1、第 19 讲 电热探究电流的热效应实验探究 探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系探究电流通过导体时产生的热量跟电流的关系实验装置探究方法 _法、_法通过液面高度的变化判断电阻产生热量的多少来源:学优高考网 gkstk设计方法来源: 学优高考网来源:学优高考网 gkstk来源:gkstk.Com电阻串联的目的是控制_和_相同将等大的电阻串联，然后再将第三个电阻与其中一个并联，目的是改变通过_的大小结论 在电流、通电时间相同的情况下，电阻越_，产生的热量越多在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越_，产生的热量越多补充 若该试验用温度计和液体来做实验，应选煤油，因为煤油的_较小；两烧瓶中煤油
2、的和_要相同；通过观察温度计的_来判断电热的多少【提示】电流通过用电器，将电能转化为热能的现象叫电流的热效应.电流的热效应是电流的普遍现象.焦耳定律内容 电流通过导体产生的热量跟_成正比，跟_成正比，跟_成正比基本公式 Q=I2Rt（普遍适用）导出公式 Q=W=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt（纯电阻使用）电热的利用和防止1.电热的利用电热器原理 电流的_效应组成 主要结构：发热体清洁卫生，没有环境污染效率_优点可以方便地控制和调节温度示例 电饭煲、电烙铁、电烤箱2.电热危害及防止烧坏用电器加速绝缘材料的老化危害造成输送电能过程中电能损失安装_安装散热片防止安装_【提示】保险丝利用电热将自身
3、烧断，从而保护电路中的导线不被烧坏，这里利用了“逆向思维”.命题点 1 电热的简单计算(2015 巴中)如图所示的电路中，电源电压 U3 V，R 13 ，R 22 .求：(1)只闭合 S1 时，通过 R2 的电流是多大？(2)只闭合 S2 时，通电 20 s 的时间内电流通过 R1 产生的电热是多少？(3)开关通断情况发生变化，整个电路消耗的最小电功率 Pmin 和最大电功率 Pmax 之比是多少？点拨：(1)分析清楚电路结构，应用欧姆定律可以求出电流 (2)分析清楚电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出电路电流，然后由焦耳定律可以求出电阻产生的热量(3)分析清楚电路结构，求出最大与最小
4、功率 ，然后求出其比值1(2013南充)已知 R1R 234，当电阻 R1、R 2 串联在电路中时，R 1、R 2 两端的电压之比U1U 2_；当电阻 R1、R 2 并联在电路中时，在相同的时间内电流通过 R1、R 2 所产生的热量之比Q1Q 2_.2(2015广元)如图所示，灯 L 上标有“6 V 3 W”字样(不考虑温度对灯泡电阻的影响) ，电阻 R120 .(1)求灯泡的电阻；(2)当开关 S1 闭合，S 2、S 3 都断开时，灯 L 正常发光，求电源电压；(3)开关 S1、S 2、S 3 都闭合，且滑片 P 在 b 端时，电流表的示数为 2.4 A，求滑动变阻器 R2 的最大阻值；(4
5、)当开关 S1 断开，S 2、S 3 都闭合，且滑片 P 在 a、b 间中点时，求 1 min 内滑动变阻器产生的热量命题点 2 “档位型”电热器的计算(2015 南充)小英家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风(1)小英将电吹风插头接入家庭电路中，当电吹风吹热风时 ，电风扇与电热丝的连接方式是_联(2)小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能 ，她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来，请你帮她算一算，她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是_J.(3)该电吹风的电热丝在工作时电阻值是_(
6、 保留两位小数)(4)该电吹风使用几年后，发现其电热丝变细了，则电热丝的电阻值将 _点拨：(1)当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电阻丝同时工作 (2)由图像得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据 WPt 分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可(3)由图像可知电热丝和电动机的总功率，计算出电热丝工作时的功率，由 R 计算出电热丝工作时的电阻(4)影响电阻的U2P因素有材料、长度以及横截面积和温度，在其他条件一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大3(2015河南)如图是某款电热水龙头的电路原理图 R1、R 2 为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关 S 同时接触两
7、个相邻触点，实现冷水、温水、热水档之间的切换当开关同时接触 2、3 触点时，水龙头放出的是_(填“冷” “温”或“ 热”) 水若 R22R 1，水龙头在温水档正常工作时电功率为 2 000 W，则它在热水档正常工作 1 min 消耗的电能为_J.4(2014广安)如图所示，是家用保温式电饭锅及其电路原理图，S 是手动、温控一体开关，必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约 103 以上时，会自动弹起断开进入保温状态已知 R2495 ，电饭锅的额定加热功率为 880 W.甲 乙(1)分析电路原理图或根据你的实际生活经验，如果不按下开关 S，电饭锅_( 填“能”或“不能”)煮熟饭(2)当电饭锅
8、处于正常加热状态时，电路中的电流是多大？(3)当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？命题点 探究电热的影响因素探究电热的影响因素是中考考查的重点，在中考中往往从以下几个方面展开考查：(1)被加热物质材料的选择：一般选择加热煤油或空气，因为它们的比热容小，效果明显且安全；(2)被加热物质的要求：初温和质量相同的同种物质；(3)实验研究方法的考查：转换法，实验中通过温度计的示数或 U 形管两边液面的高度变化反映产生电热的多少；(4)控制变量法的考查；(5)实验结论的得出等(2015 衡阳)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(R 1R
9、 2)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(1)实验中通过_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，电路中将两金属丝串联的目的是 _(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(4)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)相通的电阻丝产生的热量最多点拨：选用的不同阻值的电阻丝，是为了研究电流产生的热量与导体电阻之间的关系，应控制流过导体的电流相同( 通过将两导体串联实现 )及通电时间相同(将开关接在干路来
10、控制)(5)开关接在干路，是为了控制_相同(6)甲图中闭合开关后，观察到 R2 对应气球膨胀得更明显，这表明：_.(7)小明同学做了一次实验，便得出结论，这样恰当吗？_. 因为_(8)电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的由上述实验可知：低温档接入电路的电阻丝比高温档要_( 填“长”或“短”)一些一、选择题1(2015泸州)粗细均匀的电热丝放入一壶水中 ，通电一段时间将水加热至沸腾若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中，通电到将水加热至沸腾所需时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定，不计一切热损失) 下列判断正确的是 （ ）A相等 B增加C减少 D无法确定2(201
11、5自贡)将规格都是“ 220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ ）A三个用电器产生的热量相同B电风扇产生的热量最多C电烙铁产生的热量最多D电视机产生的热量最多3(2015潍坊)下列图中所示的家用电器 ，利用电流的热效应工作的是（ ）,A.电暖气 ) ,B.洗衣机) ,C.电风扇) ,D.电视机)4(2015乐山)如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝(R1R 2R 3)分别给三个烧瓶中的空气加热 ，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）Aa Bb Cc D三个相同5(2015武
12、汉)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U 形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）A该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系B将左边容器中的电阻丝换成 10 的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系C通电一段时间后，左侧 U 形管中液面的高度差比右侧的大D该实验装置是利用 U 形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的6(2015常州)严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S 2 为三档旋钮开关(金属片 M 可分别拨至 a、b、c 处)，电阻丝 R
13、1、R 2 规格相同且阻值不变，b 为电阻丝 R1 的中点这只电热靴的低温档为 6 W，则其中温档和高温档分别为（ ）A8 W，12 WB8 W ，24 WC12 W ，18 WD12 W，24 W7(2015宿迁)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（ ）A通过导线的电流小于通过电阻丝的电流B导线的绝缘皮隔热C导线散热比电阻丝快D导线的电阻远小于电阻丝的电阻 ，导线上产生的热量很少二、填空题8(2014资阳)把一个标有“ 220 V 500 W”的电热杯接在电源上使其正常工作，在通电 3 min 的时间内，该电热杯产生的热量为_J.9(2015成都)如
14、图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置已知 R 甲 5 ，R 乙 10 ，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝_联在电路若电路中的电流为 0.3 A，则甲电阻丝在 1 min 内产生的热量为_J.10(2015雅安)额定功率为 1 500 W 的电热水壶，内装 1 L、初温为 20 的水，若接通电源后，正常工作 4 min 水被烧开(温度为 100 )这个过程中水吸收的热量为 _J，消耗了_J 的电能 水的密度为1.0103 kg/m3，比热容为 4.2103 J/(kg)11(2014南充)一根阻值为 50 的电阻丝，两端加上 100 V 的电压时，通电 1 m
15、in 所产生的热量为_J，电阻丝消耗的电功率为_W.12(2014巴中)两电阻 R16 ，R 29 ，当它们串联接在电源电压为 3 V 的电路两端，通过它们的电流I_A，加在 R1、R 2 两端的电压之比 U1U 2_；当 R1、R 2 并联接在原电路中，通过 R1、R 2 的电流之比 I1I 2_，通过 R1、R 2 的发热之比 Q1Q 2_.13(2015聊城)如图是研究“ 电流通过导体产生的热量和什么因素有关”的实验，通电一段时间后，由现象可判断电阻_产生的热量较多在此实验中用到的物理科学方法是_(写出一种即可) 14(2015黑龙江)如图是某电热水壶加热和保温电路原理图，R 144 ，
16、R 2440 ，当开关 S1 断开，S 2 闭合，电热水壶处于_状态；该电热水壶的加热功率是_W.三、实验探究题15(2015临沂)如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为 R 甲 、R 乙 的电阻丝，瓶中插入温度计 a、b.(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油闭合开关一段时间，可以通过温度计_情况，判断电阻丝产生热量的多少此方案是探究_和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与_大小的关系(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值 R 甲 _R 乙 时，可以比较不同物质的吸热能量若温度计 a 比温度计
17、b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是 c 甲 _c 乙四、计算题16(2015雅安)如图所示，灯 L 标有“6 V 3 W”字样， 电源电压恒为 6 V，定值电阻 R6 ，设灯 L 的阻值不随温度变化而变化求：(1)灯 L 正常发光时的电阻是多少？(2)只闭合 S1、S 3 时，电阻 R 在 60 s 内产生的热量是多少？(3)要使整个电路消耗的电功率最小( 且电路电流不为 0)，各开关的闭合情况应如何？此时的最小电功率为多少？17(2014巴中)如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个档位，已知 R1120 ，R 2 240 ，求：(1)闭合 S1、S 3，
18、断开 S2 时，电烤箱处于什么档位？电路中的电流是多大？(2)闭合 S3，断开 S1、S 2 时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多大？(3)当电烤箱处于低温档时，它消耗的电功率是多大？( 结果保留一位小数)第 19 讲 电热考点解读考点 1 转换 控制变量 电流 通电时间 电流 大 大 比热容 初温 质量 示数考点 2 电流的二次方 导体的电阻 通电时间考点 3 1.热 高 散热风扇 散热窗各个击破例 1 (1)由图示电路图可知，只闭合 S1 时，只有电阻 R2 接入电路，通过电阻 R2 的电流 I 1.5 UR2 3 V2 A(2)由图示电路图可知 ，只闭合 S2 时，两电阻串联，此时电路
19、电流 I 0.6 A电阻 R1 通UR1 R2 3 V3 2 电 t20 s 产生的热量： QI 2R1t(0.6 A)23 20 s21.6 J(3) 当闭合 S1、S 3，断开 S2 时，R 1、R 2 并联，电路总电阻最小，总功率最大：P max 7.5 W当只闭合 S2 时，R 1、R 2U2R总 U2（R1 R2）R1R2 （3 V）2（3 2 ）3 2 串联，电路消耗的总功率最小：P min 1.8 WP minP max1.8 W7.5 W625. U2R 总 U2R1 R2 （3 V）23 2 例 2 (1)并 (2)1.0210 5 (3)69.14 (4)变大题组训练 1.
20、34 43 2.(1)由题意知：灯泡的额定电压 UL6 V，额定功率 PL3 W，灯泡电阻RL 12 .(2)灯泡正常发光，电路电流 I 0.5 A电阻 R1 与灯泡 L 串联，电源电压U2P （6 V）23 W ULRL 6 V12 UI(R 1R L) 0.5 A (20 12 )16 V(3) 电路电流 IA2.4 A，电阻 R1 与 R2 并联，由欧姆定律得：流过电阻 R1 的电流 I1 0.8 AUR1 16 V20 流过电阻 R2 的电流 I2I AI 12.4 A0.8 A1.6 A电阻 R2 的电阻值 R2 10 .(4)滑片 P 在UI2 16 V1.6 Aa、b 间中点，
21、滑动变阻器接入电路的电阻值 R2 5 .在 t1 min60 s 内，滑动变阻器产生的热量R22 10 2Q t 60 s3 072 J 3.温 1.810 5 4.(1)不能 (2)当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电U2R 2 （16 V）25 流 I 加 4 A(3) 电阻 R1 55 ，电饭锅保温时，电路中的电流 I 保 P加U 880 W220 V UI加 220 V4 A UR总0.4 A，保温功率 P 保 UI 保 220 V0.4 A88 W220 V495 55 实验突破例 (1)气球膨胀程度的大小 (2)电阻 控制电流相等 (3)电流 (4)C拓展训练 (5)通电时间 (
22、6)在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多 (7)不恰当 需多次实验避免偶然性 (8) 长整合集训1C 2.C 3.A 4.C 5.C 6.A 7.D 8.910 4 9.串 27 10.3.3610 5 3.610 5 11.1.210 4 200 12.0.2 23 32 32 13.R 2 转换法 14.保温 1 100 15.(1) 升高 电流 电阻 (2) 小于 16.(1) 由P 得灯正常发光时的电阻：R 12 .(2)当闭合 S1、S 3 时，灯 L 与电阻 R 并联接在电源两端，U2R （6 V）23 WIR 1 AQI Rt(1 A)26 60 s360 J(3)当断
23、开 S1、S 3，闭合 S2 时，灯 L 与电阻 R 串联， 整UR 6 V6 2R个电路消耗的电功率最小：R 总 R LR12 6 18 .Imin AP minUI min6 V A2 UR总 6 V18 13 13W 17.(1)闭合 S1、S 3，断开 S2 时，R 1 与 R2 并联，电路中总电阻最小 ，根据 P 可知，电功率最大即为高温U2R档状态：由 I 得 I 2.75 A(2)闭合 S3，断开 S1、S 2 时，电路为 R1 的简单电路，由UR UR1 UR2 220 V120 220 V240 Q t 得 Q 60 s24 200 J(3)闭合 S2，断开 S1、S 3 时，R 1 与 R2 串联，此时电烤箱处于低温档，由U2R （220 V）2120 P 总 得 P 总 134.4 W.U2R总 （220 V）2120 240
