九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx

上传人:b****8 文档编号:10493867 上传时间:2023-02-14 格式:DOCX 页数:15 大小:296.85KB
下载 相关 举报
九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx_第1页
第1页 / 共15页
九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx_第2页
第2页 / 共15页
九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx_第3页
第3页 / 共15页
九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx_第4页
第4页 / 共15页
九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx_第5页
第5页 / 共15页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx

《九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

九年级物理第十五章 第5节 电与热鲁教版知识精讲.docx

九年级物理第十五章第5节电与热鲁教版知识精讲

九年级物理第十五章第5节电与热鲁教版

【本讲教育信息】

一、教学内容

第十五章电功率第五节电与热

二、考点点拨

主要考查的内容有:

(1)电流的热效应。

焦耳定律的实验探究,电热的计算

(2)利用铭牌进行有关的计算

三、跨越障碍

知识点1:

电流的热效应

内容

应用

电流的热效应

电流通过导体时,导体会发热的现象

电炉电熨斗电烤箱

电流的化学效应

电流流过溶液时,会产生化学反应的现象

工业生产中的电镀

电流的磁效应

导体中有电流流过时,周围会产生磁场的现象

电磁铁

例1:

下面几个用电器属于利用电流热效应工作的是()

A.电冰箱B.洗衣机C.电视机D.电饭锅

解析:

电流的热效应是将电能转化为内能,电饭锅工作时将电能转化为内能,用以加热食物。

洗衣机工作时主要将电能转化为机械能,电冰箱工作时主要将电能转化为机械能,电视机工作时主要将电能转化为声能和光能。

例2:

下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是

例3:

超导是指电阻为零的现象,目前我们只发现某些物质在温度降到足够低时,才出现超导现象。

如果我们研制出了常温下的超导材料,你认为它最适合制作

A.输电导线B.电炉丝C.白炽灯丝D.保险丝

知识点2:

电流的热效应与哪些因素有关

实验探究:

电流的热效应与哪些因素有关

结论:

电流流过导体产生热量的多少,与电流大小、导体的电阻、通电时间都有关系。

设计实验

实物连接图

实验现象

现象分析

电流、通电时间相同时,电阻丝阻值越大,温度计示数上升越快

电阻越大,产生的热量越多

电流大小不同(分别通入大小不同的电流)

电阻、通电时间相同时,电流越大,温度计示数上升越快

电流越大,产生的热量越多

总结

在这两次实验中,通电时间越长,温度计示数上升越快

通电时间越长,电流产生的热量越多

例1:

某同学用下图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。

图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。

(1)闭合开关后,通过两段金属丝的电流是(填“相等”或“不相等”)的;

(2)通电一段时间后,可以观察到A瓶中温度计的示数(填“大于”“小于”或“等于”)B瓶中温度计的示数;

(3)由上述实验可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量

解析:

由题图可以看出,两瓶中的金属丝串联起来接到电源上,电路没有分支,闭合开关后,通过两段金属丝的电流是相等的。

电流通过金属丝消耗的电能转化为热能被瓶中煤油吸收,使煤油的温度升高,铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻,通电一段时间后,可以观察到A瓶中温度计的示数小于B瓶中温度计的示数。

说明在相同时间内电流通过铜丝电能转化成的热能少于电流通过镍铬合金丝电能转化成的热能。

由此可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量越多。

答案:

(1)相等

(2)小于(3)越多

例2:

小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。

两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。

温度计显示煤油的温度。

(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该。

(2)小红问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”。

对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是()

A.因为煤油有颜色便于观察

B.因为煤油有比较大的热值

C.因为煤油有比较小的密度

D.因为煤油有比较小的比热容

解析:

(1)相等

(2)D

例3:

在“探究影响电流热效应的因素”活动中,海洋同学为了研究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响,设计的正确方案是:

选择两个阻值(相等/不等)的电阻丝,控制通过两个电阻丝的电流(相等/不等),通电时间相等,比较产生热量的多少。

于是他找来两段材料、粗细相同,长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同,长度不同的电阻圈串联在电路中,同时将火柴棒分别插入两个电阻圈中,如图所示,他想通过火柴被点燃的先后来比较产生热量的多少。

当电路接通后,他发现两根火柴几乎同时被点燃,于是得到电阻大小对产生热量的多少没有影响的结论。

你根据掌握的知识,判断他的结论是

(正确/错误)的,请分析他实验时火柴被同时点燃的主要原因是

解析:

不等相等错误电阻丝与火柴接触点处产生的电热相同(或相同长度电阻丝产生的电热相同;或电阻丝与火柴接触点温度相同;或整个电阻丝产生的电热没有全部给火柴加热等)

例4:

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系,王军设计了如图所示的甲、乙两个装置。

他将两段阻值不同的电阻丝(R1

(l)甲装置可探究电流产生的热量与是否有关。

(2)在这个实验中,电流产生热量的多少是通过体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。

这种方法在物理学的研究中经常用到,请你列举一例:

(3)在装置甲、乙的两次实验中,比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与有关。

(4)若甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是

解析:

(1)电阻

(2)气球膨胀的程度大小研究声音是由振动产生时,用乒乓球的振动显示音叉的振动或者研究分子运动时,用固体、液体、气体的扩散推测分子的热运动等等(3)电流(4)CDBA

例5:

电炉通电以后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么热,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

解析:

电流通过任何导体时,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应,由焦耳定律可知,电流通过导体时产生的热量的多少跟通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,因导线和电炉丝串联,所以通过它们的电流相等,A、B选项错误;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,因导线的电阻小,所以产生的热量少,发热功率小。

答案:

D

例6:

旧白炽灯在工作时,容易在灯丝最细处熔断,这是因为与相同长度的灯丝较粗处相比,灯丝最细处

A.功率最大B.电流最大C.电阻最小D.电压最小

知识点3:

焦耳定律

注意:

1.焦耳定律公式

是由实验总结出来的,只要有电流通过导体,都可以用它来计算导体所产生的热量

2.公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的,也对应于同一状态

焦耳定律说明:

1.电流通过导体产生的热量与电压,电流,电阻和通电时间都有关系。

2.当电压和通电时间一定时,电热与电阻成反比;当电流与通电时间一定时,电热与电阻成正比。

例1:

如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压保持不变。

当S1、S2都闭合时,电流表的示数是0.6A,求:

(1)电源电压是多少?

这时R2中的电流是多少?

(2)当S1、S2都断开时,1分钟内R1产生的热量是多少?

解析:

(1)当S1、S2都闭合时,R1被短路,R2和R3并联,

因此电源电压为:

.

R2中的电流为:

(2)当S1、S2都断开时,R1与R3串联接入电路,

此时电路中的电流为:

1分钟内R1产生的热量是

思考一下:

为什么焦耳定律不用

(1)Q=W=Pt

(2)Q=W=UIt

(3)

原来:

1.科学家发现:

对电动机等用电器,电流做功并不是把电能都转化为热能,即:

Q

(1)焦耳得出电与热之间的关系式,使后人明白Q=W,为能量守恒定律的发现做出了重大的贡献.

(2)焦耳定律的表达式Q=I2Rt,不仅适用于Q=W的电路,同时也适用于Q

2.以上三个公式只适用于纯电阻电路。

例2:

有1台“220V100W”的洗衣机,由于使用不当,造成电动机卡死,电动机由于温度升高而被烧坏,已知这台电动机内的线圈阻值为2欧,则这台洗衣机正常工作2min消耗多少电能?

电动机被卡死时,2min产生多少热量?

解析:

由于电动机正常工作需符合其功率P=100W,所以电流2min做的功

电动机卡死后,变成了纯电阻电路,电路中的电流

所以可产生热量

答案:

例3:

如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。

现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。

问:

(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,

(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少?

(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?

解析:

(1)消耗的电能:

(2)产生的热量:

(3)所做的机械功:

知识点4:

电热的利用和防止

1.电热的利用

电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,日常生活中电热器就是利用电流的热效应制成的。

2.电热的防止

用电器在电流做功将电能转化为其他形式能的过程中,由于电流的热效应,总有一部分电能转化为内能。

知识点5:

有关铭牌的计算

例:

小刚同学家有一台电热水器,铭牌如下表所示。

根据铭牌所提供的信息,求:

(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?

(2)电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦?

(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?

解析:

(1)电热丝正常工作时的电阻

(2)由

得,电热器45min消耗的电能

由于电热器将电能全部转化为热,所以45min产生的热量

(3)当实际电压U=198V时,不考虑电热丝电阻的变化,实际功率为

四、小结

1.额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,单位时间内产生的热量越多。

可是按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。

这是怎么回事?

2.电流的热效应

3.有关铭牌的计算

五、预习导学:

(第十五章电功率第6节电功率和安全用电第7节生活用电常识)

1.家庭电路主要由进入家庭的进户线(电源线)、、、、开关、插座、用电器组成。

为了保证各用电器之间互不影响,各个用电器间是联的(填“串”或“并”)。

2.在电阻一定时,电流越大,导体在相同的时间内产生的热量,根据这一原理,家庭电路中加入了保险丝。

当电流过大时,温度升高到一定的程度,保险丝自动,保护了电路。

3.我国家庭电路的电压是V,一节干电池的电压是V,对人体安全的电压是V。

4.家庭电路中有两根线,一根是,另一根是。

它们之间的电压是V。

家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟连通而造成的。

考虑到用电安全,家庭电路中一般还有第三根线,它是线。

5.测电笔是用来辨别和的工具,使用时,手应当接触,当笔尖接触电线时,若氖管发光,表明接触的是。

6.三孔插座比两孔插座多的那个孔是跟相连的,用电器的三脚插头插在三孔插座里,不仅把用电部分接入了电路,还把用电器的与连接起来。

7.家庭电路的室内电路组成顺序是()

A.电能表、总开关、用电器、保险盒

B.总开关、电能表、保险盒、用电器

C.电能表、总开关、保险盒、用电器

D.电能表、保险盒、总开关、用电器

8.家庭电路中的保险丝熔断了,以下原因中不可能的是()

A.使用的用电器总功率过大

B.开关中两根导线的线头相碰了

C.保险丝的规格不符合规定的要求

D.插座中两根导线的线头相碰了。

9.在220V的电路上装有额定电流为5A的保险丝,在这个电路中最多能装接“220V40W”的电灯()

A.27盏B.28盏C.44盏D.8盏

10.在装有“220V15A”电能表的电路中,已接入40W的电灯40盏,30W的电灯20盏,若这些灯每天使用5h,则一个月(按30天计算)共消耗多少kW·h的电能?

若想在电路中再装些40W的电灯,还可以再装多少盏?

【模拟试题】(答题时间:

60分钟)

1.电流通过导体时电流做功而消耗电能,产生了热量。

这个现象叫电流的。

电热器就是利用电流的来进行工作的,电热器工作时,将能转化为能。

2.电流的热效应跟电流和电阻有关。

根据P=I2R可知,在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的成正比;对于同一段导体来讲,电能转化成热时的功率与

成正比。

*3.一只电热器接在照明电路中,5min产生的热量为2.64×105J,则通过该电热器的电流是A,电热器正常工作时的电阻是Ω。

*4.阻值为R的电阻丝接到电压不变的电源中,4min可使一杯水烧开,现换用阻值为10R的电阻丝,再接到此电源上,min可使同样的一杯水烧开。

5.将阻值为4Ω的电热丝接入电路中,通过的电流为1A,在0.5min内产生的热量是J。

6.一种家用电熨斗的规格为“220V800W”。

这种电熨斗内部电热丝的电阻是Ω,在额定电压下工作10min产生J的热量。

7.一台热水器接在220V的电路上,半小时内放出的热量为1.584×106J,热水器内电热丝的电阻是Ω。

**8.某电热杯中有甲、乙两根电热丝,只将甲电热丝接到电源上时,烧开一杯水需要12min,只将乙电热丝接到电源上时,烧开同样的一杯水需18min,若将它们串联接到电源上时,烧开同样的一杯水需min。

若将甲、乙并联起来接到电源上时,烧开同样的一杯水需要min。

(设电源电压不变,不计热量损失)

9.用焦耳定律公式Q=I2Rt计算电流产生的热量,这个公式适用于()

A.纯电阻用电器,如白炽灯、电炉等

B.电动机、电风扇等家用电器

C.电解、蓄电池充电等

D.对任何用电器都适用

*10.如图所示电路中,已知R1>R2,电源电压U保持不变,在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是()

A.甲、乙、丙、丁B.甲、丙、丁、乙

C.丙、丁、乙、甲D.乙、丁、丙、甲

*11、下图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中,每个烧瓶里各插一支温度计,则闭合开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的;采用这种连接方式的目的是。

**12.如下图所示,标有“6V、3W”字样的小灯泡与最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联在电路中。

当变阻器连入电路中的电阻为6Ω时灯泡正常发光。

(不考虑灯泡电阻受温度的影响,电源电压不变)求:

(1)灯泡电阻、电源电压;

(2)灯泡正常发光1min,变阻器产生的热量。

**13.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.

求:

(1)电烤箱在高温挡正常工作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.

【试题答案】

1.热效应热效应电内

2.电阻电流的二次方

3.4554.405.1206.60.548000007.558.307.29.D10.D

11.温度计的示数变化控制电流相同

12.解:

(1)灯泡正常发光时的电流

灯泡电阻为

电源电压

(2)变阻器产生的热量

13.解:

(1)

(2)由

代入数据,解得

(3)

 

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 高等教育 > 管理学

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1