验，接通电源后发现小磁针明显偏转，电流的确能使磁针偏转，这种现象称为电流的磁效应.
【例题3】（2020湖北荆州模拟）下列电器设备中利用电流化学效应工作的是（　　）
A电烙铁
B电铃
C电动机
D通电分解水的装置
【答案】D
【解析】A．电烙铁通电将焊锡熔化，电流通过电烙铁发热，是利用了电流的热效应，不合题意．
B．电铃是利用电流的磁效应工作的．不合题意．
C．电动机是利用电流的磁效应工作的．不合题意．
D．通电分解水的装置，水通电产生氢气和氧气，水通电后把水电解放出氢气和氧气，发生了化学变化，利用了电流的化学效应，符合题意．
【对点练习】下列事例中，利用电流的化学效应的是（　　）
A接通电路后电铃发声
B接通电路后电风扇转动
C水通电产生氢气和氧气
D电水壶通电将水烧开
【答案】C
【解析】A．电铃是利用电流的磁效应工作的．不符合题意．
B．接通电路后电风扇里面的电动机转动，带动扇叶转动，是利用电流的磁效应工作的．不符合题意．
C．水通电发生化学变化，产生氢气和氧气，是利用电流的化学效应工作的．符合题意．
D．电水壶通电利用电热丝发热将水烧开，是利用电流的热效应工作的．不符合题意．
一、选择题
1.（2020山东聊城）关于下面四幅图的说法错误的是（　　）
A.
拇指所指那端就是通电螺线管的N极
B.
地磁场的两极与地理的两极不重合
C.
奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场
D.
司南之杓，投之于地，其柢指北
【答案】D
【解析】A．由图可知，电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的右端是N极，故A正确，不符合题意；
B．地磁场的南北极与地理南北极相反，并不重合，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，故C正确，不符合题意；
D．司南之杓，投之于地，其柢指南，司南的长柄指南，故D错误，符合题意。
2.我们的日常生活离不开电和磁．发现电流磁效应的科学家是（　　）
A．牛顿
B．奥斯特
C．阿基米德
D．瓦特
【答案】B
【解析】多了解物理学史，了解科学家的贡献，有利于对培养学习物理的兴趣．根据各位物理学家的贡献回答，奥斯特发现电生磁．
A.牛顿提出了牛顿第一定律，故A错误；
B.奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，故B正确；
C.阿基米德发现了杠杆原理，故C错误；
D.瓦特改良了蒸汽机，故D错误．
3.电解是属于电流的何种效应（
）
A.磁效应
B.热效应
C.化学效应
D.光效应
【答案】C
【解析】利用电流引起的化学变化称为电解，电解是电流的化学效应。
4.电话的听筒工作时主要是利用了电流的（　　）
A．化学效应
B．磁效应
C．热效应
D．以上三种效应均有
【答案】B．
【解析】在电话的话筒中有能振动的膜片和随话音跳动的碳粒，人们对着话筒说话时，膜片便随着声音的高低强弱而发生振动，从而压缩碳粒一紧一松，这样就把强度不同的声波变成了相应大小的电信号；
听筒里有电磁铁和膜片，当强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便将电信号变成膜片的强弱振动，把传输的声音还原出来．
听筒里有电磁铁，是把变化的电流转化为声音信号，是利用电流的磁效应工作的．
5.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电风扇
B．洗衣机
C．电热水壶
D．电视机
【答案】C
【解析】电流的热效应就是把电能转化为内能，据此分析即可判断。
A.电风扇工作时将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作，故A不符合题意；
B.洗衣机工作时将电能转化机械能，不是利用电流热效应工作，故B不符合题意；
C.电热水壶工作时将电能转化为内能，是利用电流热效应工作，故C符合题意；
D.电视机工作时将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作，故D不符合题意。
6.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A，这台电动机正常工作1s消耗的电能W和产生的热量Q分别为（　　）
A．3800J、3800J
B．3800J、200J
C．72200J、200J
D．72200J、3800J
【答案】B
【解析】电动机是非纯电阻，消耗的电能转化为动能和内能．故计算其消耗的电能所用的公式是：W=UIt，而计算其产生的热量的公式必须用焦耳定律。
电动机正常工作1S消耗的电能：
W=UIt=380V×10A×1s=3800J
电动机正常工作1s产生的热量：
Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×1s=200J．
7．判断导体有无电流的方法是：（
）
A．只能根据电流的热效应。
B．只能根据电流的化学效应。
C．只有根据电流的磁效应。
D．可以根据三种效应中的任何一种。
【答案】D
【解析】电流有热效应、化学效应和磁效应。所以D选项正确。
二、填空题
8.根据“电磁感应现象”人类发明了　
　；利用电流的　
　，制造了电饭锅；实验室里常用　
　来检验物体是否带电。
【答案】发电机
热效应
验电器
【解析】（1）英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，进一步提示了电和磁的联系，导致了发电机的发明。（2）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应，发生电流的热效应时，电能转化为内能，电饭锅就是根据此原理制成的。（3）实验室里常用验电器来检验物体是否带电工作时。　
9．如图所示，通电一段时间后，碳棒B的表面析出一层红色的铜，这是电流的______效应,图中C是电源的______极，导线AD上的电流方向由_____到_____
。
【答案】化
负，
D
A。
【解析】电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子。图中C是电源的负极，导线AD上的电流方向由D到A。
10.家庭电路中“超负荷”是指电路中?
?
?
?过大．出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。熔断器中的熔丝熔断是电流的______效应引起的。图是空气开关的原理图，它切断电路则是电流的?
?
效应引起的。
【答案】负载功率。热效应。磁效应。
【解析】家庭电路中“超负荷”是指电路中负载功率过大．出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。熔断器中的熔丝熔断是电流的热效应引起的。图是空气开关的原理图，它切断电路则是电流的磁效应效应引起的。
三、综合计算题
11.如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω
2A”，L1的规格“10V
5W“，L2的规格“15V
15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为　　V。
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是　　J。
【答案】（1）12；（2）1440。
【解析】由图可知，只闭合开关S，灯泡L1与滑动变阻器串联，根据灯泡L1正常发光，可求得流经灯泡的电流，串联电路中电流处处相等，已知当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω，然后利用欧姆定律公式变形求出电源电压；已知L2的规格“15V
15W”，利用P=求得L2的电阻，闭合开关S、S1、S2，灯泡L2、滑动变阻器并联，灯泡L1被短路，滑动变阻器滑片置于中点，阻值为10Ω，根据并联电路的电阻特点求得总电阻，然后利用W=UIt可求得整个电路产生的热量。
（1）根据灯泡L1正常发光，可得流经灯泡的电流I1===0.5A，
灯泡L1正电阻R1===20Ω，
由图可知，只闭合开关S，灯泡L1与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，
即电路中的电流I=I1=0.5A，
由I=可得，电源电压U=IR总=0.5A×（4Ω+20Ω）=12V；
（2）由P=可得，
L2的电阻R2===15Ω，
闭合开关S、S1、S2，灯泡L2、滑动变阻器并联，灯泡L1被短路，滑动变阻器滑片置于中点，
根据并联电路的电阻特点可得，
总电阻=+，则=+，解得R并=6Ω，
通电1min整个电路产生的热量：
Q=W=UIt=t=×60s=1440J。
12.如图所示的电路中，定值电阻R1=150Ω、R2=300Ω．闭合开关S后，电流表A2的示数为5mA．求：
（1）电阻R1两端的电压为多少
（2）电流表A1的示数为多少
（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热是多少．
【答案】（1）电阻R1两端的电压为1.5V；
（2）电流表A1的示数为15mA；
（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热是4.5J．
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R1两端的电压；根据欧姆定律求出通过R1的电流，再根据并联电路的电流特点求出电流表A1的示数；电路工作5min，根据Q=I2Rt求出R1产生的焦耳热．
由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=可得，电阻R1两端的电压：
U1=U2=I2R2=5×10﹣3A×300Ω=1.5V；
（2）通过R1的电流：
I1===0.01A=10mA，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表A1的示数：
I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；
（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热：
Q1=I12R1t=（0.01A）2×150Ω×5×60s=4.5J．专题32
电流三效应问题
电流的效应有热效应、化学效应、磁效应。
1.电流的热效应：电流通过
导体时
电能转化成热，把这种现象叫做电流热效应.电流通过纯电阻产生的热量，用焦耳定律求解。
2.电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子。带电粒子（电子或离子）参与而使得物质发生了化学变化。化学变化中往往是这个物质得到了电子，那个物质失去了电子而产生了的变化。最典型的就是氧化还原反应。而电流的作用使得某些原来需要更加苛刻的条件才发生的反应发生了，并使某些反应过程可逆了（比如说电镀、电极化）。
3.电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的．
【例题1】（2020兰州模拟）如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．
电视机
B．电热水壶
C．电冰箱
D．电风扇
【对点练习】如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电视机
B．电风扇
C．电脑
D．电烤箱
【例题2】（2020四川成都）图是我国古代发明的指南针——司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的_________极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为_________产生了磁场。
【对点练习】1820年4月的一天，奥斯特讲课时突发奇想，在沿　
　方向的导线下方放置一枚小磁针，保证导线和小磁针能　
　放置进行实验，接通电源后发现小磁针明显偏转．随后奥斯特花了三个月时间，做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转，这种现象称为　
　．奥斯特的发现，拉开了研究电磁间本质联系的序幕．
【例题3】（2020湖北荆州模拟）下列电器设备中利用电流化学效应工作的是（　　）
A电烙铁
B电铃
C电动机
D通电分解水的装置
【对点练习】下列事例中，利用电流的化学效应的是（　　）
A接通电路后电铃发声
B接通电路后电风扇转动
C水通电产生氢气和氧气
D电水壶通电将水烧开
一、选择题
1.（2020山东聊城）关于下面四幅图的说法错误的是（　　）
A.
拇指所指那端就是通电螺线管的N极
B.
地磁场的两极与地理的两极不重合
C.
奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场
D.
司南之杓，投之于地，其柢指北
2.我们的日常生活离不开电和磁．发现电流磁效应的科学家是（　　）
A．牛顿
B．奥斯特
C．阿基米德
D．瓦特
3.电解是属于电流的何种效应（
）
A.磁效应
B.热效应
C.化学效应
D.光效应
4.电话的听筒工作时主要是利用了电流的（　　）
A．化学效应
B．磁效应
C．热效应
D．以上三种效应均有
5.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电风扇
B．洗衣机
C．电热水壶
D．电视机
6.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A，这台电动机正常工作1s消耗的电能W和产生的热量Q分别为（　　）
A．3800J、3800J
B．3800J、200J
C．72200J、200J
D．72200J、3800J
7．判断导体有无电流的方法是（
）
A．只能根据电流的热效应。
B．只能根据电流的化学效应。
C．只有根据电流的磁效应。
D．可以根据三种效应中的任何一种。
二、填空题
8.根据“电磁感应现象”人类发明了　
　；利用电流的　
　，制造了电饭锅；实验室里常用　
　来检验物体是否带电。
9．如图所示，通电一段时间后，碳棒B的表面析出一层红色的铜，这是电流的______效应,图中C是电源的______极，导线AD上的电流方向由_____到_____
。
10.家庭电路中“超负荷”是指电路中?
?
?
?过大．出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。熔断器中的熔丝熔断是电流的______效应引起的。图是空气开关的原理图，它切断电路则是电流的?
?
效应引起的。
三、综合计算题
11.如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω
2A”，L1的规格“10V
5W“，L2的规格“15V
15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为　　V。
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是　　J。
12.如图所示的电路中，定值电阻R1=150Ω、R2=300Ω．闭合开关S后，电流表A2的示数为5mA．求：
（1）电阻R1两端的电压为多少
（2）电流表A1的示数为多少
（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热是多少．

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