第21課時(shí) 電流熱效應(yīng)

第21課時(shí)電流的熱效應(yīng)1第21課時(shí)┃考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)1電流的熱效應(yīng)1．定義：電流通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2．探究實(shí)驗(yàn)

探究課題

電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理利用電流的熱效應(yīng)加熱質(zhì)量相同的同種液體，通過液體溫度升高的情況判斷通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用煤油的目的煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，溫度升高得快，易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，且它是絕緣體探究方法控制變量法、轉(zhuǎn)換法2第21課時(shí)┃考點(diǎn)聚焦實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程分三步完成：

①在電流和電阻相同時(shí)，探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系(具體操作：把同一只通電燒瓶連入電路中，加熱不同的時(shí)間，通過觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化從而比較產(chǎn)生的電熱的多少)；

②在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，探究電熱與電阻的關(guān)系(電路設(shè)計(jì)：兩個(gè)阻值不同的電阻串聯(lián)，目的是控制電流、通電時(shí)間相同，如圖甲所示)；

③在電阻與通電時(shí)間相同時(shí)，探究電熱與電流的關(guān)系(電路設(shè)計(jì)：將阻值相同的電阻分別放在并聯(lián)電路的干路和支路上，目的是控制電阻相同，改變電流大小，如圖乙所示)甲乙3第21課時(shí)┃考點(diǎn)聚焦結(jié)論①在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越________；②在通電時(shí)間一定、電阻相同的情況下，通過的電流越大，產(chǎn)生的熱量越________多多4第21課時(shí)┃考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)2焦耳定律正比正比正比Q＝I2Rt5第21課時(shí)┃考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)3電熱與電能的關(guān)系對(duì)于電流做功(W＝UIt)跟電流產(chǎn)生的熱量(Q＝I2Rt)，它們是整體與局部、全體與部分的關(guān)系。[說明]①在電路中接入的如果是電爐、白熾燈、電烙鐵等“純電阻”用電器，當(dāng)電流通過時(shí)，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)電能和電熱的計(jì)算相同，即W＝Q。②在電路中接入的如果是電動(dòng)機(jī)、充電的蓄電池等“非純電阻”用電器，當(dāng)電流通過時(shí)，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能，只有一部分電能消耗在導(dǎo)線上，克服電阻做功而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，電熱Q只是電能W的一部分，即W＞Q。6第21課時(shí)┃考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)4電熱的利用和防止1．電熱的利用——電熱器原理電流的______效應(yīng)組成主要組成部分——發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金絲繞在絕緣體材料上制成的優(yōu)點(diǎn)①清潔衛(wèi)生；②熱效率高；③可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度舉例電爐、電飯鍋、電熱毯等2.電熱的防止利用散熱窗、散熱片、風(fēng)扇吹風(fēng)等方法加快散熱。熱7類型一、電流的熱效應(yīng)歸類示例第21課時(shí)┃歸類示例例1用如圖21－1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”。圖21－18第21課時(shí)┃歸類示例(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察__________________________________來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。(2)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲、乙兩瓶中要裝入______________、______________的同種液體。(3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x用的兩電阻絲的阻值不能____________。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________________________________________________。(5)該實(shí)驗(yàn)裝置還可以研究通電時(shí)間一定時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與__________的關(guān)系。兩支溫度計(jì)的示數(shù)(或變化)質(zhì)量相同初溫相同相同在電流、通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多電流大小9第21課時(shí)┃歸類示例此實(shí)驗(yàn)的考查通常從三個(gè)角度入手：①控制變量法的應(yīng)用；②如何比較產(chǎn)生的熱量多少(“轉(zhuǎn)換法”的利用)；③被加熱液體的選擇(比熱容小的液體)。點(diǎn)評(píng)10類型二、焦耳定律及其應(yīng)用第21課時(shí)┃歸類示例例22013?黃岡

電熱加濕器工作原理：加濕器水箱中部分水通過進(jìn)水閥門進(jìn)入電熱槽中受熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴(kuò)散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度。下表是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖21－2所示，R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點(diǎn)，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)加濕器關(guān)、低、高擋的轉(zhuǎn)換。額定電壓220V額定最大發(fā)熱功率400W水箱容積4L適用面積40～60m2圖21－211第21課時(shí)┃歸類示例(1)若加熱前水溫為20℃，電熱槽內(nèi)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，從加熱到沸騰最短時(shí)間為3min，則電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克？[不計(jì)熱損失，c水＝4.2×103J/(kg?℃)，結(jié)果保留兩位小數(shù)](2)求加濕器在低擋時(shí)的發(fā)熱功率。(3)對(duì)于需要制冷的室內(nèi)，電熱加濕器會(huì)使其氣溫升高，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)的建議。12第21課時(shí)┃歸類示例點(diǎn)評(píng)13第21課時(shí)┃歸類示例點(diǎn)評(píng)14答案

(1)0.21kg(2)200W(3)降低電熱槽內(nèi)氣壓，使水的沸點(diǎn)降低解析第21課時(shí)┃歸類示例15類型三、非純電阻電路的有關(guān)計(jì)算第21課時(shí)┃歸類示例例32013?呼和浩特

如圖21－5所示，直流電動(dòng)機(jī)通過電流做功提升重物，但在電能轉(zhuǎn)化成機(jī)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1.5Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過線圈的電流為2A，物體質(zhì)量540g，以10m/s的速度勻速上升，不計(jì)繩的重力和一切摩擦。物體上升20s的過程中，求：(g取10N/kg)(1)電壓表示數(shù)。(2)電流通過線圈產(chǎn)生的熱量