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1、第 19 課時 電與熱,考點一流的熱效應(yīng),電能,控制變量法,（續(xù)表）,多,多,多,小,不,考點二焦耳定律,正比,正比,正比,Q=I2Rt,考點三電熱與電能的關(guān)系,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。,/知識縱橫/ 純電阻電路與非純電阻電路中的公式應(yīng)用,探究一電流的熱效應(yīng),例1 2017濰坊 下列家用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是() 圖19-1,C,探究二焦耳定律及其應(yīng)用,例2 2017赤峰 在赤峰市某中學(xué)科技小制作活動中,小華同學(xué)設(shè)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“6 V6 W”字樣。當(dāng)開關(guān)
2、S接a時,L恰好正常發(fā)光;當(dāng)開關(guān)S接b時,L中的電流為0.2 A。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)R1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,10 s內(nèi)R1上產(chǎn)生的熱量。,例2 2017赤峰 在赤峰市某中學(xué)科技小制作活動中,小華同學(xué)設(shè)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“6 V6 W”字樣。當(dāng)開關(guān)S接a時,L恰好正常發(fā)光;當(dāng)開關(guān)S接b時,L中的電流為0.2 A。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。,例2 2017赤峰 在赤峰
3、市某中學(xué)科技小制作活動中,小華同學(xué)設(shè)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“6 V6 W”字樣。當(dāng)開關(guān)S接a時,L恰好正常發(fā)光;當(dāng)開關(guān)S接b時,L中的電流為0.2 A。R1為定值電阻,且電源電壓和小燈泡L電阻保持不變。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,10 s內(nèi)R1上產(chǎn)生的熱量。,【變式】 2017包頭 容積為1 L的某品牌電熱水壺如圖19-3甲所示,其加熱功率為1000 W,保溫功率為121 W,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
4、壺的效率為70%。求:已知c水=4.2103 J/(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。,【變式】 2017包頭 容積為1 L的某品牌電熱水壺如圖19-3甲所示,其加熱功率為1000 W,保溫功率為121 W,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=4.2103 J/(kg) (2)在此過程中,水吸收的熱量。,【變式】 2017包頭 容積為1 L的某品牌電熱水壺如圖19-3甲所示,其加熱功率為1000 W,保溫功率
5、為121 W,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=4.2103 J/(kg) (3)燒開一壺水需要的加熱時間。,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2 A,物體質(zhì)量為540 g,以10 m/s的速度勻速上升。不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20 s的過程中,求:(g取10 N/kg) (1)電壓表的示數(shù)。 (2)電流通過線圈產(chǎn)生的熱量。 (3)
6、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,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2 A,物體質(zhì)量為540 g,以10 m/s的速度勻速上升。不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20 s的過程中,求:(g取10 N/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=6 W20 s=120 J。 (3)提升物體的有用功 W有=P機械t=54 W20 s=1080 J。,例3 如圖19
7、-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2 A,物體質(zhì)量為540 g,以10 m/s的速度勻速上升。不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20 s的過程中,求:(g取10 N/kg) (4)電動機的工作效率。,實驗突破,突破 探究影響電流熱效應(yīng)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(yīng)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
8、映電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。 (4)控制變量法的應(yīng)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(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,與導(dǎo)體的電阻成正比,與通電時間成正比。,例 小靜同學(xué)設(shè)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
9、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,(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(dǎo)體通電時間越長,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多,電流,左瓶,實驗拓展 小明和小紅想利用如圖19-6所示的裝置探究“導(dǎo)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
10、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(yīng)該使這兩個燒瓶中煤油的質(zhì)量相等。,控制變量,(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(xué)給出了下列四種答案,你認為最合理的是。 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(dǎo)體的電阻越,產(chǎn)生的熱量越多。,D,大,(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(dāng)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(shè)計的,請舉兩個例子: ; 。,B,電飯鍋,電烙鐵,
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