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1、第 19 課時 電與熱 考點知識聚焦考點一流的熱效應定義 電流通過導體時轉(zhuǎn)化內(nèi)能的現(xiàn)象探究課題:電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)實驗裝置探究方法 、轉(zhuǎn)換法 實驗設計 在電流和電阻相同時,探究電熱與通電時間的關(guān)系;在電流和通電時間相同時,探究電熱與電阻的關(guān)系(電路設計:兩阻值不同的電阻串聯(lián),目的是控制電流和通電時間相同,如圖甲);在電阻和通電時間相同時,探究電熱與電流的關(guān)系(電路設計:將阻值相同的電阻分別放在并聯(lián)電路的干路和支路上,如圖乙)電能控制變量法 考點知識聚焦 （續(xù)表）結(jié)論 在電阻、電流相同的情況下,通電時間越長,產(chǎn)生的熱量越; 在電流、通電時間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越

2、; 在電阻、通電時間相同的情況下,通過的電流越大,產(chǎn)生的熱量越 實驗說明 兩裝置的密閉容器中,空氣的初溫相同、質(zhì)量相等; 選用空氣的原因是:空氣比熱容 ,在相同條件下吸熱,溫度升高快,易進行觀察;空氣是絕緣體, 導電 多多 多小不 考點知識聚焦考點二焦耳定律 正比 正比正比Q=I2Rt 考點知識聚焦考點三電熱與電能的關(guān)系物理量 電能(電功) 電熱計算公式 W=UIt Q=I2Rt快慢程度 P電=UI P熱=I2R關(guān)系 在純電阻電路中:W=Q,P 電=P熱;在非純電阻電路中:WQ,P電P熱 考點知識聚焦考點四電熱的利用和防止1.利用:電爐、電飯鍋、電熱毯等。2.防止:散熱窗、散熱片、散熱孔等。

3、考點知識聚焦/知識縱橫/ 純電阻電路與非純電阻電路中的公式應用 熱點考向探究探究一電流的熱效應例1 2017濰坊下列家用電器中,利用電流熱效應工作的是()圖19-1 C 熱點考向探究探究二焦耳定律及其應用例22017赤峰在赤峰市某中學科技小制作活動中,小華同學設計了一個簡易的能調(diào)節(jié)亮度的小臺燈,原理圖如圖19-2所示。其中燈泡L上標有“6V6W”字樣。當開關(guān)S接a時,L恰好正常發(fā)光;當開關(guān)S接b時,L中的電流為0.2A。R1為定值電阻,且電源電壓和小燈泡L電阻保持不變。求:(1)小燈泡L的電阻及電源電壓。(2)R 1的阻值。(3)開關(guān)S接b時,小燈泡L的實際功率。(4)開關(guān)S接b時,10s內(nèi)R

4、1上產(chǎn)生的熱量。 熱點考向探究例22017赤峰在赤峰市某中學科技小制作活動中,小華同學設計了一個簡易的能調(diào)節(jié)亮度的小臺燈,原理圖如圖19-2所示。其中燈泡L上標有“6V6W”字樣。當開關(guān)S接a時,L恰好正常發(fā)光;當開關(guān)S接b時,L中的電流為0.2A。R1為定值電阻,且電源電壓和小燈泡L電阻保持不變。求:(2)R1的阻值。 熱點考向探究例22017赤峰在赤峰市某中學科技小制作活動中,小華同學設計了一個簡易的能調(diào)節(jié)亮度的小臺燈,原理圖如圖19-2所示。其中燈泡L上標有“6V6W”字樣。當開關(guān)S接a時,L恰好正常發(fā)光;當開關(guān)S接b時,L中的電流為0.2A。R1為定值電阻,且電源電壓和小燈泡L電阻保持

5、不變。求:(3)開關(guān)S接b時,小燈泡L的實際功率。(4)開關(guān)S接b時,10s內(nèi)R1上產(chǎn)生的熱量。 熱點考向探究【變式】2017包頭容積為1L的某品牌電熱水壺如圖19-3甲所示,其加熱功率為1000W,保溫功率為121W,簡化電路如圖乙所示,S為加熱和保溫自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。在標準大氣壓下,該電熱水壺正常工作,將一滿壺初溫為20 的水燒開,此過程中電熱水壺的效率為70%。求:已知c水=4.2103J/(kg )(1)電阻R2的阻值。(2)在此過程中,水吸收的熱量。(3)燒開一壺水需要的加熱時間。 熱點考向探究【變式】2017包頭容積為1L的某品牌電熱水壺如圖19-3甲所示,其加熱功率為1000W,保溫

6、功率為121W,簡化電路如圖乙所示,S為加熱和保溫自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。在標準大氣壓下,該電熱水壺正常工作,將一滿壺初溫為20 的水燒開,此過程中電熱水壺的效率為70%。求:已知c水=4.2103J/(kg )(2)在此過程中,水吸收的熱量。 熱點考向探究【變式】2017包頭容積為1L的某品牌電熱水壺如圖19-3甲所示,其加熱功率為1000W,保溫功率為121W,簡化電路如圖乙所示,S為加熱和保溫自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。在標準大氣壓下,該電熱水壺正常工作,將一滿壺初溫為20 的水燒開,此過程中電熱水壺的效率為70%。求:已知c水=4.2103J/(kg )(3)燒開一壺水需要的加熱時間。 熱點考向探究例3 如圖

7、19-4所示,直流電動機通過電流做功提升重物,但在電能轉(zhuǎn)化成機械能的過程中,有部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。已知線圈電阻為1.5,電動機正常工作時,通過線圈的電流為2A,物體質(zhì)量為540g,以10m /s的速度勻速上升。不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20s的過程中,求:(g取10N/kg)(1)電壓表的示數(shù)。(2)電流通過線圈產(chǎn)生的熱量。(3)提升物體的有用功。(4)電動機的工作效率。探究三非純電阻電路的有關(guān)計算 熱點考向探究 熱點考向探究例3 如圖19-4所示,直流電動機通過電流做功提升重物,但在電能轉(zhuǎn)化成機械能的過程中,有部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。已知線圈電阻為1.5,電動機正常工作時,通過線圈的電流為

8、2A,物體質(zhì)量為540g,以10m /s的速度勻速上升。不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20s的過程中,求:(g取10N/kg)(2)電流通過線圈產(chǎn)生的熱量。(3)提升物體的有用功。(2)電流通過線圈產(chǎn)生的熱量Q=P 線圈t=6W20s=120J。(3)提升物體的有用功W有=P機械t=54W20s=1080J。 熱點考向探究例3 如圖19-4所示,直流電動機通過電流做功提升重物,但在電能轉(zhuǎn)化成機械能的過程中,有部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。已知線圈電阻為1.5,電動機正常工作時,通過線圈的電流為2A,物體質(zhì)量為540g,以10m /s的速度勻速上升。不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20s的過程中,求:(

9、g取10N/kg)(4)電動機的工作效率。 熱點考向探究 熱點考向探究實驗突破突破 探究影響電流熱效應的因素【考點歸納】(1)被加熱的物質(zhì)選用空氣或煤油的原因:空氣受熱膨脹明顯,煤油比熱容小,都能使實驗現(xiàn)象明顯。(2)選擇被加熱物質(zhì)時需要保證物質(zhì)的種類相同、質(zhì)量相同、初溫相同。(3)轉(zhuǎn)換法的應用:通過U形管中液面高度的變化或溫度計示數(shù)的變化反映電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少。(4)控制變量法的應用:探究電熱與電流的關(guān)系時,控制電熱絲的電阻值與通電時間相同,改變通過兩電熱絲的電流大小;探究電熱與電阻的關(guān)系時,控制通過電熱絲的電流與通電時間相同,選擇兩電阻不同的電熱絲;探究電熱與通電時間的關(guān)系,控制兩

10、電熱絲的電阻和通過的電流相同,改變通電時間的長短。 (5)多次測量的目的:使實驗結(jié)論具有普遍性。(6)實驗結(jié)論:電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,與導體的電阻成正比,與通電時間成正比。 熱點考向探究例 小靜同學設計了一套實驗裝置,如圖19-5所示,通過這套裝置能探究電熱的影響因素。圖19-5(1)兩個透明容器中密閉了等量的空氣,通過觀察 反映電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。(2)小靜用空氣而不用水主要是因為。U形管中液面高度的變化空氣受熱膨脹明顯,實驗效果好 熱點考向探究(3)按圖甲進行實驗發(fā)現(xiàn)隨著通電時間的延長,玻璃管A、B中的液面均逐漸上升,這表明;用圖乙實驗探究電流產(chǎn)生的熱量跟的

11、關(guān)系,通電一段時間(選填“左瓶”或“右瓶”)內(nèi)的電阻產(chǎn)生的熱量多。在電阻和電流不變時,導體通電時間越長,電流通過導體產(chǎn)生的熱量越多電流 左瓶 熱點考向探究 實驗拓展小明和小紅想利用如圖19-6所示的裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”,兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,燒瓶A中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大。兩瓶煤油中溫度計可以顯示煤油的溫度。 圖19-6(4)根據(jù)法的研究思想,應該使這兩個燒瓶中煤油的質(zhì)量相等?？刂谱兞?熱點考向探究(5)小紅問小明:“打開水龍頭就可以得到水,干嗎不用水代替煤油?”對于這個問題,小明與他的同學給出了下列四種答案,你認為最

12、合理的是。A.因為煤油有顏色便于觀察B.因為煤油有比較大的熱值C.因為煤油有比較小的密度D.因為煤油有比較小的比熱容(6)實驗中,小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計的示數(shù)升高得快,這表明:在電流和通電時間相同的情況下,導體的電阻越,產(chǎn)生的熱量越多。 D大 熱點考向探究(7)小紅把實驗裝置做了一些改動:在相同的燒瓶A、B中裝滿煤油,用細玻璃管代替溫度計做實驗,當煤油溫度上升時,會看到細玻璃管內(nèi)的液面明顯上升,下列實驗中也用到這種思想和方法的是。A.將不同的電阻絲分別接到同一電路中,通過比較電流的大小來比較電阻的大小B.將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉,通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動C.讓不同的紙團從相同高度同時下落,通過落地的先后判斷運動的快慢D.將小鐵屑均勻撒在磁體周圍,通過觀察鐵屑的分布情況來認識磁場的分布情況(8)有許多家用電器是根據(jù)焦耳定律設計的,請舉兩個例子: ; 。 B電飯鍋 電烙鐵