第十五章《電功和電熱復(fù)習(xí)》2

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1、 授課教案 授課標(biāo)題 第十五章 電功和電熱一輪復(fù)習(xí) 2 1．知道電能表的作用，了解技術(shù)參數(shù)并會(huì)正確讀數(shù)和計(jì)算電費(fèi)； 2．知道電流做功和能量轉(zhuǎn)化，通過對(duì)電流做功影響因素的探究，理解電 流做功與哪些因素有關(guān)，并能運(yùn)用電功公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算； 學(xué)習(xí)目標(biāo) 3．理解電功率的物理意義、 公式，能區(qū)分用電器的額定功率和實(shí)際功率， 并能運(yùn)用電功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算； 4．會(huì)用伏安法測(cè)用電器的電功率，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的電路故障分析． 重點(diǎn)難點(diǎn) 尋找雙基漏洞，并記錄和制定解決辦法 【知識(shí)回顧與檢測(cè)】

2、 1．焦耳定律： 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟導(dǎo)體的 成正比，跟 成 正比．公式是 ． 2．當(dāng) 時(shí)，則有 W=Q，可用計(jì)算電功 W的公 式 、 或 來計(jì)算電熱 Q． 3．電熱器是利用電流的 效應(yīng)工作的設(shè)備， 它的主要組成部分是 ，它是由 大、 高的電阻絲繞在絕緣材料上組成的．家用電器中屬于電熱器的有 、 、 等． 4．電風(fēng)扇在工作過程中把電

3、能轉(zhuǎn)化成 能，而電飯煲在工作過程中把電能轉(zhuǎn)化成 能． 5．一段導(dǎo)體的阻值為 lO Ω ，當(dāng)導(dǎo)體的電流是 200mA時(shí)，半分鐘內(nèi)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 是 J ，消耗的電能是 J ． 6．電爐絲通過導(dǎo)線連接到電路中，電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不怎么熱，是因?yàn)? 。 7．規(guī)格為“ 6V 6W”“、 6V 3W”的甲乙兩只小燈泡， 若將它們并聯(lián)后接在 6V 的電路中，則 燈 更亮一些；若將它們串聯(lián)后接在 6V 的電路中，則 燈更亮

4、一些；若使其中一燈恰好能 正常工作，則電路兩端的總電壓為 V 。 【作業(yè)批改與點(diǎn)評(píng)】 【知識(shí)學(xué)習(xí)與掌握】 一、電功、電功率的計(jì)算 點(diǎn)撥： 根據(jù)公式 、 計(jì)算電功和電功率的基本公式。另外根據(jù)歐姆定律 I=U/R ，可 W=UIt P=UI 2 2 2 2 推導(dǎo)出 W=IRt=Ut/R ， P= I R=

5、U/R，要注意這兩個(gè)公式僅適用于將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用 電器或電路。 【例 1】如圖所示電路， R=20Ω ，當(dāng) S 閉合 S 斷開時(shí)，電流表讀數(shù)為 1A，當(dāng) S、 S 都閉合 1 1 2 1 2 時(shí)，電流表讀數(shù)為 1.25A 。求 : (1) R2 的阻值是多大 ? (2) 當(dāng) S1、 S2 都閉合時(shí)，電路中消耗的總功率是多大? (3) 通電 10min， R1 上消耗的電能是多少 ?

6、例 1 二、焦耳定律和電熱器 點(diǎn)撥： 焦耳通過大量實(shí)驗(yàn)得出電流產(chǎn)生熱量跟電流強(qiáng)度、 電阻和時(shí)間的關(guān)系： 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。即： Q=I2Rt。它適用于電流通過任何用電器產(chǎn)生熱量的計(jì)算。 在僅有電流熱效應(yīng)存在的電路中， 電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能， 而沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的能， 這時(shí)電流產(chǎn)生的熱量等于電流所做的功， 2 2 即 Q=W=UIt=IRtQ=Ut/R 。若電流通過電動(dòng)機(jī)做功， 電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能， 此時(shí)電流做功為 W=UIt，電流通

7、過電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為 Q=I2Rt， 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為 E=W-Q=UIt-I2Rt。 電熱器是利用電流熱效應(yīng)工作的用電器， 其主要組成部分是發(fā)熱體， 是由電阻率大、 熔 點(diǎn)高的合金絲制成的。 電熱器具有清潔衛(wèi)生無污染、 熱效率高、 方便控制和調(diào)節(jié)溫度等優(yōu)點(diǎn)。 【例 2】一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為 380V，線圈電阻為 2 ，線圈中電流為 10A。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作 1s 消耗的電能為 ，產(chǎn)生的熱量為 ，則 （ ） W Q A． =

8、3800J， =200J B ． =3800J， =3800J W Q W Q C． W=72200J， Q=200J D ． W=72200J， Q=3800J 【例 3】在如圖所示的電路中， R、 R 是兩個(gè)電阻圈， R 的阻值大于 R 的阻值，電阻圈上 1 2 1 2 各夾一根火柴。 接通電路，一會(huì)兒觀察到兩電阻圈上的火柴先后被點(diǎn)燃，這說明電流通過 電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱，將 能轉(zhuǎn)化為 能 .

9、若繼續(xù)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)： （1）斷開開關(guān)，待兩個(gè)電阻圈完全冷卻，再重新各夾一根火柴，使變阻器接入電路的阻值 較大。接通電路，經(jīng)時(shí)間 t ， R 上的火柴先被點(diǎn)燃 . 這說明，在電流和通電時(shí)間相同的 1 1 情況下， __________越大，產(chǎn)生的 越多。 （2）斷開開關(guān)，待兩個(gè)電阻圈完全冷卻，再重新各夾一根火 柴，使變阻器接入電路的阻值較小。接通電路，經(jīng)時(shí)間 t ， R 2 1 上的火柴先被點(diǎn)燃，比較發(fā)現(xiàn)

10、 t 2 小于 t 1。 由此推理，在電阻 和通電時(shí)間相同的情況下， 越大，產(chǎn)生的 R1 R2 越多。 【當(dāng)堂訓(xùn)練】 1．一臺(tái)“ 220V、 1000W”的電爐，想把它改裝后接到 下哪個(gè)措施是正確的  例 3 110V 的電源上，但功率保持不變，以 （ ） A．將電爐絲截掉一半后接入電路 B ．將電爐絲截掉四分之一接入電路 C．將電爐絲分成等長(zhǎng)的兩段，再并聯(lián)接入電路

11、 D ．將電爐絲拉長(zhǎng) 2 倍后再接入電路 2．電風(fēng)扇、白熾燈、電烙鐵三個(gè)用電器上都標(biāo)有“ 220V 60W”字樣， 正常工作時(shí)，相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量 （ ） A．電風(fēng)扇最多 B ．白熾燈最多 C ．電烙鐵最多 D ．三者一樣多 3．如圖是直流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，電源電壓為 110V 且保持不變，電 路中的電流是 5A，質(zhì)量為 50kg 的重物在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以 0． 9m/s 的速度勻 速上升，不計(jì)各處摩擦，則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是 (g 取 10N/kg) 第 3 題 A．

12、2ΩB ．4ΩC ．10ΩD ．22Ω ( ) 4．如圖是電吹風(fēng)機(jī)送熱風(fēng)時(shí)的工作電路。對(duì)應(yīng)額定功率為 1100W，正 常工作 10min，消耗電能 J ，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能一定小于 J 。 【知識(shí)梳理與總結(jié)】 第 4 題 【作業(yè)布置與檢查】 1．用焦耳定律公式 Q=I2Rt 計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量，這個(gè)公式適用于 ( ) A．純電阻性用電器，如白熾燈、電爐等 B ．電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇等家用電器 C．電解、蓄電池充電等 D ．對(duì)任何用電器都適用

13、 2．關(guān)于電熱的利用，下列說法中正確的是 ( ) A．電熱對(duì)我們來說總是有利的 B ．電熱對(duì)我們來說總是不利的 C．電飯鍋是利用電流熱效應(yīng)的原理制成的 D ．電視機(jī)工作過程中沒有產(chǎn)生電熱 3．電熨斗通電一段時(shí)間后， 熨斗面很燙， 而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么熱， 這是因?yàn)?（ A．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于熨斗的電阻，導(dǎo)線消耗的電能很少  ） B．導(dǎo)線的散熱比熨斗快 C．通過導(dǎo)線的電流遠(yuǎn)小于通過熨斗的電流 D．導(dǎo)線外有絕緣皮隔熱 4．現(xiàn)有兩段電阻絲 R1 、 R2，且 R1＞ R2，現(xiàn)

14、將它們用如圖所示的不同連接方式，給質(zhì)量、初 溫相同，容器也相同的水加熱相同時(shí)間，且水均未沸騰。其中水溫最高的是圖（ ） R1 R2 R1 R2 · R1 · R2 A B 第 4 題 C D 5．阻值為 R 的電阻絲，接到電源上 6min 燒開一壺水，現(xiàn)在用兩根同樣的電阻絲串聯(lián)起來， 接到同一電源上燒開同一壺水，需要的時(shí)間是 （ ） A． 12min B ． 4min C ． 8min D ． 6min

15、 6．把一臺(tái)電動(dòng)機(jī)接入 220V 的電路中，通過電動(dòng)機(jī)的電流 5A，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為 2Ω ，1min 通過線圈的電流產(chǎn)生的熱量為 （ ） A． 1100J B ． 3000J C ． 66000J D ． 50J 7．某電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為 R，正常工作時(shí)兩端的電壓為 U，通過的電流為 I ，則該電動(dòng)機(jī)工 作時(shí)，輸出的最大機(jī)械功率為 （ ） A． UI B ．I 2R C．UI ＋I(xiàn) 2R D ．UI－I 2R 8．將“ 220V 25W”和“ 2

16、20V 40W”的兩個(gè)燈泡先并聯(lián)起來接到 220V 的電路中，后串聯(lián)起來 接入同一電路，則 （ ） A．兩種情況下燈泡都能正常發(fā)光 B．兩種情況下燈泡都不能正常發(fā)光 C．并聯(lián)接入時(shí)兩燈消耗的總功率比串聯(lián)時(shí)大 D．串聯(lián)接入時(shí)兩燈消耗的總功率比并聯(lián)時(shí)大 9．兩根電熱絲，電阻之比為 2：1，若把他們串聯(lián)接在電路中，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比 為 ；若把他們并聯(lián)接在電路中，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為 。 10．白熾燈的燈絲斷了，將它搭接起來后，燈

17、還可以發(fā)光，但往往時(shí)間不長(zhǎng)，燈絲很容易再 次從斷裂處燒斷，這是因?yàn)樵撎幍碾娮? ，工作時(shí)產(chǎn)生的熱量 ，溫度 ， 因此容易斷。 11．一種家用電熨斗的規(guī)格為“ 220V 800W”。這種電熨斗內(nèi)部電熱絲的電阻是 Ω， 在額定電壓下工作 10min 產(chǎn)生 J 的熱量。 12．一只電熱器接在照明電路中， 5min 產(chǎn)生的熱量為 2.64 × 105J，則通過該電熱器的電流 是 A ，電熱器正常工作時(shí)的電阻是 Ω 。 A 13．阻值為 R 的電阻絲接到電壓不

18、變的電源中， 4min 可使一杯水燒開，現(xiàn)換 用阻值為 10R的電阻絲，再接到此電源上， min 可使同樣的一杯水燒開。 M V 第14題 14．如圖是電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)示意圖。汽車行駛時(shí)，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻 值來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變行駛速度。當(dāng)汽車速度最大時(shí)，電壓表的示數(shù)為 180V，電 流表的示數(shù)為 15A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為 W 。若電動(dòng)機(jī)的內(nèi) 阻為 0.4 Ω，則電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的發(fā)熱功率為 W 。 15．

19、如圖是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置， 兩阻值分別為R和 2R的電阻絲浸在相同質(zhì)量和初溫的煤油中，每一燒瓶里各插入一溫度計(jì)。請(qǐng)回答下列問題： (1) 合上開關(guān)，經(jīng)過一段時(shí)間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過反映出來的； (2) 采用這種連接方式的目的是 。 第15題 16．小明家的太陽(yáng)能熱水器，可以貯水 100kg，天氣好時(shí)，吸收的太陽(yáng)輻射能可以使水溫度 升得足夠高；陰天雨天可用電輔助加熱，它的電加熱棒的額定電壓是 220V，額定電功率是 2000W。 （ 1）若在陽(yáng)光的照射下， 100kg 的水溫度從 20℃上升至 50℃，吸收太陽(yáng)的熱量是多少？ （ 2）若在陰雨天僅用電加熱棒在額定電壓下將這些水加熱，使之升高相同的溫度，需要多 長(zhǎng)的時(shí)間？ ( 設(shè)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水吸收的內(nèi)能) （ 3）實(shí)際上用電加熱器時(shí)間需要2h，請(qǐng)你寫出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的兩個(gè)原因。 【質(zhì)疑釋疑】 在本節(jié)課學(xué)習(xí)中，我還有哪些疑問？我還想解決哪些問題？