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1、物理,陕西专用,第二十讲 电功 电热 电功率,2电能(电功)：国际主单位是_，符号_，日常生活中常用单位是_，物理学中叫_，1 kWh_J。 3电能表：俗称电度表，是测量_的仪表。,其他形式,Pt,I2Rt,焦耳(焦),J,度,千瓦时(kWh),3.6106,电能(电功),6单位：国际主单位是_，另一个单位是_，二者换算关系是_。,快慢,电功,时间,UI,I2R,瓦特(W),千瓦(kW),1kW103W,正常工作,额定,灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的；用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的U实、P实有很多个，且U实、P实具有同体性、同时性。,8电流的热效应：电流通过导体时电能转化
2、为热能的现象。例如利用电热工作的用电器有电饭锅等。 9焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟_成正比，跟导体的_成正比，跟_成正比。用公式表示为：Q_，电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，则有：QW。 10生活中要注意防止电热造成的危害。例如短路易引起火灾等。,电流的平方,电阻,通电时间,I2Rt,0.5,1(2016，陕西)如图1所示，铅笔芯与滑动变阻器串联在电压恒为6 V的电路中，闭合开关，滑动变阻器的滑片从A端向B端移动，电流表和电压表示数变化情况如图2所示，由图象可知，当滑动变阻器两端电压为1 V时，滑动变阻器消耗的功率为_W，此时，铅笔芯两端的电压是_V，铅笔芯的电阻是_，在滑动变阻
3、器接入电路的阻值逐渐减小的过程中，铅笔芯的电阻_(填“变大”“变小”或“不变”)。,5,10,变小,22016，陕西34题(3)(4)如图1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220 V，水箱装水最多0.3 kg，加热功率有大小两个挡位，设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法，其中电热丝R156 ，R244 。甲图中最大电流为_A，乙图中最大电流为_A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2 A，故设计师最终选择了甲电路；(计算结果保留一位小数),5,8.9,(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率； (4)若将水箱中0.22 kg的水
4、从25 加热到100 ，挂烫机至少需要加热多长时间？水的比热容c4.2103 J/(kg)。,3(2015，陕西)如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝。小厨宝利用水箱储水，加热一段时间后，拧开水龙头就会有热水流出，其相关参数如下表所示。,(1)小厨宝正常工作时的电阻是多大？(计算结果保留一位小数) (2)要把满箱水从15 加热到38 ，需要吸收多少热量？小厨宝正常工作时至少需要加热多长时间？c水4.2103 J/(kg),(3)小丽了解到有另一种速热式电热水器，额定功率为5000 W，冷水流经速热式电热水器时，很快就可流出达到预设温度的热水，小丽家的电能表允许通过的最大电流为10 A，通过计算
5、说明在她家的电路中能否安装这种电热水器。,4(2014，陕西)中国有着悠久的茶文化历史，不同的茶叶冲泡方式不同，图甲所示为一煮茶器，图乙是它工作电路的简化图。接通电源后，当水温达到沸点时温控开关自动断开。沸腾后，当水温降低到80 时温控开关再次闭合，直到水温升到85 时电路再次断开，它的铭牌如下表所示：,(1)水沸腾后，煮茶器能将水温保持在80 到85 之间，原因是_(填写选项前的字母)。 A发热管的功率变小 B发热管间歇性工作 C温控开关闭合时，电路中的电流减小了 (2)若指示灯开始工作时的电压为55 V，与它串联的电阻是560 k，通过指示灯的电流是多少毫安？(计算结果保留两位小数) (3
6、)煮茶器正常工作时，发热管的阻值是多少？若把质量为0.8 kg的水从21 加热到96 所用时间8 min，加热效率是多大？c水4.2103 J/(kg),5(2013，陕西)图示为某种家用电热水器工作电路的简化图，表中为其三种加热模式的相关参数。,(1)该电热水器的插头应接入_孔插座。 (2)若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10 min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？(计算结果保留两位小数)。 (3)若该电热水器连续工作15 min，消耗电能0.55 kWh，通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式。,【例1】(2016，毕节)如图所示，电子式电能表表盘上标有“3000
7、imp/kWh”字样(“3000 imp/kWh”指接在这个电能表上的电器每消耗1 kWh的电能，电能表上的指示灯闪烁3000次)，现将若干盏规格都为“220 V 20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min，电能表的指示灯闪烁了135次，这些节能灯消耗的电能为_J，接入的节能灯共有_盏。,【归纳总结】此题主要考查学生对于电能表参数和电功率，电能的理解与掌握。利用电能表的闪烁次数和参数求出消耗的电能，再求出总功率，求出总功率与单只节能灯功率的比值即为灯的盏数。,【拓展练习1】(2016，南充)已知一台直流电动机两端的电压为6 V，通过电动机的电流为2 A，线圈的电阻为0.5 。则在
8、1 min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( ) A720 J，120 J B720 J，720 J C720 J，600 J D600 J，120 J,A,【例2】(2016，丹东)如图，电源电压恒为6 V，定值电阻R为6 ，灯泡L标有“6 V 3 W”字样，灯丝电阻不变，求： (1)灯泡L正常发光的电阻是多少？ (2)开关S1、S2、S3分别在什么状态时，整个电路中消耗的总功率最小？最小功率是多少？ (3)开关S1、S2、S3分别在什么状态时，整个电路中消耗的总功率最大？最大功率是多少？,【拓展练习2】(2016，大连)如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图，S为单刀双掷开关，电源电压
9、为12 V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6 W，电阻R的阻值为6 。当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变。试求： (1)小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？ (2)小灯泡正常发光5 min，电流通过小灯泡做的功是多少？ (3)开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？,【例3】(2016，南平)如图1所示是某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，且R23R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)。,(1)加湿器需在高挡加热，开关S应旋转至触点_(填
10、“1、2”“2、3”或“3、4”)位置。 (2)电阻R1的阻值。,3、4,(3)加湿器处于低挡位置时的发热功率。 (4)如图2所示是某次使用加湿器工作30 min的图象，请计算加湿器消耗的总电能。,【拓展练习3】某电饭锅内有R044 、R2156 的两根电热丝，将它接入电路，如图所示。当S分别置于 “1”挡和“2”挡时，_挡是保温状态；当S接“2”挡时，电路中的电流大小是_ A，通电100 s电路产生的热量是_J。,1,5,1.1105,实验 探究电流产生的热量跟哪些因素有关 命题点 1被加热的液体通常选用_，因为它的_，效果明显。被加热的物体要求_。 2电阻丝的选取要看探究要求，如：探究电热
11、与电阻的关系时，要选择不同阻值的电阻丝；探究电热与电流的关系时，两电阻丝阻值要相同。 3通过_反映液体吸热多少来确定电阻丝放热多少。 4控制变量法的应用，即电路的串、并联的确定：探究电热与电阻的关系时，要控制电流相同，就需要两个电阻丝串联；探究电热与电流的关系时，要将两个相同的电阻丝_。,煤油,比热容小,同物质、同质量、同初温,温度计示数,并联,5实验结论：(1)在_的情况下，电阻丝的阻值_，电阻丝产生的热量_。(2)在_的情况下，通过电阻丝的电流_，电阻丝产生的热量_。,通电时间和电流相同,越大,越多,通电时间和电阻相同,越大,越多,【例4】如图所示是探究焦耳定律的实验装置图，除灯丝电阻R甲
12、R乙外，其余条件均相同。开关闭合，电路接通后，下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断，正确的是( ) A因为通过两种电阻丝的电流相等，所以两电阻丝两端的电压相等 B因为通过乙瓶电阻丝的电流大，所以乙瓶的温度计示数变化快 C因为甲瓶中煤油的比热容要小，所以甲瓶的温度计示数变化快 D因为甲瓶中电阻丝产生的热量多，所以甲瓶的温度计示数变化快,【解析】本题是探究电流产生的热量跟电阻的关系，应用的是控制变量法。根据焦耳定律QI2Rt，R甲和R乙是串联的，在电流I和通电时间t相同时，R甲R乙，所以R甲产生电热多，故甲瓶的温度上升较快。 【答案】D,【拓展练习4】在学习“探究影响电流热效应的因素”时，同学们发现用
13、电阻丝对煤油加热时，观察温度计的示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他们提出了如下改进的设想： 设想一：将煤油换成水来做实验； 设想二：通过加热空气来做实验。 (1)根据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们判断的依据是_。,水的比热容大，温度变化小,(2)为了验证设想二，他们设计了下面的实验： 在锥形瓶中装入_的红墨水，用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置，通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示_的大小。然后把它们分别接入相同的电路，发现在相同的短时间内A管中的液柱比B管上升迅速，这说明_。,等质量,温度变化,气体传热本领比液体好,在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面，这是因为_，使管内的液柱与瓶内液面相平，他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示，接下来的操作是_。 同学们用两根电阻丝(R甲R乙)插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示，闭合开关，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，由此得出关于电热的结论是_。,瓶内气压大于外部气压,抽气,电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多,
