内容正文:
第四节 电流的热效应
重点难点突破
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1.电流通过导体时将电能转化为________能,这种现象叫电流的热效应。
内
2. 现把一个阻值为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中,通电60 s产生的热量为________J。
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6.6×104
3.探究电流产生的热量用到的物理研究方法有控制变量法和________法,探究电流产生的热量与电阻的关系需要控制________和____________相同;探究电流产生的热量与电流大小的关系时需要控制________和____________相同。
转换
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电流
通电时间
电阻
通电时间
4.电热器是工作时将电能全部转化为________能的电器。因此,有Q放________(填“=”或“<”)W。一般家用电热器有多挡位,工作在高温挡时的总电阻______,功率_____;工作在低温挡时的总电阻_____,功率_____。(后四空均填“大”或“小”)
内
=
小
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大
大
小
5
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5.焦耳定律:电流通过导体时产生的热量跟________的平方成正比,跟导体的________成正比,跟通电时间成正比。焦耳定律的公式是______________。
电流
电阻
Q=I2Rt
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6. 根据Q=I2Rt和欧姆定律公式I= ,可以得到电流通过导体时产生的热量变形式Q=UIt和Q= 。下列说法正确的是( )
A.根据Q=UIt可知,相同时间内产生的热量与电阻无关
B.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
C.根据Q= 可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
D
7.电热既有有利的一面,也有有弊的一面。家里的电热水器、电饭锅是________电热,而电视机后盖有很多孔,这是为了________电热产生危害。(均填“利用”或“防止”)
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利用
防止
8.小明家的电熨斗能适应不同衣料的熨烫需要,主要是因为调温多挡开关的巧妙设计。使用时,转动旋钮即可使电熨斗达到所需的低温、中温或高温挡。如图甲所示,是电熨斗的原理电路图,图中的两根电热丝电阻均为110 Ω。旋转开关可改变1、2、3、4四个接点连接情况,如图中的乙、丙、丁所示。则下列说法中正确的是( )
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A.电熨斗在低温挡时,电路总电阻为55 Ω
B.旋转开关如图乙所示时,电熨斗为高温挡
C.旋转开关如图丙所示时,电熨斗为低温挡
D.电熨斗高温挡工作5 min消耗的电能为1.32×105 J
【答案】B
9. 铭牌上均标有“220 V 100 W”的下列用电器,都正常工作,则这些用电器在相同时间内产生热量最多的是( )
A.电风扇 B.日光灯
C.电动机 D.电炉
D
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10.如图所示,电源电压不变,灯泡标有“6 V 3 W”字样,当开关S闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.6 A,电阻R的电功率为________W,通电10 min后R产生的热量为________J。
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0.6
360
12
11.如图所示的是一个直流电动机提升重物的装置。电源电压U=24 V保持不变,已知电动机线圈电阻为2 Ω,开关闭合后,电动机匀速提升重物,重物的重力为40 N,此时,电流表读数为2 A,电压表读数为6 V,不计任何摩擦,求:
(1)1 min内电动机产生的热量。
解:电动机在t1=1 min=60 s内产生的热量为Q=I2R线圈t1=(2 A)2×2 Ω×60 s=480 J。
(2)该装置消耗电能的总功率。
解:该装置消耗电能的总功率为P总=UI=24 V×2 A=48 W。
解:由串联电路特点得:电动机两端电压为U电动机=U-UR=24 V-6 V=18 V,电动机2 s消耗的电能为W=U电动机It2=18 V×2 A×2 s=72 J;电动机2 s产生的热量为Q′=I2R线圈t2=(2 A)2×2 Ω×2 s=16 J;转化成的机械能为W机=W-Q′=72 J-16 J=56 J;
由W=Gh得,该装置在2 s内提升重物的高度为
h=
(3)该装置在2 s内提升重物的高度。
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4. [2023·合肥庐阳区模拟]一台标有“5 V 2.5 W”的带有USB接口的小电风扇,线圈电阻为1 Ω,正常工作1 min,产生的热量是__________J。
15
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9. 甲、乙两个电热器的电阻之比为3∶2,通电相同时间产生的热量之比为8∶3,则通过甲、乙的电流之比为( )
A.3∶2 B.2∶3
C.3∶4 D.4∶3
D
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13. 根据Q=I2Rt和欧姆定律公式I= ,可以得到电流通过导体时产生的热量变形式Q=UIt和Q= 。下列说法正确的是( )
A.根据Q=UIt可知,相同时间内产生的热量与电阻无关
B.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
C.根据Q= 可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
D
==1.4 m。
$$