电和热.docx

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电和热

电和热

一、目标与策略

明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！

学习目标：

●体验电流的热效应及其影响，并了解电流的热效应与哪些因素有关；

●探究焦耳定律，并能用它来解决实际问题；

●了解电热的利用和防止。

重点难点：

●重点：

电流的热效应；焦耳定律及其应用；电热的计算。

●难点：

焦耳定律的理解；增大与减小电热功率的措施。

学习策略：

●细心加耐心，一定能掌握这个知识点！

二、学习与应用

“凡事预则立，不预则废”。

科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。

我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。

知识要点——预习和课堂学习

认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。

请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。

课堂笔记或者其它补充填在右栏。

详细内容，请学习网校资源，ID：

#tbjx5#205962

知识点一：

电流的热效应

（一）定义：

电流通过导体时电能转化成，这个现象叫做电流的热效应。

（二）影响电流的热效应的大小的因素：

导体通电时，产生热效应的多少与

的大小、的大小和有关。

越长，越大，越大，产生的热量越多。

说明：

电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。

这是因为导体都有。

导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成。

如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成，这时电能在导体中传播时也不会因而损失。

知识点二：

焦耳定律

（一）内容：

电流通过导体产生的热量跟　　成正比，跟成正比，

　　　　　　　成正比的这个规律叫焦耳定律。

（二）公式：

Q=。

（三）焦耳定律的另外两个表达式：

　　、　　

（1）从公式我们能看出，电流通过导体产生的热量受的影响最大。

（2）在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用，例如，当几个导体串联起来时，由于通过导体的相等，通电也相等，应用表达式Q=分析，此时导体产生的热量与成正比；当几个导体并联起来时，由于加在导体两端的相等，通电也相等，应用表达式Q=

分析，此时，导体产生的热量与成反比。

（3）几个公式的比较

应用公式

电功

电功率

焦耳定律

适用范围

基本公式

W=　　　

P=　　

Q=　　　

普遍适用

导出公式

　　　、

　　　、

纯电阻电路W=Q

（4）只有在电路中可以用电功公式计算电热。

因为在电路中，电流做的功全部用来产生，此时电功等于，即W=。

而在非纯电阻电路中，电流所做的功只有一部分用来产生，如电动机工作时，既产生热量，又产生机械能，电功等于热量与机械能之和，即W>，故此时就不能用电功的公式来计算电热了。

（四）探究影响电流通过导体产生的热量的因素

（1）提出问题：

探究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关。

（2）猜想与假设：

电热器一般是由电阻构成的，那么它们产生的热量会不会与电阻有关系呢？

又因为电热器只有在通电时才发热，那么它们产生的热量是否与电流的大小有关呢？

（3）实验设计：

实验器材：

蓄电池组、开关一个、两只带电阻丝的烧瓶、两只，滑动变阻器、表、导线。

实验步骤：

①在两个相同的烧瓶中装入质量相等的煤油，烧瓶中各放一段电阻丝（阻值不同）。

把两只相同的分别插入两个烧瓶，并记下的示数。

②按图所示连接好电路图。

（4）进行实验

①闭合开关，读出表的示数，通电3min后，迅速读出的示数，分别计算出煤油升高的温度，将有关数据记入表格。

②断开开关，调节滑动变阻器，改变电路中的，待示数回到接近原来值时再闭合开关，读出表的示数，通电3min，分别读出

的示数，计算出升高的温度，将数据记入表格。

数据表格

实验序号

电阻丝

电阻值（Ω）

电流（A）

通电时间（min）

升高温度（℃）

1

甲

5

1

3

5

乙

10

1

3

10

2

甲

5

1

6

10

乙

10

1

6

20

3

甲

5

2

3

20

乙

10

2

3

40

注意：

在实验时，两只烧瓶内的煤油不要装得太满；的玻璃泡不能与电阻丝接触或离得太近；为了使现象更明显，两条电阻丝的阻值相差应该一些。

本实验中我们用到了控制变量法，如：

我们把阻值不同的两个电阻联，是为了使通过两个电阻的和通电时间相等。

现象和结论：

现象：

当把两个阻值不同的电阻丝串联在电路中时，通电一段时间后，电阻小的烧瓶内的变化较小。

当增大电流时，在相同的时间内变化的示数较大。

通电时间越长，的示数变化越大。

结论：

电流通过导体产生的热量与的大小、的长短、

的大小有关。

通过导体的越大，导体的越大，越长，产生的热量越多。

评估与交流：

关于探究电热器产生热量的多少与电流的关系，你能否设计一个与本探究不同的实验方案？

与同学们进行交流与探讨，并评价各自设计的实验方案的优点与不足之处。

知识点三：

电热的利用和防止

（一）电热的利用：

日常生产、生活中会经常用到电热，如家用的热水器、电饭煲等，这些都是用电来加热的设备，叫电热器。

这些用电器的共同特点就是利用电流做功，将电能转化成内能，使我们获得需要的热量。

有些电器通电时也能产生热量，但是由于不是用电来加热的，所以不能叫电热器（如电视机、电脑等）。

（二）电热的危害：

很多情况下，电流通过导体时产生的热量，并不是我们需要的，这时电能白白消耗掉了，有时还会引起事故甚至灾害，所以要想办法阻止电热的产生。

我们说的电热的危害是对于我们的需要来说的，如果产生的热量是我们需要的，那对我们是有利的，反之就是有害的，如：

电视机在工作时产生的热量，在正常观看时是有害的，但当电视机长时间不用时，我们可以利用电热来驱潮，这时的电热是有利的。

电热器在工作时产生的热量如果过多，也会带来危害，所以我们在正常使用电能产生的热量时，也要注意安全。

类型一：

基础训练

例1．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A，这台电动机正常工作时，1min消耗的电能为J，在线圈上产生的热量为J，有J电能转化为机械能。

解析：

答案：

总结升华：

。

举一反三：

晨光从一台废旧收录机内拆下一只电动机，他将一只电流表与其串联后接在6V的稳定电源上。

闭合开关后，电动机未转动，而此时电流表的示数为2A，检查发现电动机的轴承被卡住了。

排除故障后，电动机正常转动，这时电流表示数为0.5A。

求：

（1）电动机线圈的电阻；

（2）电动机正常工作时的耗电功率；

（3）电动机正常工作时的发热功率；

（4）电动机被卡住时的发热功率。

解析：

答案：

例2．两个阻值为R1：

R2=2：

1的电阻丝，通过的电流为I1：

I2=1：

2，在相同的时间内它们所放出的热量Q1：

Q2应为（）

A．2：

1B．1：

2C．1：

1D．1：

4

解析：

答案：

总结升华：

。

举一反三：

1、某导体通过1A的电流时，在某一段时间内放出的热量是4J，如果通过它的电流增加到2A，在相同的时间内放出的热量是（　）

A．8J　　B．16J　　C．32JD．64J

解析：

答案：

2、有2A的电流通过一电阻器，在一定时间内产生一定的热量，如果电流增加到4A，在相同的时间内产生的热量是前者的（）

A．

B．

C．4倍D．2倍

解析：

答案：

类型二：

综合应用

例3．一幢楼的用电器全部使用时，用电器的总功率为P，保险丝每分钟发热为Q，若只用部分用电器时，消耗的功率为

，这时保险丝每分钟发热是多少？

解析：

总结升华：

　　　　　　　　　　　　　　　　　。

举一反三：

如图所示，把标有“220V60W”的电烙铁R与一个滑动变阻器串联后接在220V的电源上，若要电烙铁正常工作，变阻器的滑片P应处在什么位置？

通电20min电流通过电烙铁可产生多少热量？

当移动变阻器的滑片，使电流表示数变为电烙铁正常工作时的一半时，则通电20min的电烙铁上可产生多少热量？

解析：

答案：

探究园地（请看网校资源，ID：

#tjyd0#205962）

例4．某电热水器的工作原理如图所示，（已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变），它有加热和保温两个工作状态。

当开关S1接b，S2断开时，它处于状态。

此时电路功率为P1，当开关S1接a，S2闭合时，它处于状态，此时电路功率为P2，则P1：

P2=。

解析：

答案：

总结升华：

。

举一反三：

两根阻值相同的电阻丝，分别串联和并联后接在同一电源上，烧开同一壶水所用的时间分别为t1和t2，比较它们大小时，有（）

A．t2>t1B．t1>t2C．t1=t2D．条件不够，无法判定。

解析：

答案：

例5．有一个直流电动机，把它装入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A，求电动机工作时的输出功率是多大？

如果在电动机正常工作时，转子突然卡住，电动机的发热功率又是多大？

解析：

答案：

总结升华：

。

例6．打开家庭电路中的电灯，会看到电灯热得发光，与灯连接的导线的发热却觉察不出来，这是为什么？

解析：

答案：

总结升华：

。

举一反三：

一个大功率用电器，用铝导线连接到电源上，工作时发现铝导线太热，若使导线不太热，下列方法中比较可行的是（）

A．改用粗细相同的铜导线

B．将原来的铝导线剪短些

C．将原来的铝导线加长些

D．换用更粗的铝导线

解析：

答案：

例7．小强同学为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验（甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油，玻璃管内液面相同）。

（1）电阻丝甲与乙采用串联的连接方式，其目的是。

（2）已知电阻丝的阻值R甲>R乙，通电一段时间后，烧瓶中的玻璃管液面上升较高。

（3）我们保持电源的电压不变，利用该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与的关系。

（写出一种即可）

（4）上述实验中，用到的科学方法主要是“控制变量法”，请你另举一个平时学

习过程中用到这种方法的实验名称：

。

解析：

例8．有一个电压值可任意选取的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝。

现把一根电阻丝接在电压值为U的电源上，通电1min，电阻丝产生的热量为Q，要想使电阻丝产生的热量为3Q，应采取哪三种最简单的不同方法。

解析：

总结升华：

。

举一反三：

两个阻值分别为R1与R2的电热丝，R1=15Ω，R2=30Ω。

把它们串联后接在家庭电路上，经过9min产生热量Q。

若把它们并联后仍接在家庭电路上，要产生同样热量Q，需要多少时间？

（设电热丝的电阻不受温度影响）

解析：

答案：

例9．李明同学从商店里买来一个电热毯。

使用中有时感到温度太高，他想用一个开关和一个电阻把它改装为两档，使电热毯在单位时间内的发热量为原来的一半。

厂家说明书上只写着额定电压为220V，没有其他额定指标。

请你设计一个方案完成这项改装。

要求：

（1）画出电路图；

（2）推导出所用电阻大小的计算公式；（3）指出安装时必须注意的问题。

解析：

总结升华：

。

三、总结与测评

要想学习成绩好，总结测评少不了！

课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力。

常考点：

（一）电流的热效应；

（二）焦耳定律的理解与计算：

在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用。

在串联电路中，由于相等，应该用Q=来分析，此时导体产生的热量与成正比；而并联时，由于相等，应该用Q=公式来分析，导体产生的热量与成反比。

（三）电功与电热的区别：

主要是区别电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，只有在纯电阻电路中才可以用电功公式来计算电热，即W=；而在非纯电阻电路中则W>。

（四）电热的利用和防止。

成果测评

现在来检测一下学习的成果吧！

请到网校测评系统和模拟考试系统进行相关知识点的测试。

知识点：

电和热

测评系统分数：

模拟考试系统分数：

如果你的分数在80分以下，请进入网校资源ID：

#cgcp0#205962做基础达标部分的练习，如果你的分数在80分以上，你可以进行能力提升题目的测试。

自我反馈

学完本节知识，你有哪些新收获？

总结本节的有关习题，将其中的好题及错题分类整理。

如有问题，请到北京四中网校的“名师答疑”或“互帮互学”交流。

我的收获

习题整理

题目或题目出处

所属类型或知识点

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注：

本表格为建议样式，请同学们单独建立错题本，或者使用四中网校错题本进行记录。

知识导学：

电和热（ID：

#205962）

四中同步：

测量小灯泡的电功率电热（ID：

#286310）；

测量小灯泡的电功率电热周末练习（ID：

#286311）

视听课堂：

焦耳定律（ID：

#64312）；

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对本知识的学案导学的使用率：

□好（基本按照学案导学的资源、例题进行复习、预习和进行课堂笔记等，使用率达到80%以上）

□中（使用本学案导学提供的资源、例题和笔记，使用率在50%-80%左右）

□弱（仅作一般参考，使用率在50%以下）

学生：

_______________家长：

______________指导教师：

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