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1、【专题四】焦耳定律 第三学时(一)基础知识闯关1、电流的热效应:电流通过导体时电能转化为_的现象。2、焦耳定律:(1)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。(2)表达公式:_(适用于所有电路)。对于纯电阻电路,电流通过导体时,电能全部转化为_,所以可以推导出:Q=W=_=_=_=_3、下列四种电器,利用电流热效应工作的是( )A、洗衣机 B、录音机 C、电视机 D、电饭锅4、小明仔细观察家中的电视机、电风扇、电烙铁和节能灯四种电器,发现它们上都标有“220V 40W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生的热量最多的是()A电视机 B电风扇 C电烙铁 D节
2、能灯5、电炉通电后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎热,原因是( )A、通过电炉丝的电流大 B、通过导线的电流大C、电炉丝的电阻小,发热功率小 D、导线的电阻小,发热功率小6、应用电热的例子如 、,防止电热的例子如 、。7、小吴同学自制了一个简易的“电热驱蚊器”,它是利用了电流的_ 热效应工作的,发热元件是一个阻值为1.0104的电阻当发热元件两端的电压为220V时,流过该元件的电流为_mA,通电100s产生的热量为_J。参考答案:1、内能 2、(1)电流的二次方;导体的电阻;通电时间 (2)Q=I2Rt ;内能 ;UIt ;Pt ; I2Rt ; U2t/R 3、D 4、C 5、D
3、 6、电热水器、电熨斗;电视机后盖有很多孔、电脑内有小风扇 7、热;22;484(二)实验设计:探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系用如图10所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”: 图101、实验中通过观察_来比较电流产生的热量的多少。2、了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,两瓶中要装入_ 、_的同种液体。3、为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值不能_ 。4、瓶中两根电阻丝是_联的关系,这样连接的目的是_5、实验结论是_。参考答案:1、两支温度计示数(或变化) 2、质量相同;初温相同 3、相同 4、串;控制电流相等、通电时间相等 5、在电流、通电时间一定时,电阻
4、越大,导体产生的热量越多 (三)反馈练习1、把一台电动机接入电压为220V的电路中,通过电动机的电流为5A,电动机线圈的电阻为2,1min通过线圈的电流产生的热量为( )A.1452000J B3000J C66000J D50J2、一条电热丝,通过的电流为I,在时间t内产生的热为Q,若将电热丝中通过的电流增加到2I,电热丝在时间t内产生的热量为( )A、2Q B、4Q C、Q/2 D、Q/43、某电热水壶中通过4A的电流时,每分钟可产生5.28104J的热量,则它的电功率是_,电阻丝工作时的电阻是_。4、在如图11所示的电路中,R1=15,R 2=20,闭合开关后,电流表的示数为0.4A则R
5、1两端的电压为V,通过电阻R2的电流为_A.。若通电100s,通过R2产生的热量为J。 图115已知R1:R2 =3:4,当R1、R2串联在电路中时,电流通过R1、R2所产生的热量之比Q1、Q2= ;当电阻R1、R2并联在电路中时,在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比Q1、Q2= 。(设计意图:第1题理解在纯电阻和非纯电阻电路中如何让正确选择公式;第2题让学生加深公式对Q=I2Rt的理解;第3题对练习学生Q=I2Rt的变形公式的运用;第4题在练习欧姆定律的基础上对焦耳定律进行强化练习;第5题让学生理解,当t相同时,在串联电路中,Q1:Q2= R1:R2,在并联电路中Q1:Q2= R
6、2:R1 )参考答案:1、B 2、B 3、880W;55 4、6;0.3;1805、3:4;4:3三、课堂检测1、如图12所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,滑动变阻器滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是() A 、电流表示数逐渐变大 B 、电压表示数逐渐变小C 、电灯的亮度逐渐增强 D 、电路总功率逐渐变大 图12 图13 图142、如图13所示是A、B两定值电阻的U-I图象,由图象中信息可知()A若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B两端的电压大B若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B的实际功率大C若将A、B两电阻并联在某电源两端,则通过A的电流大D若将A、B两电阻并联在某电源两
7、端,则A的实际功率小3、将分别标有“6V6W”和“6V3W”字样的灯L1和L2串联在某电源上,设灯丝的电阻不变,则( )A、通过灯L1、L2的电流之比为2:1 B、灯L1、L2的实际功率之比是2:1C、电源电压是12V时,灯L1、L2均正常发光 D、电源电压是9V时,灯L2正常发光4、如图14是某同学家中的电能表,其示数为KWh,则家中允许接入用电器的总功率不能超过 W;现用它测量一只灯泡的实际功率他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表的指示灯闪烁30次用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是KWh,灯泡的实际功率是 W。 5、小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时,如图15所用电源电压为4.5伏
8、,小灯泡额定电压为2.5伏,电阻约为10 图15(1)在连接电路时,开关应处于断开状态。(2)请你用笔画线代替导线,将实物电路补完整(注意量程且导线不能交叉)(3)按电路图连接成实物图后,滑片P应移至 端(A或B)(4)闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是 (5)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5伏。 (6)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象。根据图象信息,可计算
9、出小灯泡的额定功率是 瓦。此时小灯泡的电阻是 欧该图象不是直线,主要原因是次数1234电阻/5101520电流/A0.60.30.20.15(7)完成实验后,该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时,电流与电阻的关系”,得到的实验数据如下表,该组同学做完第2次实验后,用15的电阻代替10的电阻,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片P向 端移动(选填“A”或“B”),使电压表的示数为 V,完成第三次实验。根据表中的实验数据得出的结论是:6、小明利用如图16所示的实验器材探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍镉合
10、金丝的小。图16(1)实验中煤油吸热的多少是通过_来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容_水的比热容。(选填“大于”或“小于”)(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是_。(4)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与_的关系。(5)该实验中用到的研究物理问题的法是_。7、下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图17所示,R1和R2均为电热丝。牌电烤箱额定电压220V额定功率高温挡1100W低温挡440W电源频率50Hz图17求:(1)电烤箱在高温挡正常工
11、作10min所消耗的电能;(2)电路中R1的阻值;(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R1的功率。 参考答案:1、A 2、D 3、D 4、1286.8;2200;0.01;60 5、(1)断开;(2)如图18;(3)B;(4)灯泡断路;(5)A;(6)0.5;12.5;灯丝电阻受温度影响;(7)B;3;电压一定时,电阻与电流成反比。 6、(1)温度计示数(2)小于;(3)在电流及通电时间相同时,导体的电阻越大产生的热量越多;(4)电流大小;(5)控制变量法(或转换法,填对一个即可) 7、(1)6.6105J;(2)44;(3)176W 图18四、课堂小结让学生谈谈本节课的收获,学习了
12、哪些知识、哪些方法?还有哪些疑惑?师生共同解决和总结。五、布置作业1、如图19所示的电路中,灯泡L1、L2上分别标有“6V3W”、“6V9W”的字样,两灯泡的电阻、电源电压均保持不变当开关S1闭合,S2拔至a时,灯L1正常发光,电压表的示数为6V。求:(1)电源电压为多少?(2)定值电阻R的阻值为多少?(3)当开关S1闭合,S2拔至b时,灯L2消耗的电功率是多少?2、如图20是家乐牌节能型家用电饭煲及简化的电路图。当S1、S2都闭合时,R1、R2两个发热体同时给锅加热,处于高温加热状态;当只闭合S1时,处于低温保温状态已知家庭电路电压为220V,R2工作时的阻值为88,电饭煲低温保温状态时的功率为40W。求:(1)高温加热状态时,通过R2的电流是多少安?(2)低温保温状态时,R1的阻值是多少欧?(3)如果用来煮一次米饭(高温加热状态)用30min则电饭锅要消耗多少千瓦时的电能? 图19 图20参考答案:1、12 V;12;2.25 W 2、2.5A;1210;0.295【板书设计】第十八章电功率专题一:电能 电功 1、单位及换算:1kWh=3.6106J 2、了解电能表的参数: 3、做功:W=UIt 专题二:电功率1、意义:表示电流