第21課時 電流熱效應(以2013年真題為例)

1、第第2121課時電流的熱效應課時電流的熱效應考考 點點 聚聚 焦焦考考 點點 聚聚 焦焦歸歸 類類 示示 例例歸歸 類類 示示 例例第第21課時課時考點聚焦考點聚焦考考 點點 聚聚 焦焦考點考點1 1電流的熱效應電流的熱效應1 1定義：定義：電流通過導體時，導體會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電電流通過導體時，導體會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。流的熱效應。2 2探究實驗探究實驗考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例探究課題探究課題電流的熱效應與哪些因素有關(guān)電流的熱效應與哪些因素有關(guān)實驗原理實驗原理利用電流的熱效應加熱質(zhì)量相同的同種液體，通過液體利用電流的熱效應加熱質(zhì)量相同的同種液體，通過液體溫度升高的情況判

2、斷通電導體產(chǎn)生熱量的多少溫度升高的情況判斷通電導體產(chǎn)生熱量的多少用煤油的用煤油的目的目的煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，溫度升高得快，易煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，溫度升高得快，易進行實驗操作，且它是絕緣體進行實驗操作，且它是絕緣體探究方法探究方法控制變量法、轉(zhuǎn)換法控制變量法、轉(zhuǎn)換法第第21課時課時考點聚焦考點聚焦實實驗驗設(shè)設(shè)計計 實驗過程分三步完成：實驗過程分三步完成：在電流和電阻相同時，探究電熱與通電時間的關(guān)系在電流和電阻相同時，探究電熱與通電時間的關(guān)系(具體操作：具體操作：把同一只通電燒瓶連入電路中，加熱不同的時間，通過觀察溫度計把同一只通電燒瓶連入電路中，加熱不同的時間，通過觀察溫

3、度計示數(shù)的變化從而比較產(chǎn)生的電熱的多少示數(shù)的變化從而比較產(chǎn)生的電熱的多少)；在電流和通電時間相同時，探究電熱與電阻的關(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(shè)計：電路設(shè)計：兩個阻值不同的電阻串聯(lián)，目的是控制電流、通電時間相同，如圖兩個阻值不同的電阻串聯(lián)，目的是控制電流、通電時間相同，如圖甲所示甲所示)；在電阻與通電時間相同時，探究電熱與電流的關(guān)系在電阻與通電時間相同時，探究電熱與電流的關(guān)系(電路設(shè)計：電路設(shè)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，目的是控制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，如圖乙所示電阻相同，改變電流大小

4、，如圖乙所示) 甲甲 乙乙考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第21課時課時考點聚焦考點聚焦結(jié)結(jié)論論在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，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_；在通電時間一定、電阻相同的情況下，在通電時間一定、電阻相同的情況下， 通過的電流越大，產(chǎn)生通過的電流越大，產(chǎn)生的熱量越的熱量越_多多多多考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第21課時課時考點聚焦考點聚焦考點考點2 2焦耳定律焦耳定律正比正比正比正比正比正比QI2Rt考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第21課時課時考點聚焦考點聚焦考點考點3 3電熱與電能的關(guān)系電熱與電能的關(guān)系對于電流做功對于電流

5、做功(WUIt)跟電流產(chǎn)生的熱量跟電流產(chǎn)生的熱量(QI2Rt)，它們是整，它們是整體與局部、全體與部分的關(guān)系。體與局部、全體與部分的關(guān)系。 說明說明 在電路中接入的如果是電爐、白熾燈、電烙鐵等在電路中接入的如果是電爐、白熾燈、電烙鐵等“純電阻純電阻”用電器，當電流通過時，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)用電器，當電流通過時，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時電能和電熱的計算相同，即能，此時電能和電熱的計算相同，即WQ。在電路中接入的如果是電動機、充電的蓄電池等在電路中接入的如果是電動機、充電的蓄電池等“非純電阻非純電阻”用電器，當電流通過時，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能、化用電器，當電流通過時，消耗的電能大

6、部分轉(zhuǎn)化為機械能、化學能，只有一部分電能消耗在導線上，克服電阻做功而轉(zhuǎn)化為學能，只有一部分電能消耗在導線上，克服電阻做功而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，電熱內(nèi)能，所以，電熱Q只是電能只是電能W的一部分，即的一部分，即WQ?？键c聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第21課時課時考點聚焦考點聚焦考點考點4 4電熱的利用和防止電熱的利用和防止1 1電熱的利用電熱的利用電熱器電熱器原理原理電流的電流的_效應效應組成組成主要組成部分主要組成部分發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的合金絲繞在絕緣體材料上制成的的合金絲繞在絕緣體材料上制成的優(yōu)點優(yōu)點清潔衛(wèi)生；清潔衛(wèi)生；熱效率高；熱效率高；可以

7、方便地控制和調(diào)節(jié)溫度可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度舉例舉例電爐、電飯鍋、電熱毯等電爐、電飯鍋、電熱毯等2.2.電熱的防止電熱的防止利用散熱窗、散熱片、風扇吹風等方法加快散熱。利用散熱窗、散熱片、風扇吹風等方法加快散熱。熱熱考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例類型一、電流的熱效應類型一、電流的熱效應歸歸 類類 示示 例例第第21課時課時歸類示例歸類示例例例1 用如圖用如圖211所示的實驗裝置探究所示的實驗裝置探究“電流通過導體產(chǎn)電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系生的熱量與電阻的關(guān)系”。圖圖211考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第21課時課時歸類示例歸類示例(1)實驗中通過觀察實驗中通過觀察_來比來比較電

8、流產(chǎn)生的熱量的多少。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、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、乙兩瓶中要裝入乙兩瓶中要裝入_、_的同種液體。的同種液體。(3)為達到實驗目的，選用的兩電阻絲的阻值不能為達到實驗目的，選用的兩電阻絲的阻值不能_。(4)實驗結(jié)論是實驗結(jié)論是_。(5)該實驗裝置還可以研究通電時間一定時導體產(chǎn)生的熱量與該實驗裝置還可以研究通電時間一定時導體產(chǎn)生的熱量與_的關(guān)系。的關(guān)系。兩支溫度計的示數(shù)兩支溫度計的示數(shù)(或變化或變化)質(zhì)量相同質(zhì)量相同初溫相同初溫相同相同相同在電流、通電時間一定時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多在電流、

9、通電時間一定時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多電流大小電流大小考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第21課時課時歸類示例歸類示例 此實驗的考查通常從三個角度入手：此實驗的考查通常從三個角度入手：控制變量法控制變量法的應用；的應用；如何比較產(chǎn)生的熱量多少如何比較產(chǎn)生的熱量多少( “轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法” 的利用的利用)；被加熱液體的選擇被加熱液體的選擇(比熱容小的液體比熱容小的液體)。點點 評評考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例類型二、焦耳定律及其應用類型二、焦耳定律及其應用第第21課時課時歸類示例歸類示例例例2 2013黃岡黃岡 電熱加濕器工作原理：加濕器水箱中部電熱加濕器工作原理：加濕器水箱中部分水通過進水閥

10、門進入電熱槽中受熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣通分水通過進水閥門進入電熱槽中受熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度。下表是某同過蒸汽擴散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度。下表是某同學設(shè)計的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖學設(shè)計的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖212所示，所示，R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻，為阻值相同的發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點，為觸點，S為旋轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，可實現(xiàn)加濕器關(guān)、低、高擋的轉(zhuǎn)換。型開關(guān)，可實現(xiàn)加濕器關(guān)、低、高擋的轉(zhuǎn)換。額定電壓額定電壓220 V額定最大發(fā)熱功率額定最大發(fā)熱功率400 W水箱容積水箱容積4 L適用面積適用面積4060 m

11、2圖圖212考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第21課時課時歸類示例歸類示例(1)若加熱前水溫為若加熱前水溫為20，電熱槽內(nèi)氣壓為標準大氣壓，從加熱，電熱槽內(nèi)氣壓為標準大氣壓，從加熱到沸騰最短時間為到沸騰最短時間為3 min，則電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克？，則電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克？不計熱損失，不計熱損失，c水水4.2103 J/(kg)，結(jié)果保留兩位小數(shù)，結(jié)果保留兩位小數(shù)(2)求加濕器在低擋時的發(fā)熱功率。求加濕器在低擋時的發(fā)熱功率。(3)對于需要制冷的室內(nèi)，電熱加濕器會使其氣溫升高，請?zhí)岢鰧τ谛枰评涞氖覂?nèi)，電熱加濕器會使其氣溫升高，請?zhí)岢鲆粭l改進的建議。一條改進的建議?？键c聚焦考點聚焦

12、歸類示例歸類示例第第21課時課時歸類示例歸類示例點點 評評考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第21課時課時歸類示例歸類示例點點 評評考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例答答 案案 (1)0.21 kg(2)200 W(3)降低電熱槽內(nèi)氣壓，使水的沸點降低降低電熱槽內(nèi)氣壓，使水的沸點降低解解 析析第第21課時課時歸類示例歸類示例考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例類型三、非純電阻電路的有關(guān)計算類型三、非純電阻電路的有關(guān)計算第第21課時課時歸類示例歸類示例例例3 2013呼和浩特呼和浩特 如圖如圖215所示，直流電動機通過電所示，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，電動機正常工作時，通過線圈的電流為過線圈的電流為2 A，物體質(zhì)量，物體質(zhì)量540 g，以，以10 m/s的速度勻速上的速度勻速上升，不計繩的重力和一切摩擦。物體上升升，不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20 s的過程中，求：的過程中，求：(g取取10 N/kg)(1)電壓表示數(shù)。電壓表示數(shù)。