内容正文:
15.3 电热器 电流的热效应(第1课时)(原卷版)
考点直击
典例分析+变式训练
考点1 电流的热效应
1、电流的热效应定义:电流通过导体时电能转化成热,这个现象叫做电流的热效应。
2、电流热效应的实质:是电流通过导体时,由电能转化为内能。
3、电流热效应影响因素:与通电的时间、电流、电阻有关,通过导体的电流越大,导体的电阻越大,通电时间越长,导体产生的热量越多。
4、公式:Q=I2Rt(普遍适用)
Q=W=UIT(只适用于电热器)
式中:
I-通过导体的电流,单位是安培(A);
R--导体的电阻,单位是欧姆;
t--电流通过导体的时间,单位是秒(S);
Q--电流在电阻上产生的热量,单位是焦(J)
方法点拨:
(1)电流有三大效应:热效应、磁效应、化学效应。
(2)任何用电器,只要有电阻存在,电流通过时就会有热效应;电流流过超导体不会有热效应。
【典例1-1】下列电器中,不是利用电流的热效应来工作的是( )
A.电暖器 B.电视机 C.电饭锅 D.电熨斗
【典例1-2】北京冬奥会期间,我们的科研人员为运动员、教练员及志愿者们提供了带电源的智能控温加热手套,如图。该手套应用了电流的 效应,发现其规律的科学家是 。
【变式1-1】下列用电器利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电视机 C.吸尘器 D.电饭锅
【变式1-2】如图所示的自制便携式封口机,使用电压为3V的电源,接通电路发热电阻温度升高,利用电流的 效应实现高温封口。封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更 的发热电阻。
考点2 电热的利用与防止
1、电热器:电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、热效率高,且便于控制和调节电流。
2、有时人们利用电热,如电饭锅、电熨斗等;有时人们防止电热产生的危害,如散热孔、散热片、散热风扇等。
【典例2-1】下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A.家里使用电热水壶烧水 B.利用电视机后盖的小孔散热
C.家里使用电饭锅煮饭 D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
【典例2-2】下列用电器在正常工作时消耗相同的电能,产生热量最多的是( )
A.洗衣机 B.电暖气
C.电视机 D.电风扇
【典例2-3】标有“220V 60W”的电风扇和标有“220V 60W”的电热水壶并联在家庭电路中,相同时间内电风扇消耗的电能 电热水壶消耗的电能;相同时间内电风扇产生的热量 电热水壶产生的热量。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【变式2-1】某款家用电热取暖器有两个挡位,它正常工作时,下列说法正确的是( )
A.取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B.“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多
C.“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大
D.连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
【变式2-2】某同学仔细观察家中的四种电器,发现它们上面都标有“220V 150W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生热量最多的是( )
A.暖手宝 B.电视机 C.电冰箱 D.抽油烟机
【变式2-3】如果家庭电路中导线相互连接处接触不良,会造成此处的阻值 (选填“减小”、“增大”或“不变”),由于电流的 效应造成局部过热,可能引发火灾。
考点3 探究影响电流通过导体时产生热量的因素
探究电热与哪些因素有关:
①怎样用转换法体现电热:用温度计升高的度数;用细管内液柱升高的高度;用气球膨胀的大小;
②怎样用控制变量法研究与电阻的关系:串联时控制电流和通电时间一定,并联时控制电压与通电时间一定。
【典例3-1】如图所示,为“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的一个实验电路图,你认为该电路最适合探究的问题是( )(R1≠R2)
A.探究电流产生的热量与通电时间是否有关?
B.探究电流产生的热量与电流大小是否有关?
C.探究电流产生的热量与电阻大小是否有关?
D.探究电流产生的热量与温度的高低是否关?
【典例3-2】如图所示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为了使左右容器内导体的 不相等;
(2)通过对比观察, (选填“甲”或“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 ,导体产生的热量越多。
【典例3-3】用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置(图中甲、乙是完全相同的密闭容器,实验前,AB两U形管内液面是相平的)