内容正文:
第22讲 家庭用电 电流的热效应
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数据聚焦 考点梳理
1
数据剖析 题型突破
2
数据透视 实验攻关
3
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数据聚焦 考点梳理
1
模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
考点1
家庭电路
考点2
安全用电
考点3
电流的热效应
考点4
焦耳定律
1. 家庭电路的组成及连接
零线和火线 两根进户线一根是① ,另一根是② ,它们之间的电压为③ V。零线在入户之前已经和大地相连
火线
零线
220
家庭电路
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
保
险
盒 保险丝 (1)连接:安装在④ 后面,串联在电路中的⑤ 上
(2)作用:电流过大时,温度升高,保险丝熔断,切断电路,对电路起到⑥ 作用
空气开关 电流过大时空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸,对电路起到保护作用
漏电保护器 装在控制插座的总开关上。如果站在地上的人接触了火线,电流经人体流入大地,漏电保护器会迅速⑦ 电流,对人体起到保护作用
总开关
火线
保护
切断
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
2. 试电笔(测电笔)
作用 辨别火线和零线,氖管发光说明接触的是⑧ ,氖管不发光说明接触的是⑨
使用方法及
注意事项 如右图所示:使用时,
手指按住笔卡,用笔
尖接触⑩ 使用形状如螺丝刀
的试电笔时用指尖
抵住上端的金属帽
使用方法及
注意事项 注:手指或身体的其他部位千万不能碰到⑪
火线
零线
被测导线
金属笔尖
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
安全用电
安全电压 对人体安全的电压不高于⑫ V
触电原因 人体直接或间接接触⑬ ,使人体与导线构成通路
触电形式 低压触电 高压触电
36
火线
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
安全用
电原则 (1)⑭ 低压带电体,⑮ 高压带电体
(2)更换灯泡、搬动电器前应⑯ 电源开关
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命时应及时更换
(5)带金属外壳的用电器使用⑰ 插座,确保金属外壳接地
(6)注意防雷:高大建筑物顶端要装避雷针、雷雨天气不要到大树下避雨等
不接触
不靠近
断开
三孔
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
电流的热效应
概念 电流通过导体时将⑱ 转化为⑲ 的现象叫做电流的热效应
影响
因素 (1)在电阻相同、电流相同的情况下,通电时间越长,电流产生的热量越⑳
(2)在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量越㉑
(3)在电阻相同、通电时间相同的情况下,通电电流越㉒ ,电流产生的热量越多
电能
内能
多
多
大
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
电热的
利用和
防止 利用:电热水器、㉓ 和电熨斗等
防止:用电器的散热窗、散热孔和㉔ 等
电饭锅(合理即可)
散热风扇(合理即可)
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
焦耳定律
内容 电流通过导体产生的热量跟㉕ 成正比,跟导体的
㉖ 成正比,跟㉗ 成正比
计算公式 公式:Q=I2Rt(普遍适用)
导出公式:Q=W=Pt=UIt=t=I2Rt(纯电阻电路适用)
电热和电
功的关系 (1)纯电阻电路中,消耗的电能㉘ 转化为内能
(2)非纯电阻电路(如含有电动机的电路)中,大部分电能转化为机械能,仅有少量电能转化为内能,即W㉙ Q,此时计算电功只能用W=UIt,计算电热只能用Q=I2Rt
电流的平方
电阻
通电时间
全部
>
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
1. 控制灯泡的开关应接在火线上。 ( √ )
2. 只要不接触带电体就不会触电。 ( × )
3. 家用电器达到使用寿命后,只要外壳不破损就不需要更换。
( × )
√
×
×
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
4. 家庭电路中的空气开关跳闸一定是发生了短路。 ( × )
5. 利用突然断电的机会来更换家用灯泡。 ( × )
6. 电饭煲的电热丝最好选用超导材料。 ( × )
7. 两根电热丝接入同一电路,电阻值大的相同时间产生的热量多。
( × )
8. 电流通过某一导体产生的电热与流经这一导体的电流的平方成正
比。 ( √ )
×
×
×
×
√
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
题型1
安全用电原则
题型2
家庭电路
题型3
对焦耳定律的理解与运用
数据剖析 题型突破
2
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
安全用电原则(6年4考)
1. 插线板使用不当会带来安全隐患,甚至引发火灾,下列属于正确使
用插线板的做法是( C )
A. 在插线板上可以同时接用多个大功率用电器
B. 插线板可以放置在家中的任何位置
C. 使用或购买插线板时要关注其相关技术参数
D. 用电器的插脚无需与插孔中的金属片完全接触
C
3
2
1
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
2. 下列做法符合安全用电原则的是( D )
A. 用电器着火时用水灭火
B. 在高压线附近放风筝
C. 在灯泡和零线之间接开关
D. 更换灯泡前先断开电源
D
3
2
1
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
3. (2022贵阳13题,2分)家中台灯插头出现如图所示的破损,如果直
接用手拔该插头,将会对人造成 的危险,甚至危及生命!
触电
3
2
1
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
家庭电路(6年2考)
4. 如图所示,闭合开关,发现螺口灯泡不亮,检查时发现熔丝完好,
用测电笔接触P、M、N点时氖管发光,接触Q点时氖管不发光,若电路
中仅有一处故障,则对该电路的分析正确的是( A )
A. 若熔丝熔断,是利用了电流的热效应
B. 图中螺口灯泡的接线方式不符合安全用电
C. 电路故障有可能是M、N间短路
D. 零线与火线之间的电压为36 V
A
4
5
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
5. 如图所示,将家庭电路补充完整(虚线框内一处接保险丝“ ”,
另一处用导线连接)。
4
5
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
对焦耳定律的理解与运用(6年3考)
6. 电热毯通电一段时间后会越来越暖和,而连接电热毯的导线却不怎
么热,这是因为电热毯的电阻比导线的电阻 (选填“大”或
“小”),电热毯用久了,表面会粘有很多“毛毛”,这是因为发生
了 现象,电热毯表面的布吸引了“毛毛”。
大
摩擦起电
6
7
8
9
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
7. 学习电学知识后,小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上9 V的电源,接触点出现了明亮的电火花,是因为铅笔尖接触处的 ;若让电火花更亮些,方法是 ,原理是 。
电阻较大
增大电源电压(或把铅笔尖削得更尖些)
Q= I2Rt
6
7
8
9
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
8. (2024贵州17题,3分)电流热效应引发的用电事故屡屡发生,
其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用
时间过长,出现绝缘皮老化脱落;空调等大功率用电器选用电线过
细。请回答:
(1)破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故,若你发现有人
触电,应立即采取什么措施?(写出一条即可)
(1)先断开电源,然后进行救援,或使用绝缘的木棍等挑开电线进行
救援。
6
7
8
9
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
(2)用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
(2)在家庭电路中,大功率用电器连接细电线时,电线的横截面积较
小,电阻较大,且根据I=可知,家庭电路电压一定,使用大功率用电
器,电路电流过大,由Q=I2Rt可知,细电线中电流产生的热量较多,
往往比别处更容易发热,引起火灾。
6
7
8
9
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
9. 小江家新买了一个不锈钢电热水壶,此电热水壶有防干烧功能,它
的发热体的电阻随温度变化的情况如图所示,请你根据所学的电学知识
回答下列问题:
(1)他家应该为这个电水壶配两孔插座还是三孔插座?
(1)三孔插座。
6
7
8
9
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模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
(2)请根据图象说明此壶防干烧的原理。
(2)当水烧干后,水壶温度超过100 ℃,随着温度的升高
电阻急速增大,发热功率变小,产生的热量随之变小,当产
生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温
度下降(或不再升高)。
6
7
8
9
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数据透视 实验攻关
3
实验
探究影响电流热效应的因素
模块五 电磁学
第22讲 家庭用电 电流的热效应
探究影响电流热效应的因素(2022版课标要求,6年1考)
实验
探究 探究电流产生的热量
跟电阻的关系 探究电流产生的热量
跟电流大小的关系 探究电流产生的
热量跟通电时间
的关系
实验
装置
实验
方法 控制变量法和① 法(通过比较U形管② 判断电阻产生热量的多少)
转换
液面高度差
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
实验
操作 1.控制通过电阻的电
流和通电时间相同,
选择两个③
的电阻丝
2.将两个容器中的电
阻丝④ 起来接入电路,通电一段时间后,比较两个U形管中液面高度的变化情况 1.控制电阻丝阻值和通电时间相同,改变通过两电阻丝的⑤
2.将阻值相同的两电阻丝⑥ ,再与另一相同阻值的电阻丝⑦ 在电路中,在通电时间相同时,观察两个U形管中液面高度的变化情况 1.控制电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同,改变⑧
2.观察两个U形管中液面高度的变化情况,发现通电时间⑨ ,U形管中液面高度变化⑩
阻值不
同
电流大小
并联
串联
通电时间
的长短
越长
越大
串联
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
实验
结论 在电流和通电时间相同的情况下,电阻越⑪ ,产生的热量越多 在电阻和通电时间相同的情况下,通过的电流越⑫ ,产生的热量越多 在电阻和通过的电流相同的情况下,通电时间越⑬ ,产生的热量越多
大
大
长
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
某小组“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”。
(1)小华用如图甲所示的装置进行实验,图中两个容积为250 mL的相
同规格烧瓶内装满煤油,瓶塞上各插一根相同规格的玻璃管,电阻丝R1
和R2的阻值分别为5 Ω和10 Ω。在选用实验器材时,用煤油而不用水的
原因是 。两瓶内的电阻丝是串联的,这样连接的目的是 。实验中是通过 来反映
电流产生热量的多少的,这利用了 法。
煤油是绝缘体且比热容小,受热温度变化显著
保证电阻丝中的电流和通电时间相同
玻璃管中液面高度的变化
转换
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
(2)连接好电路,将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或
“B”)端,分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置。
B
(3)闭合开关,将滑片P移至合适位置,通电一段时间后,可以观察到
10 Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更 ,通过这个现象可以
初步得出实验结论:
。
高
在通过导体的电流和通电时间相同时,电阻越
大,电流通过导体产生的热量越多
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
(4)每隔2 min,将滑片P向左移一点,观察到在相等时间内每个烧瓶
中液面变化的幅度逐渐增大,由此可得出:在相同时间内,电阻相同的
情况下,电流越 ,电流通过导体产生的热量越多。
大
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
(5)小红用如图乙、丙所示的两个装置进行实验,探究电流通过导体
时产生的热量的影响因素,她将两段电阻丝R1、R2分别封闭在两个相同
的烧瓶中(R1<R2),用玻璃管将两烧瓶分别与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
①比较图乙、丙中相同时间内气球A和气球C体积变化的情况,可探究
电流通过导体时产生的热量与 的关系。
②小红用气球代替温度计进行实验,你对此的评价是
。
电流
利用气球体积的
变化,能更直观地反映出电流通过导体产生热量的多少,但不能测出准
确的温度;温度计能准确测出温度的变化值,更适用于液体温度变化的
测量
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
(6)如图丁所示的是小明的实验装置,M、N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。
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
①实验中,N容器外部的电阻的作用是使左、右容器内导体的
不相等。
②通过实验可知, (选填“M”或“N”)容器中导体产生的热
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。
电流
M
大
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第22讲 家庭用电 电流的热效应
$$