探究电流热效应跟电阻的关系教案Word下载.docx

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（b）将欧姆定律I=U／R代入P=UI可得出：

P=，可见当电压相同时，导体的发热功率与导体电阻成，那么，当电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成。

通过上面的分析可知，我们不能简单地说电功率与电阻成正比或是成反比，应注意条件。

典例分析：

例1．功率相同的下列四种用电器，分别接入家庭电路中，在相同时间内，通过它们的电流产生的热量最多的是（）

A．电烙铁B.电风扇C.电视机D.洗衣机

解析题中给出的四个用电器只有电烙铁是”纯电阻性”的用电器,当电流通过时,消耗的电能全部转化为内能,其他三个用电器当有电流通过时,消耗的电能大部分转化为机械能、磁场能等其他形式的能，只有一部分电能转化为内能，所以通过它们的电流产生的热量最多的是电烙铁。

答案A

例2科技小组的同学用一段1100Ω的电阻丝，制作了一只电烙铁，当把它接在220V的电源上时，通过的电流是多少？

它的发热功率是多少？

解析本题考查欧姆定律和公式P=I2R的应用。

已知电阻和电压，可利用欧姆定律求出电流，进而利用公式P=I2R计算发热的功率。

答案通过电烙铁的电流为：

I=U／R=220V／1100Ω=0.2A

电烙铁的发热功率为：

P=I2R=（0.2A）2×

1100Ω=44W

例3．电炉接在家庭电路中，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连

的导线却不怎么热。

（1）请你根据这一现象提出一个需要探究的物理问题：

___________________________________________________?

（2）如图17-3-1是某同学进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为RA、RB，RA<

RB。

通电一段17-3-1

时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些。

此现象说明：

在________和

_______相同时，_______越大，电流产生的热量越多。

解析：

本题考查了学生是否具有初步

的信息收集和信息处理能力。

小明所设计的实验

采用了控制变量的研究方法。

让电阻串联，使通过电阻的电流和通电时间相同，得出产生的热量与电阻成正比。

答案：

电流通过导体产生的热量与导体的电阻有什么关系

通过导体的电流通电时间导体的电阻

例4．今年四月，美国《科学》杂志发表“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的评述。

这表明，在新超导体研究领域，我国取得了令人瞩目的成就。

假如人们已研制出常温下的超导体，则可以用它制作（）

A．家用保险丝B．白炽灯泡的灯丝C．电炉的电阻丝D．远距离输电导线

本题是新超导材料与电热知识的应用。

主要应从超导体电阻为零着手思考，由焦耳定律（Q=I2Rt）可知，超导体不会产生热。

D

达标训练：

1．在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会，但如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次，这是因为在起作用，前者是为了，后者是为了。

2.有一根阻值为8Ω的电阻丝,接在电压为4V的电源上则该电阻的功率为W,1min电流做

J的功，电流共产生J的热量。

3．一只灯泡接在照明电路中，通过灯丝的电流强度是100mA，通电20min的过程中，有　　　　　　　焦耳的电能转化成了热能和光能。

4．把两个电阻R1、R2串联在电路中，R1=6Ω，R2=9Ω，在相同通电时间内，通过R1、R2的电流之比为，电流通过R1、R2产生的热量之比为。

5．家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（）

A．通过电炉丝的电流比通过连接导线的电流大

B．通过电炉丝的电流比通过连接导线的电流小

C．电炉丝两端电压比连接导线两端电压小

D．电炉丝的电阻比连接导线的电阻大

6．一台“220V60W”的电扇、一只“220V60W”的白炽灯、一只“220V60W”的电热器同时接在220V的电压下，相同时间内产生的热量（）

A．电扇最多B.白炽灯最多C.电热器最多D.它们一样多

7．有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是（）

A．三根串联B．三根并联C．两根串联起来，再跟第三根并联D．两根并联起来，再跟第三根串联

8.如图17-3-2所示电路,当S闭合时,电路中消耗的电能将

17-3-2

A.减小B.增大C.不变D.无法确定

9．如图17-3-3是“探究电流通过导体产生的热量与导体电

阻间关系”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初温的煤油中，每一烧瓶

里各插入一温度计。

请回答下列问题：

（1）合上开关，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；

17-3-3

（2）采用这种连接方式的目的是。

10．小明和小红想利用如图17-3-4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17-3-4

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

（3）实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。

这表明:

在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越，产生的热量越多。

11．小明看到研究焦耳定律的实验装置后，将它改装成了如图17-3-5所示的一种测量未知液体比热容的装置。

测量时，分别往甲乙两瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用17-3-5温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度Δt水和Δt，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=Δt水Ｃ水／Δt。

（1）为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是________________。

（2）为了得出待测液体的比热容表达式“c=Δt水Ｃ水／Δt。

”，小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器是_________，目的是_________________________________________。

（3）闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向_________滑动。

12.一种家用电熨斗的规格为“220V1100W”,在额定电压下,这种电熨斗工作时的电流是多少?

工作1min产生的热量是多少?

13.如图17-3-6是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的电阻,S是控温开关,电热毯标牌上标有”220V40W”字样,问（不考虑温度对电阻的影响）；

（1）要使电热毯处于低温挡时，开关S应处于什么状态？

（2）发热电阻丝R0的阻值是多少？

17-3-6

（3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在10S内电阻丝R0产生的热量是多少？

中考试题：

1．小吴同学自制了一个简易的“电热驱蚊器”，它是利用了电流的效应工作的，发热元件是一个阻值为1.0×

104Ω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。

通过元件的电流

I=U／R=220V／1.0×

104Ω=0.022V=22mA

通电100S产生的热量Q=（U2／R）t=（220V）2／1.0×

104Ω×

100s=484J

答案热22484

2．电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。

功能虽给人们带来了方便，但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。

例如，小明家的一台彩色电视机的待机功率大约是l0W。

假如他家每天平均看4h电视，看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源。

试计算：

（1）小明家因这台电视机待机一年（按365天计）浪费的电能是多少?

（2）如果这些电能全部用来烧水，可以将多少l5℃的水加热到40℃?

如果小明同学洗一次澡需要50kg、40℃的水，这些水可供他洗多少次澡?

（3）请你就电视机待机功能的正确使用方法提出建议。

解析求用电器消耗的电能实际就是求电功，可根据公式W=Pt来计算；

然后根据公式Q电=Q热=Cm△t来计算水的质量。

电视机待机时仍需要消耗电能，从节约电能和防止电视机发热而对电视机不利等因素考虑，最好不要让电视机处于待机状态。

答案

（1）小明家电视机一年的待机时间为：

t=（24－4）h×

365=7300h

　　一年消耗的电能为：

W=Pt=0．01kw×

7300h=73kw·

h

（2）电能全部转化为内能为：

Q=3．6×

106×

73J=2．628×

108J

可以将mkg的水加热到规定温度，

则m==

=2502．9kg 

　　可洗澡：

2505.2/50≈50次

　　（3）由于电视机待机时仍需要消耗电能，所以最好不要让电视机待机，这样既可以节约电能，又可以防止电视机发热而对电视机不利。

课堂测评:

1．由于电流的效应，当电流通过电阻时会产生热量。

一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，

通过电阻丝的电流为A，在10min内产生的热量为J。

2．某品牌饮水机加热功率、保温功率分别为950W、40W，如果饮水机一天（按24h计算）有2h

处于加热状态，其余时间处于保温状态，则这台饮水机一天共耗电Kw.h。

3.家庭电路中正在使用的两只灯泡,若甲灯比乙灯亮,则（）

A.甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大

B.甲灯两端的电压一定比乙灯的大

C.通过甲灯的电流一定比乙灯的小

D.甲灯的实际功率一定比乙灯的大

4.有两个电阻R1和R2,已知R1＜R2,在电路两端电压不变的情况下,在相同时间内,电流所做电功

最多的连接方式是（）

A.把R1和R2串联在电路中B.把R1和R2并联在电路中

C.把R1单独接在电路中D.把R2单独接在电路中

5.关于电热,下列说法正确的是（）

A.电热是有害的

B.电热器的发热体是用熔点高,电阻大的电阻丝制成的

C.电磁炉、电风扇、电熨斗都是电热器

D．电能转化为热能时的功率跟导体的电阻成正比

6．电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实行电热

炉多挡位工作的要求，将电热炉接入家庭电路中。

（1）当电热炉只有发热电阻R1工作时，通过它的电流是多大？

（2）若要求电热炉发热功率最大，R1、R2应怎样连接？

求出这个最大功率。