内容正文:
四、 电流的热效应
第1课时 基本应用
第十一章
电功和电功率
-
知识点 1 电流的热效应
1.(2023海淀二模)如图11-4-1所示的用电器中,主要利用电流的热效应工作的是( )
B
图11-4-1
解析
知识要点分类练
知识点 2 电热的影响因素
2.(教材素材题)在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中,采用了如图11-4-2所示电路。
图11-4-2
解析
知识要点分类练
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果,两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 (选填“水”或“煤油”),实验中通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)如图甲所示,两烧瓶中装有阻值不同的电热丝,可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系。
煤油
温度计示数的变化量
电阻
解析
知识要点分类练
(3)图乙两烧瓶中装有阻值相同的电热丝,闭合开关,调节滑动变阻器,使两电流表示数 (选填“相同”或“不同”),可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系。
(4)在图甲或图乙中,观察同一烧瓶,通电时间越长,温度计示数变化越大,表明电流通过导体产生的热量越 。
不同
电流
多
解析
知识要点分类练
3.对焦耳定律的理解,下列说法正确的是( )
A.导体接入电路的时间越长,导体产生的热量越多
B.导体的电阻越大,通电后导体产生的热量越多
C.通电时间一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越
多
D.导体电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,导体
产生的热量越多
D
解析
知识要点分类练
知识点 3 焦耳定律的应用
4.热熔胶在室温下为固体,加热变为较强黏性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起,如图11-4-3所示是热熔胶枪的外形。在枪嘴内有电热丝,电热丝的电阻是1000 Ω,通过的电流是
0.2 A时,1 min产生的热量是 J。
2400
图11-4-3
解析
知识要点分类练
知识点 4 电热的利用和防止
5.下列事例中,目的是防止电热造成危害的是( )
A.用电褥子取暖
B.高空飞行员穿电热保温装备
C.收音机、电视机的机壳上开有许多小孔
D.用电热器烧水
C
解析
知识要点分类练
6.(教材变式题)小明观察家中的电视机、电风扇、电烙铁和节能灯四种电器,发现它们上面都标有“220 V 40 W”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.电视机 B.电风扇 C.电烙铁 D.节能灯
C
解析
规律方法综合练
7.(2022顺义二模)实验桌上有电源、开关、滑动变阻器各一个,两个完全相同的保温烧瓶甲和乙,瓶内分别装有质量相等、初温为20 ℃和25 ℃的煤油以及电阻丝和温度计,如
图11-4-4所示。用导线将这些器材连接
好,然后开始探究“电流通过电阻丝产生
热量的多少与电阻大小是否有关”。下
列说法中正确的是( )
图11-4-4
解析
规律方法综合练
A.两个烧瓶内电阻丝的阻值不同
B.通过两烧瓶内电阻丝的电流不同
C.本实验用温度计末态示数表示电阻丝产生热量的多少
D.如果将乙瓶中的煤油换成质量相等、初温相同的水,也可
以完成此验证实验
[答案] A
解析
规律方法综合练
8.在某汽车尾部的挡风玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为12 Ω的电阻丝并联而成,简化结构如图11-4-5所示。该装置与12 V的汽车电池接通,工作1 min,产生的总热量为 J。
3600
图11-4-5
解析
规律方法综合练
9.如图11-4-6所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压恒为5 V,电热丝R的阻值为1 Ω。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的 效应实现高温封口,3 s内电阻丝R产生的热量为 J;若使用时总把塑料袋烫坏,可以
(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
热
75
增大
图11-4-6
解析
规律方法综合练
10.额定电压为12 V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0.5 A,工作10 min,消耗的电能为 J。在这 10 min 内,该电动机线圈产生的热量是360 J,则电动机线圈的电阻是 Ω。
3600
2.4
解析
规律方法综合练
11.[开放探究]小杰和小芳在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,在相同透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻丝,并连接一个装水的U形管,通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好,电源电压为6 V。
解析
创新情境拓展练
(1)小杰根据图11-4-7甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时, ,电阻产生的热量越多”的结论。
图11-4-7
电流越大
解析
创新情境拓展练
(2)小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持她猜想的现象是( )
A.正常工作时,“36 V 54 W”的灯泡比“12 V 6 W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显,而与之相连的导线却不怎么热
C
解析
创新情境拓展练
(3)为了验证猜想,小芳选用了5 Ω和100 Ω的电阻丝进行实
验,如图乙所示,请你用笔画线把电路连接完整。闭合开关,
她发现较长时间后两个U形管内液面的高度差均不明显,
原因是 ,请你提出改进办法: 1
。
电路中电流太小(或电阻太大或电源电压太低)
将100 Ω的电阻丝换为阻值较小(不为5 Ω)的电阻
丝(或增大电源电压)
[答案] 如图所示
解析
创新情境拓展练
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全品初中
1.B [解析] 用电器利用电流的热效应工作时,把电能转化为内能,电风扇、平板电脑、手机工作时都不是把电能主要转化为内能,只有电热水壶工作时把电能主要转化为内能。
7.A [解析] 根据Q=I2Rt和Q=cmΔt可知,探究电流通过电阻丝产生热量的多少与电阻大小是否有关,需要控制液体的质量和种类相同,通过两烧瓶内电阻丝的电流相同,两个烧瓶内电阻丝的阻值不同,故A正确,B、D错误;
由题意可知煤油的初温不相同,所以不能用温度计末态示数表示电阻丝产生热量的多少,故C错误。
8.3600 [解析] 5条阻值均为12 Ω的电阻丝并联后,总电阻为2.4 Ω;根据焦耳定律可得,工作1 min产生的总热量:Q=I2Rt=t=×60 s=3600 J。
9.热 75 增大 [解析] 根据题意可知,电热丝温度升高,利用电流的热效应实现高温封口;通过电热丝R的电流为I===5 A,3 s内电阻丝R产生的热量为Q=I2Rt=(5 A)2×1 Ω×3 s=75 J;若使用时总把塑料袋烫坏,说明电热丝温度过高,即单位时间内电热丝产生的热量偏大,可以增大电热丝的阻值来减小电流,从而减小单位时间内电热丝产生的热量。
10.3600 2.4
[解析] 电动机是非纯电阻用电器,即电动机消耗的电能并不是全部转化成内能,故计算电动机消耗的电能时需要根据W=UIt计算,而计算产生的热量则需要根据Q=I2Rt计算。
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