第18章 电功率（第3节）

这是一份第18章 电功率（第3节），共22页。PPT课件主要包含了焦耳定律，考点清单，电热水器，散热窗，焦耳定律的理解及应用，第3题图，答案A，第1题图，气球膨胀程度，第7题图等内容，欢迎下载使用。
电流的热效应：电流通过导体时① 能转化为 ② 能，这种现象叫做电流的热效应.2. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成③ 比，跟导体的电阻成④ 比，跟通电时间成⑤ 比.
4. 电热的利用与防止 (1)利用：⑦ 、电熨斗、电热孵化器等； (2)防止：⑧ 、散热孔、电脑的微型风扇等.
3. 公式：⑥ .
3. (2014衡阳12题2分)将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、 乙两瓶等质量煤油中，串联接入电路，R1∶R2=2∶3. 通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为 （ ） A. 3∶2 B. 2∶3 C. 4∶9 D. 9∶4
【解析】由题图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等，根据公式Q=I2Rt，则产生的热量之比等于电阻之比2∶3.故选B.
1. (2015衡阳28题8分)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1＜R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变.
探究电流产生的热量与哪些因素有关
(1)实验中通过观察 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系.
【解析】当电阻丝通电后，电流产生热量使瓶内温度升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀程度可知电流通过电阻丝产生的热量的多少.这种方法叫转换法.
【解析】甲中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生热量与电阻大小的关系.
(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与 的关系.
【解析】由乙图可知两电阻并联，而B瓶与D瓶电阻相等，电压不相等，则可知两瓶中的电流不同，可探究电流产生的热量与电路中电流的关系.
(4)在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与 气球(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多.
6.(2014娄底20题2分)家庭浴室中常用的暖灯型浴霸由 四只标有“220 V 750 W”的同规格发热灯组成，当四只灯泡同时正常工作100 s时，发热灯产生的热量是______J，此过程能使浴室内10 kg空气的温度从10 ℃上升到25 ℃，空气的比热容为1.0×103 J/(kg·℃)，则浴霸加热浴室内空气的能量转化率是___%.
【解析】四只灯泡同时正常工作时的功率：P＝P额×4＝750 W×4＝3 000 W，它们同时正常工作100 s时，发热灯加热产生的热量：Q＝W＝Pt＝3 000 W×100 s＝3×105 J；浴室内空气吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝1.0×103J/(kg·℃)×10 kg×(25 ℃－10 ℃)＝1.5×105 J；浴霸加热浴室内空气的能量转化率：
7. （2015邵阳34题9分）如图是家用电热壶及铭牌，水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃）.求:(1)电热壶正常工作时的电阻.(2)电热壶正常工作3 min，放出的热量是多少？(3)如果电热壶正常工作3 min放出的热量全部被水吸收，能否把1 kg水从20 ℃加热到100 ℃.
解：（1）由P额=UI= 得，电热壶的电阻：R= = =48.4 Ω（2）电热壶正常工作3 min放出的热量：Q放=W=Pt= 1 000 W×3×60 s=1.8×105 J
（3）水需要吸收的热量Q吸=cm Δt=4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（100－20）℃=3.36×105 J，因Q放＜Q吸，故在3 min时间内不能将水加热到100 ℃
1. 实验研究方法（转换法、控制变量法）2. 加热材料的选用（煤油或空气，利用其比热容小，可以 使实验现象更明显）3. 选择加热物质的要求（物质种类、质量、初温均相同）4. 电路的连接5. 转换法的应用（利用U形管中液面高度变化反映电阻丝产生的电热的多少）
探究电流产生热量与哪些因素有关
6. 控制变量法的应用 （1）要探究电热与通电电流的关系（控制电热丝阻值和 通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小） （2）探究电热与电阻的关系（控制通过电热丝的电流和 通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝串联） （3）探究电热与通电时间的关系（控制电热丝的阻值和 通电电热丝的阻值相同，改变通电时间的长短）7. 多次测量的目的（避免偶然因素对实验结论的影响，得 出普遍规律）
8. 实验结论总结实验结论： 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：①在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；②在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多.
例 (2014 长沙)在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小宁采用了如图甲所示的实验装置：两个透明容器中封闭着等量的空气，U形 管中液面变化反映了密闭空气温度的变化．
（1）通电相同时间，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的______越大，产生的热量越多．
【解析】从题图甲的装置可知，B管内液面上升较高，说明它吸收的热量比A多，A、B两端电阻串联在电路中，通电时间和电流相同，而B端的电阻大于A端的电阻，故说明在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（2）小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_____越大，产生的热量越多．
【解析】在题图乙中与B端相连的电阻并联了一个电阻，根据并联电路分流的特点可知通过B端电阻中的电流小于通过A端电阻中的电流，此时A管内液面上升较高，说明A管吸收的热量比B管多．根据此现象可知，在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量就越多．
（3）该实验中用到的研究物理问题的方法有________ 法和转换法．
【解析】在研究导体产生的热量与什么因素有关时，根据试管中液面上升的高度判断吸收热量的多少采用的是转换法；在探究过程中，分别控制电流和通电时间相同、通电时间和电阻相同，这是采用了控制变量法．