内容正文:
第5节电流的热效应
课标要求
3.4,6通过实验,了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。
喜教材知识分点过
考点刀电流的热效应
1,定义:电流通过导体时会发热,将电能转化为①内能的现象。
2.影响因素:电流、电阻、通电时间。电流越②大,电阻越③大,通电时间越④长,导体产生
的热量越多。
3.电热的利用和防止
(1)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
(2)防止:散热器、散热片、散热孔、电脑的微型风扇等
考点2焦耳定律9024,172]
1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成①正比,跟导体的电阻成②正比,跟通电时间
成③正比。
2.计算公式
Q表示通电导体产生的热量,单位为」
Q-
I表示通过导体的电流,单位为A
①FR
R表示导体的电阻,单位为Q
t表示通电时间,单位为s
辛多角度剖实验
实验探究电流产生的热量与哪些因素有关
如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟2.实验方法分析
什么因素有关”的实验装置,两个空气盒封着等量
(1)实验中,通过观察U形管中液面的②高度差
的空气。
来比较各容器中电热丝产生热量的多少,这种
研究问题的方法称为③转换法。
(2)控制变量法的应用:被加热物质要求种类、
质量、初温均相同。
a探究电热与电阻的关系:控制通过电热丝的
④电流和通电时间相同,选择两个阻值
⑤不同的电热丝,如图⑥甲(选填“甲”或
图1
“乙”)实验:
1.实验器材分析
b.探究电热与电流的关系:控制电热丝阻值和
被加热的材料选择空气是因为其体积受热变化
⑦通电时间相同,改变通过两电热丝的电流
比较①大,可以使实验现象更明显。
大小,如图⑧乙(选填“甲”或“乙”)实验:
106
c.探究电热与通电时间的关系:控制电热丝的5.实验延伸
阻值和通过电热丝的⑨电流相同,改变通电
(1)已知图甲中,电路电流为2A,则左侧容器中
时间的长短。
的电热丝在10s内产生的热量是⑦200J。
3.实验结论
(2)小红与小明分别用如图2所示的装置探究
导体产生的热量与通过导体的电流、电阻和通
电流一定时,电流产生的热量与电阻的关系,他
电时间有关。
们分别将两段阻值不同的电阻丝(R,<R2)密封
(1)在通过电阻的电流和通电时间相同的情况
在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与气球
下,电阻越⑩大,产生的热量越多。
相连(设他们所用的各种器材性能相同)。在这
(2)在①电阻和②通电时间相同的情况下,
个实验中,电流产生热量的多少是通过气球体
通过电阻的电流越大,产生的热量越多。
(3)在电阻和通过电阻的电流相同的情况下,
积大小体现出来的。他们同时开始进行实验,在
⑧通电时间越长,产生的热量越多
a、c两个气球中,鼓起来较快的是⑧c。小红和
4.交流与反思
小明的实验方案中有一个是错误的,你认为
(1)组装器材之前,U形管内注入适量红墨水,U形
⑧小明(选填“小红”或“小明”)的方案是错误的,
管④属于(选填“属于”或“不属于”)连通器
理由是@没有控制通过两电阻丝的电流相同。
(2)通电一段时间后,一个U形管中液面高度几
乎不变,发生此现象的原因可能是⑤空气盒气
密性不好。
(3)生活中,我们经常见到“电炉丝热得发红,而
与它相连的导线却不怎么热”这一现象,可用图
小红的方策
小明的方案
⑥甲(选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释
图2
真题模拟明考向
命题点)焦耳定律的理解及相关计算
A.使用“高温挡”只需要闭合S
L.[2024贵阳花溪区模拟](多项选择)在寒冷的冬
B.使用“低温挡”只需要闭合S
天,我们会用到电暖器取暖,如图所示是某电暖
器及其铭牌和电路图,此电暖器有低温、中温、
C.中温挡正常工作1分钟,产生的热量为6.6×10J
高温三挡。已知R=552,R2=442,则以下分
D.同时闭合S1、S时,R1、R2的电功率之比为4:5
析正确的是
BCD
2.[2024贵阳乌当区模拟]某一天晚上睡觉前,小文
同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐
煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内,接通
220 Vo
图1
图2
220V家庭电路,经过了待机、加热、保温三个过
第1题图
程,早餐前断开电源,电饭煲消耗的电功率随时
型号
ⅡY2215-ⅡE
间变化的图像如图甲所示,电饭煲加热过程消
额定电压
220V
耗的电能是O.88kW·h。已知小文家电饭煲
挡位
低温
中温
高温
加热和保温部分基本电路原理如图乙所示,S是
额定功率
880W
1100W
1980W
接通家庭电路的开关,S是自动开关,R和R为
107
电阻不变的电热丝,则R2=220Ω。
请回答下列问题:
R
(1)探究猜想A时,将某一电阻丝接入电路,保
↑PW
880
证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝,闭
220
合开关一段时间后火柴头才燃烧,这一现象
01234567
220V
说明:
乙
①电阻丝产生的热量通过热传递的方式传递
第2题图
给火柴头:
3.[2024黔东南州模拟]中医药是中华文化的瑰宝,
②电阻丝产生的热量与通电时间有关(选填
在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为
“有关”或“无关”)。
一款小型电中药锅,部分参数如下表所示,其电
(2)探究猜想B时,如图所示,将10Ω和202
路简化图如图乙所示,通过开关S,和S2的不同
的电阻丝串联接入电路,把两根相同的火柴头分
接法组合,可以实现三挡加热功能,其中定值电
别接触电阻丝(设火柴头与整根电阻丝接触)。
阻R1、R都是发热电阻。在某次工作中,用此锅
把1kg中药液从25℃加热到35℃,则中药液
吸收的热量为4.2×10J:若用该电中药锅以
中温挡温热已煲好的中药液110s,实际消耗的
电能为4×10J,则此时电路的实际电压为
200V.[已知c药孩=4.2×102J/(kg·℃)门
第4题图
①小明思考,若相同时间内仅有一根电阻丝上的火
柴头燃烧,据此能(选填“能”或“不能”)判断该电
阳丝产生的热量多
②闭合开关较长时间后,发现两电阻丝均发热,
第3题图
但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情
况下,选择下列哪组电阻丝进行实验更可行?
额定电压/V
220
C(填序号)。
高温挡:880
A.202302
额定功率/八W
中温挡:440
B.152152
低温挡:220
C.50252
命题点2探究电流产生的热量与哪些因素有关
(3)小明通过上述实验发现:电阻越大,电流产生
4.[2021贵阳,25]小明在探究“电流通过导体时产
的热量越多。评估该实验时小明认为:串联电路
生的热量与哪些因素有关”的实验中,提出了下
中不同阻值的电阻两端所分电压不同,那么电流
列猜想:
产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。
A.与通电时间有关B.与电阻大小有关
如果改变两电阻丝的连接方式,能否合理完成对
C.与电压大小有关
D.与电流大小有关
猜想B的方案设计?请你说明理由:不能,两电
实验器材有:阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、
阻丝并联时,电压相同,由于电阻不同,电流也
火柴、开关和导线若干。
不同,改变连接方式不能控制电流相同。
请完成《情境作业本》(P43)中的练习题
108