内容正文:
第十三章 电功和电动率
四、 电流的热效应
第1课时 电流的热效应 焦耳定律
1. 电流通过导体,导体会发热的现象,叫作电流的 热效应 。
2. 电流流过导体时产生的热量,跟电流的平方成 正比 ,跟导体的电阻成 正 ,跟通电的时间成 正比 。这个规律叫作焦耳定律,其数学表达式是Q= I2Rt 。
热效应
正比
正
比
正比
I2Rt
1. (2021·连云港)某电热器接入220V的电路中正常工作时,其电热丝的阻值为110Ω,则通过该电热丝的电流为 2 A,10s内该电热丝会产生 4.4×103 J的热量。
2. (2021·北京)下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是( D )
A. 电冰箱 B. 电视机
C. 电脑 D. 电热水壶
3. (2021·青岛市南校级期末)一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210Ω,在额定电压下通电10min产生的热量为( B )
A. 4×102J B. 2.4×104J
C. 2.2×103J D. 1.32×105J
2
4.4×103
D
B
(1) 此实验所探究的问题是 电流通过电阻时产生的热量与电阻 是否有关。
(2) 此实验中用 温度计示数变化的大小 反映电流通过电阻产生热量的多少。
电流通过电阻时产生的热量与电阻
温度计示数变化的大小
4. (2022·北京西城二模)小亮想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有完全相同的温度计、质量相等的煤油以及阻值分别为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2。请回答下列问题:
5. 某电热器上标有“220V 1500W”的字样,把它接在220V的电路中,则该电热器正常工作时:
(1) 通过电热器的电流是多少?(结果保留一位小数)
解:(1) I===A≈6.8A
(2) 电热器的电阻是多少?(结果保留一位小数)
解:(2) R===Ω≈32.3Ω
(3) 该电热器在30min内产生多少焦耳的热量?
解:(3) Q=Pt=1500W×30×60s=2.7×106J
6. (2021·苏州模拟)将标有“220V 100W”字样的电视机、电风扇、电热水袋都接入家庭电路中,正常工作相同时间,则( C )
A. 电视机产生的热量最多
B. 电风扇产生的热量最多
C. 电热水袋产生的热量最多
D. 三者产生的热量一样多
C
7. (2022·哈尔滨香坊校级月考)下列事例中,属于防止电热危害的是( C )
A. 供取暖用的电褥子
B. 飞行员衣服里的电热保温装置
C. 电视机机壳上开有许多小孔
D. 孵化家禽的电热孵卵器
C
8. (2022·杭州二模)甲、乙两段实心导体的电阻相等,如图所示,将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙导体产热的多少,下列说法正确的是( C )
A. 甲导体的产热比乙导体多
B. 乙导体的产热比甲导体多
C. 甲、乙导体产热相等
D. 条件不足,无法判断
C
10. (2021·邢台威县期末)将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端,通电10min,电流产生的热量是1.5×103J;若将阻值为20Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电20min,电流产生的热量是( C )
A. 6×104J B. 3×103J
C. 6×103J D. 1.2×105J
C
9. (2021·宜昌)甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3,通过的电流之比为3∶1,则相同时间内产生的热量之比为( B )
A.2∶1 B.6∶1 C.1∶2 D.1∶6
B
11. (2022·百色德保二模)家庭装修中遇到导线不够长时,有的装修师傅把两根导线连接起来使用,但连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾。这是因为与别处相比,连接处接触电阻较 大 ,连接处发热这种现象叫电流的 热效应 。
12. (2022·南充模拟)如图所示为一个便携式电热包装封口机,其内部电源电压恒为3V,发热电阻的阻值为1Ω。当接通电路后,发热电阻温度升高,这是利用电流的 热 效应实现高温封口的;发热电阻10s内产生的热量为 90 J。
大
热效应
热
90
13. (2022·青岛崂山校级二模)在探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验中,实验装置如图所示,A、B两个相同的烧瓶中装有等质量、等温度的煤油。烧瓶内装有同材质、同长度的电热丝,且RA>RB。
(1) A瓶中电热丝比B瓶中电热丝的横截面积 小 。
小
(2) 闭合开关,通过RA的