九年級物理全冊 第16章 電功 電功率 第4節(jié) 科學探究 電流的熱效應課件 （新版）滬科版.ppt

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第四節(jié)科學探究 電流的熱效應 1 電流的熱效應2 焦耳定律 熱能 熱 電流的二次方 電阻 通電的時間 I2Rt UIt 電飯鍋 電熨斗 電暖氣 電爐子它們工作時都是把電能轉化為 這是電流的效應 1 焦耳定律 電流通過導體產生的熱量跟成正比 跟導體的 成正比 跟成正比 電流的熱效應 下列四種電器中 利用電流熱效應工作的是 A 洗衣機B 電腦C 電風扇D 電飯鍋 解析 電流流過導體時電能轉化為內能的現象叫做電流的熱效應 即利用電流熱效應工作的用電器把電能轉化為內能 洗衣機 電風扇工作時把電能轉化成機械能 電腦工作時電能主要轉化成光 電飯鍋是根據電流的熱效應工作的 它把電能主要轉化為內能 D 1 2014常德 解析 在這三個用電器中 只有電烙鐵把消耗的電能全部轉化為熱能 2 有三個用電器 其中一個為 220V60W 的電風扇 一個為 220V60W 的白熾燈 另一個是 220V60W 的電烙鐵 都在額定電壓下工作相同的時間 比較這三個用電器產生的熱量是 A 電風扇最多B 白熾燈最多C 電烙鐵最多D 都一樣多 C 焦耳定律 3 如圖所示的實驗裝置中 三個相同的燒瓶A B C內都盛有質量和初溫均相等的液體 其中A B燒瓶中裝的是水 C燒瓶中裝的是煤油 A B C瓶中電阻絲的阻值分別為RA RB RC 且RA RC RB 當合上開關S通電一定時間后 三個燒瓶中的液體均未達到沸騰 A B C瓶中溫度計示數分別為TA TB TC 對三支溫度計示數的判斷 下列說法正確的是 均不計熱損失 比熱容c水 c煤油 A TA TBTBC TC TA TBD TA TB TC 解析 由題圖知RA RB RC串聯(lián) 通過它們的電流和通電時間均相等 根據焦耳定律Q I2Rt可知 A C瓶吸收的熱量相同且大于B瓶 但是由于C瓶中是煤油 所以TC TA TB C 4 某養(yǎng)雞場新購進一臺電熱孵卵器 其電阻為110 不變 在額定電壓下工作時通過孵卵器的電流是2A 則該孵卵器正常工作10s所產生的熱量為J 解析 孵卵器產生的熱量Q I2Rt 2A 2 110 10s 4400J 4400 如圖是某實驗中學物理課外活動小組自制的電熱暖手器的電路原理圖 電源電壓恒為8V S為間單刀三擲開關 發(fā)熱體的電阻分別是R1 2 R2 1 R3 5 問 1 該電熱暖手器工作時的最小電流是多少 2 該電熱暖手器消耗的最大電功率是多少 3 當開關調至 2 位置時 R2在1min內最多可以產生多少焦耳的熱量 5 2014長沙 答案 1 1A 2 32W 3 426 7J 測控導航 1 在驗證焦耳定律的實驗中 為了探究電流通過兩根不同的電阻絲產生的熱量跟電阻的關系 實驗時應同時保持相同的物理量是 A 通過它們的電流和加在它們兩端的電壓B 通過它們的電流和它們的電阻C 通過它們的電流和通電時間D 通過它們的電流 加在它們兩端的電壓和通電時間 C 解析 考慮利用控制變量法 2 電烙鐵通電一段時間后變得很燙 而連接電烙鐵的導線卻沒有明顯發(fā)熱 這主要是因為 A 導線的絕緣皮隔熱B 導線散熱比電烙鐵快C 通過導線的電流小于通過電烙鐵的電流D 導線的電阻遠小于電烙鐵電熱絲的電阻 解析 通過導線的電流等于通過電烙鐵的電流 而導線的電阻遠小于電烙鐵電熱絲的電阻 由焦耳定律Q I2Rt知 導線上產生的熱量遠遠小于電烙鐵產生的熱量 D 利用如圖所示電路可定性研究電熱與電流 電阻和通電時間的關系 圖中三個電阻的材料和質量相同 且R1 R3 5 R2 10 三個電子溫度計分別與之相連 圖中未畫出 并能測量它們的溫度 閉合開關后 每隔一定時間記錄各電阻的溫度 通過比較溫度的變化來間接反映電阻產生電熱的多少 下列有關分析與推斷錯誤的是 A 分析任意一個電阻的溫度變化 可知電熱與通電時間有關B 分析比較R1和R2的溫度及變化 可知電熱與電阻有關C 分析比較R1和R3的溫度及變化 可知電熱與電流有關D 分析比較R2和R3的溫度及變化 可知電熱與電流和電阻有關 解析 由題圖可知 R1和R2串聯(lián)后又與R3并聯(lián) 通過比較任意一個電阻及其溫度變化 可以推斷電熱和通電時間的關系 故A說法正確 R1和R2串聯(lián) 通過的電流和通電時間相等 但電阻不相等 可以分析比較R1和R2的溫度及變化 可知電熱與電阻有關 故B說法正確 通過R1和R3的電流不相等 但電阻相等 通過分析比較R1和R3的溫度及變化 可知電熱與電流有關 故C說法正確 R2和R3的電阻不相等 通過的電流也不相等 沒有控制變量 所以分析比較R2和R3的溫度及變化 不能推斷得出電熱與電流和電阻有關 故D說法錯誤 D 3 2014株洲 D 4 如圖所示電路中 已知R1 R2 電源電壓U保持不變 在相同的時間內四個電路中總共放出的熱量由多到少的順序是 A 甲 乙 丙 丁 B 甲 丙 丁 乙 C 丙 丁 乙 甲 D 乙 丁 丙 甲 5 電熱絲R1 R2串聯(lián)起來 接在電路中 如圖所示 若R1 R2 則先被點燃的火柴是 A 電熱絲R1上的火柴B 電熱絲R2上的火柴C 兩電熱絲上的火柴同時被點燃D 無法確定 A 解析 由題意知R1 R2串聯(lián) 且R1 R2 根據焦耳定律Q I2Rt知 在相同的時間內 R1產生的熱量多 故R1上的火柴先被點燃 將兩根電阻絲R1 R2分別插入甲 乙兩瓶等質量煤油中 串聯(lián)接入電路 R1 R2 2 3 通電一段時間后 R1 R2產生的熱量之比為 A 2 3B 3 2C 4 9D 9 4 6 2014衡陽 A 如圖所示是探究焦耳定律的實驗裝置 除了燈絲電阻R甲 R乙外 其余條件均相同 開關閉合 電路接通后 下列對甲 乙兩瓶的對比分析和判斷 正確的是 A 因為通過兩電阻絲的電流相等 所以兩電阻絲兩端的電壓相等B 因為通過乙瓶電阻絲的電流大 所以乙瓶的溫度計示數變化快C 因為甲瓶中煤油的比熱容要小 所以甲瓶的溫度計示數變化快D 因為甲瓶中電阻絲產生的熱量多 所以甲瓶的溫度計示數變化快 D 解析 由題圖知R甲 R乙串聯(lián) 則通過兩電阻絲的電流相等 因為R甲 R乙 根據Q UIt I2Rt知Q甲 Q乙 所示甲瓶溫度變化快 7 2014瀘州 8 下列例子中 能防止電熱危害的是 A 供取暖用的電褥子B 高空飛行員所穿衣服里的電熱保溫裝置C 電動機外殼上有許多小孔D 孵化家禽的電熱孵化器 C 某電熱壺銘牌上標有 220V1000W 字樣 當其正常工作時 把質量為2kg 溫度為30 的水加熱到80 用時10min c水 4 2 103J kg 加熱過程中 水吸收的熱量是J 電熱壺燒水的效率是 4 2 105 70 9 2013泰安 10 小明設計了一個電加熱器 有加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài) 如圖發(fā)熱體AB是一根阻值500 的電阻絲 C D是電阻絲AB上的兩點 S 是一個溫度控制開關 當開關S 閉合 開關S接通C點時 電阻絲每分鐘放出的熱量是Q1 當S 閉合 S接通D點時 電阻絲每分鐘放出的熱量是Q2 當S 斷開時 電阻絲每分鐘放出的熱量是Q3 按大小排列出Q1 Q2和Q3的順序是 Q2 Q1 Q3 11 小明利用如圖所示的實驗裝置探究 導體產生的熱量與電阻大小的關系 甲 乙兩瓶中裝有質量與初溫都相同的煤油 甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小 1 實驗中煤油吸熱的多少是通過 選填 溫度計示數 或 加熱時間 來反映的 2 為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果 小明選用煤油而不用水做實驗 是因為煤油的比熱容 選填 大于 或 小于 水的比熱容 3 通電一定時間后 乙瓶中的溫度計示數升高得快 由此得出的實驗結論是 4 該實驗中用到的研究物理問題的方法是 溫度計示數 小于 在電流和通電時間相同時 導體電阻 越大產生的熱量越多 控制變量法 解析 1 兩電阻絲產生熱量的多少可以通過溫度計示數的變化反映出來 2 為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果 即觀察到的溫度計示數變化大 則在同質量吸收相同熱量的條件下 比熱容小的液體溫度變化大 3 使用相同質量的煤油 通電一定時間后 乙瓶中的溫度計示數升高得快 說明乙瓶中的煤油吸收的熱量多 即乙瓶中的鎳鉻合金絲產生的熱量多 由此得出結論 在電流和通電時間相同時 導體電阻越大產生的熱量越多 4 知道熱量與電流 電阻及通電時間有關 可變因素較多 本題是在電流 時間相同的前提下 使用不同的電阻 探究熱量與電阻的關系 這采用的是控制變量法 12 2013揚州 產品型號EL 8952額定電壓220V頻率50Hz額定功率1000W容量1 0L 1 電熱水壺的電阻 2 將1kg水從20 加熱到100 水吸收的熱量 3 要放出這些熱量 電熱水壺正常工作的時間 不計熱量損失 c水 4 2 103J kg 如表是小明家電熱水壺的銘牌 求 13 材料分析題 家庭電路中有時會發(fā)生短路現象 例如 改裝電路時不小心 使火線和零線直接連通造成短路 電線絕緣皮被刮破或烤焦 電線和用電器使用久了 絕緣皮破損或老化 也會使火線和零線直接連通或電器進水造成短路 根據前面學過的知識可知 由于導線的電阻很小 短路時電路中電流非常大 會產生大量的熱 使導線的溫度急劇升高 很容易造成火災 閱讀后 請你根據所學的物理知識解釋 短路時 電路中的電流非常大 和 很容易造成火災 的原因 C 如圖所示 電源電壓恒定 R1 10 滑動變阻器R2的最大阻值為20 當S1 S2均斷開 滑片P置于最下端B點時 電流表的示數為0 6A 求 1 電源電壓 2 2013南充 答案 1 6V 2 當S1 S2均斷開 滑片P置于最上端A點時 在5min內通過R2的電流所產生的熱量 3 當S1 S2均閉合 滑片P在A B兩端點間移動時 該電路所消耗的最小電功率 答案 2 240J 3 7 2W 1 T1注意電動機不是純電阻 2 T2注意公式及其變形的應用 謝謝觀賞