第17讲 电热器 电流的热效应 家庭电路与安全用电-2022秋九年级物理初三上学期同步讲解提优《知识提炼 能力训练》苏科版

第17讲 电热器 电流的热效应 家庭电路与安全用电 一、知识导航 1．电热器 电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能的现象称为电流的热效应，主要利用电流热效应工作的装置称为电热器。电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成。 家庭中常见的电热器有：电暖器、电水壶、电炉、蒸汽电熨斗等。 2．焦耳定律 电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与这段导体的电阻成正比，与通电时间成正比。这个规律叫作焦耳定律。 公式：（适用于所有电路） 单位：焦（J) 1J=1A2·Ω·s 对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立 对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用 3．家庭电路 （1）家庭电路的组成部分：进户线、电能表、总开关、保险装置、开关、插座、用电器等组成。 （2）家庭电路的连接：各种用电器是并联接入火线和零线之间的，插座与灯座是并联的，开关应接在火线和用电器之间，并与被控制用电器串联。 （3）三眼插座应按“左零、右火、上接地”的方法接入电路。 4．测电笔的使用 （1）进入家庭的电线一般都是两根，分为火线和零线。火线和零线之间有220V 的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 0V。 （2）测电笔是用来辨别火线和零线的，分为钢笔式，螺丝刀式。 （3）使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。 · 测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，则原因有以下几种情况是：测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。 · 某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。 5．家庭电路电流过大的原因 （1）原因：一是电路中用电器的总功率过大，二是电路发生短路． （2）保险丝是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的．把保险丝或空气开关接在电路中，可以保证电路中的电流过大时，自动切断电路，起到保险的作用． （3）保险丝选择的原则：电路中应安装额定电流合适的保险丝，通常使保险丝的额定电流稍大于或等于电路中最大正常工作电流，绝不能用铁丝、铜丝等其他金属丝代替保险丝． （4）家庭电路保险丝烧断的原因：发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝 6．安全用电 · 常见的触电类型有：人体接触火线、大地触电；人体接触火线、零线触电；人体安全 电压不高于36V。 · 安全用电的原则： （1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体． （2）更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关． （3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层． （4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换 二、典例剖析 考点1 电热分析及计算 例题1有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少，结果是（　　） A．一样多　　　 B．电风扇最多　　　　C．电烙铁最多　　　D．日光灯最多 例题2 左表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（　　） A.电饭煲是利用电流的热效应工作的 B.电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小 C.电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08×105J D.若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10nin.电能表示数将变成7328.6kW·h 例题3额定电压为220V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5A，则电热丝正常工作时的电阻为_____Ω，工作10min产生的热量为_____J。电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线电阻远_____（选填“大于”或“小于）电热丝电阻的缘故｡ 例题4某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有40kg的水，慢加热额定功率为1210W，保温额定功率为605W，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。（水的比热c=4.2×103J/（kg•℃））求： (1)热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量是多少J？ (2)开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电阻R1的阻值是多少Ω？ (3)电热水器在快加热工作状态下正常工作，要产生2.42×106J的热量，需要多少s？ 举一反三： 1、下列家用电器中，将电流热效应作为工作原理的是（ ） A．电视机 B．电热水器 C．抽油烟机 D．电冰箱 2、某一电阻通过2A的电流时，在某段时间内放出的热量为Q