高中物理选修11人教版同步辅导与检测课件：1.6电流的热效应
学高中物理一电场电流六节电流的热效应新人教版PPT课件
2．电流流过导体时产生的热量， 跟电流的二次方、导体的电 阻、通电时间成正比，这个 规律叫做焦耳定律。公式Q＝ I2Rt，单位焦耳。
3．热功率是指电热器在单位时 间内消耗的电能，公式P＝ Q/t＝I2R，单位是瓦特，简 称瓦，符号W。各种电热器 铭牌上标明的额定功率就是 热功率。
[例1] 下列说法正确的是
()
A．通过电阻的电流越大，产生的热量越多
B．导体的电阻越大，产生的热量越多
C．通电时间越长，产生的热量越多
D．对同一导体，通过的电流越大，通电时间越长，产
生的热量越多
[思路点拨] 熟练掌握焦耳定律，可得出结果。
[解析] 由Q＝I2Rt知，电流大，如果时间很短，热量 Q依然可以很小，A项错误；同理可分析B、C项也是错误 的；只有D项正确。
A．通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少
B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，
所以就不那么热
C．通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多
D．铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少
解析：电炉丝和铜导线是串联关系，故通过电炉丝的电流 与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学性 能上的差别在于前者的电阻大，后者的电阻很小，根据电 流通过电阻发热的公式Q＝I2Rt，在电流相同条件下，相 同的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得多。 答案：D
[答案] D
对于含多个物理量的公式的理解及变化过程的分析 要利用控制变量的方法进行。
1．两根材料和长度都相同的均匀电阻丝R1和R2，R1的横截 面积较大，在它们上面用少许凡士林粘几根火柴棒，当
高中物理人教版选修11课件：第一章 六、电流的热效应
答案:D
二、
电功和电热
知识精要
1.电功与电热的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
白炽灯、电熨斗、电饭锅
常见电器
等
电功与电 电功等于电热
U2
2
热的关系 W=Q=UIt=I Rt= t
R
电动机、电风扇、电冰箱
等
电功:W=UIt
电热:Q=I2Rt
电功大于电热 W>Q
2.额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所加的电压叫额定电压,额定电压下消耗
)
A.电烙铁
B.电炉
C.电磁炉
D.微波炉
解析:电烙铁、电炉中电流通过电热丝而发热,是利用了电流的热效
应,故 A、B 项正确;电磁炉是利用交变电流产生交变的磁场,从而在
锅体中产生涡流而发热;微波炉的工作原理是电流在微波管中产生
了电磁波(微波),微波使水分子高速振荡而加热食物,所以 C、D 项错
误.
答案:AB
答案:甲 乙
迁移应用
下列说法正确的是(
)
A.通过电阻的电流越大,产生的热量越多
B.导体的电阻越大,产生的热量越多
C.通电时间越长,产生的热量越多
D.对同一导体,通过的电流越大,通电时间越长,产生的热量越多
解析:由 Q=I2Rt 知,电流大,如果时间很短,热量 Q 依然可以很
小,A 项错误;同理分析其余选项可知 B、C 项也是错误的;只有 D 项
成内能,这时电功率大于(选填“大于”“小于”或“等于”)热功率.
(2)电流通过白炽灯泡时,电能全部转化为内能,这时电功率等于
热功率.
预习交流 2
电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不那么
高中同步人教物理选修11练习：第一章 六电流的热效应 含解析
[课时作业]一、选择题1．通电导体发热的规律是由下列哪位物理学家总结的()A．欧姆B．焦耳C．安培D．法拉第解析：根据物理学史知，焦耳总结了通电导体发热的规律，即焦耳定律．答案：B2．(多选)下列电器在工作时，主要利用了电流热效应的是()A．电暖器B．录音机C．电话机D．电饭锅解析：电暖器和电饭锅是电能转化为内能(热能)的装置，A、D项对．而录音机和电话机是电能和机械能(声能)相互转换的装置，B、C项错．答案：AD3．在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是()A．通过它们的电流和加在两端的电压B．通过它们的电流和它们的电阻C．通过它们的电流和通电时间D．通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间解析：根据焦耳定律Q＝I2Rt知，电流通过电阻丝产生的热量跟电阻大小、电流的大小、通电时间有关，要想比较不同电阻的电阻丝的发热量必须控制电流和通电时间一样．答案：C4．下列说法正确的是()A．通过电阻的电流越大，产生的热量越多B．导体的电阻越大，产生的热量越多C．通电时间越长，产生的热量越多D．对同一导体，通过的电流越大，通电时间越长，产生的热量越多解析：由Q＝I2Rt知，电流大，如果时间很短，热量Q依然可以很小，A项错误；同理可分析B、C项也是错误的；只有D项正确．答案：D5．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中提供的数据，此电热水器在额定电压下处于加热状态时，下列判断正确的是( )A ．通过热水器的电流约为0.15 AB ．通过热水器的电流约为4.4 AC ．热水器工作5小时耗电6 kW·hD ．热水器工作5小时耗电60 kW·h解析：根据电功率公式P ＝UI 可知，已知P ＝1 200 W ，U ＝220 V ，所以I ≈5.5 A ，选项A 、B 都错．根据W ＝Pt 知，工作5小时耗电为6 kW·h ，所以选C.答案：C6．通过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I2，则在时间t 内产生的热量为( )A ．4QB ．2Q C.Q 2 D.Q4 解析：由Q ＝I 2Rt得，Q 1＝(I 2)2·2R ·t ＝I 2Rt 2＝Q2.答案：C7．有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是( )A ．把电阻丝剪去一小段B ．更换一根较粗的电阻丝C ．给电阻丝串联一个电阻D ．给电阻丝并联一个电阻解析：注意隐含条件是在同一个家庭电路中，意思为电压恒定，由焦耳定律的变形公式Q ＝U 2Rt ，要增大R 或减小U 才能减小相同时间里的发热量，所以C 正确．答案：C8．(多选)对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是( ) A ．P ＝I 2R B ．P ＝U 2RC ．P ＝UID ．P ＝Wt解析：D 是定义式，C 是通过定义式推导而得，而A 、B 都是通过欧姆定律推导而得，所以A 、B 只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路．答案：CD9．(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内( )A ．电炉放热和电动机放热相等B ．电炉两端的电压大于电动机两端的电压C ．电炉两端的电压等于电动机两端的电压D ．电动机消耗的功率大于电炉的功率解析：由于电炉与电动机的电阻相等，电流也相等，由Q ＝I 2Rt 得，相同的时间内放热相等，选项A 正确；由于电动机消耗的电能有一部分要对外做功，所以电动机消耗的功率大于电炉的功率，由P 机＝U机I ，P 炉＝U 炉I知，U 机I ＞U 炉I ，所以电动机两端的电压大于电炉两端的电压，因此选项B 、C 错误，选项D 正确．答案：AD10．(多选)一直流电动机所加电压为U ，电流为I ，线圈内阻为R ，当它工作时，下列说法正确的是( )A ．电动机的输出功率为U 2RB ．电动机的发热功率为I 2RC ．电动机的输出功率为IU －I 2RD ．电动机的功率可写作IU ＝I 2R ＝U 2R解析：电动机工作时是非纯电阻元件，热功率P 热＝I 2R ，电功率P ＝UI ，输出功率P 出＝IU －I 2R ，故选项B 、C 正确．答案：BC 二、非选择题11．一只规格“220 V 1 000 W ”的电炉，求：(1)它在正常工作时的电阻；(2)如果电网电压为200 V ，则电炉工作时的实际功率(假设电炉电阻保持不变)； (3)在220 V 电压下，电炉每天使用2 h 产生多少焦耳的热量？一个月(30天)要消耗多少度电？解析：(1)设电炉电阻为R ，根据P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝22021 000Ω＝48.4 Ω.(2)当电网电压U ′＝200 V 时，电炉工作时的实际功率P ′＝U ′2R ＝200248.4 W ≈826.4 W.(3)一天产生的热量Q ＝Pt ＝1 000×2×3.6×103 J ＝7.2×106 J ， 在220 V 的电压下，一个月消耗的电能为 W ＝Pt ′＝1×2×30 kW·h ＝60 kW·h ＝60度． 答案：(1)48.4 Ω (2)826.4 W (3)7.2×106 J 60度 12．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：(2)电动机正常工作时，损失了多少功率？解析：(1)由表中的技术参数可知，此车电动机正常工作时，消耗的电功率：根据P ＝UI 可得P ＝126 W.(2)由表中的技术参数可知，额定电压下的输出机械功率为110 W ，根据P ＝P 输出＋P 损可得电动机损失的功率P 损＝16 W.答案：(1)126 W (2)16 W。
高中物理 1.6 电流的热效应同步备课课件 新人教版选修11
的是( )
A．电阻(diànzǔ)大的发热多
B．电阻(diànzǔ)小
的发热多
C．一样多
D．无法比较
【解析】 并联的纯电阻(diànzǔ)电路，电压U相同，电
热 用 公 式 Q ＝ U2t/R ， 电 阻 (diànzǔ) 越 大 ， 电 热 越 少 ， 电 阻
(diànzǔ)越小，电热越多，所以B正确．
A．电炉放热和电动机放热相等 B．电炉两端电压大于电动机两端电压 C．电炉两端电压等于(děngyú)电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
第十八页，共25页。
【解析】 由于电炉与电动机电阻相等，电流也相等， 由Q＝I2Rt得，相同时间内放热相等，A正确；由于电动机消 耗 (xiāohào) 的 电 能 有 一 部 分 要 对 外 做 功 ， 所 以 电 动 机 消 耗 (xiāohào)的功率大于电炉的功率，由P机＝U机I，P炉＝U炉I 知，U机I＞U炉I，所以电动机两端的电压大于电炉两端的电 压，因此B、C错，D正确．
2．思考判断 (1)日光灯是白炽灯．(×) (2)白炽灯泡的电功率越大，灯丝越粗．(√) 3．探究交流(jiāoliú) 白炽灯泡内为什么要抽成真空或充入惰性气体？ 【提示】 为了避免高温下金属丝的氧化.
第六页，共25页。
电热(diànrè)的因素及焦耳定律
【问题导思】 1．电流通过电阻时产生的热量可能与哪些因素有关？ 2．如何探究电流通过电阻时产生的热量与各种因素的关 系？ 3．焦耳定律反映(fǎnyìng)了哪些因素与电流通过导体产 生的热量有关？关系是什么？
第二十页，共25页。
焦耳定律内 公容 式 电流的热效应热 额功 定率 功率
白炽灯工 内作 部原 环理 境
高二人教版物理选修1-1课件：《1.6电流的热效应》
电油炸锅
电熨斗
电烤箱
电取暖器
电热水器
电热水壶
电烙铁
电热毯
第四节 科学探究：电流的热效应
1.知道并会探究电流通过导体时产生的热量和 电流、电阻及通电时间的定性关系。 2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式。 3.了解电功与电热的关系。
这些常见家用电器的共同特点： 1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫做电流 的热效应。 2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。 3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电 阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
为Q2，那么Q2是Q1的( B )
A.2倍
B.4倍
C.0.25倍
D.0.5倍
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现 象。 2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。 3.焦耳定律： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 公式：Q=I2Rt。
结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生热 量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻Ｒ 越大，电流产生热量越多。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通 电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律的发现者
焦耳（1818～1889）， 英国物理学家。1818年 12月24日生于曼彻斯特 附近的索尔福德，1889 年10月11日卒于塞尔。
焦耳定律的理论推导 电流通过纯电阻导体时所做电功W=UIt
电流通过纯电阻导体时所做电 功全部转化为电热Q=W=UIt
对于纯电阻导体U=IR
Q=W=UIt=IRIt=I2Rt
问题1. 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的 电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发 烫，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
高考物理 16 电流的热效应课件 新人教版选修11
学习(xuéxí)·探究区
[要点提炼]
1．从能量转化的角度来看电功与电热的关系：(1)纯电阻电
本 路把消耗的电能全部转化成了 内能(n；èi nénɡ)
学
案 栏
(2)非纯电阻电路把消耗的电能一部分转化成了内能，另一
目 开
部分转化为
其他(qítā)形式的能
．
第十三页，共25页。
学习(xuéxí)·探究区
学
案 栏
U 和消耗的电能 E 各是
(A )
目 开
A．U＝4 V，E＝16 J
B．U＝8 V，E＝16 J
C．U＝4 V，E＝32 J
D．U＝8 V，E＝32 J
第二十二页，共25页。
自我(zìwǒ)·检测区
2．有一只小型直流电动机和一只白炽灯，它们的铭牌上都
标有“220 V 40 W”的字样，现将它们并联接在电源电压
与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学性
能上的差别在于：前者的电阻大，后者的电阻很小，根据
本
学 案
电流通过电阻发热的公式 Q＝I2Rt，在电流相同条件下，相
栏 目
同的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得
开
多．因此我们看到电炉通电后，电炉丝热得发红而与之相
连的铜导线却不那么热．
答案(dáàn) D
本
学 案
＝IR.所以欧姆定律适用于纯电阻电路．计算该电路消耗电
栏 目
能的公式和计算在相同时间内生热的公式是相同的，可为：
开
W＝UIt＝I2Rt＝UR2t.同理可得，电功率和电热功率关系为：
P＝UI＝I2R＝UR2.
第十一页，共25页。
学习(xuéxí)·探究区
高中物理 第1章 电场 电流 6 电流的热效应课件1高二选修11物理课件
【解析】电阻一定时，使电流减半，由 P＝I2R 知，电功 率减为原来的14，可见 A 项错；同理，使电压减半，由 P＝UR2知， 电功率也为原来的14，故 B 项错；当电压不变，电阻减半时， 由 P＝UR2知，电功率变为原来的 2 倍，可见 C 项错；由 P＝UR2 知，当 U 和 R 各减半时，电功率变为原来的12，可见 D 项正确．
(2)在非纯电阻电路中，消耗的电能一部分转化为内能，还 有一部分转化为其他形式的能，故电功大于电热，即 W＝UIt>Q ＝I2Rt，UIt＝I2Rt＋E 其他．
12/9/2021
第十页，共三十一页。
教材资料(zīliào)分析
思考与讨论
[教材第21页] 点拨(diǎn bo) 浪费电的现象可能有：不能做到人走灯熄，电视
A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为
2d，那么(nàme)通电后在相同的时间内产生的热量之比为( )
A．QA∶QB＝1∶2 C．QA∶QB＝1∶1 【答案】B
B．QA∶QB＝2∶1 D．QA∶QB＝4∶1
12/9/2021
第二十页，共三十一页。
【解析】长度之比为 1∶2，直径比为 1∶2，则横截面积比 为 1∶4，根据电阻定律 R＝ρLS知，电阻之比为 2∶1，根据 Q ＝I2Rt，电流相等，则热量之比为 2∶1.故 B 正确，A、C、D 错误．
温馨(wēn xīn)提示 电功率等于热功率的电路称为纯电阻电路，电 功率大于热功率的电路称为非纯电阻电路．
12/9/2021
第五页，共三十一页。
三、白炽灯
利用电流的___热__效__应_，使通电的金属丝______温__度升高，达到白热 (wēndù)
状态(zhuàngtài)，从而发光．这就是白炽灯的发光原理．
高中物理第1章6电流的热效应课件选修11高二选修11物理课件
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C [由焦耳定律 Q＝I2Rt 知，要想验证 Q 与 R 间的关系，则应 注意保持 I 与 t 不变，故选 C.]
第三十四页，共四十页。
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3．电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不 那么热，这是因为( )
A．通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少 B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就 不那么热 C．通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多 D．铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少
第十九页，共四十页。
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B [电炉可以看作是纯电阻用电器，电流产生的热等于电流所 做的功，所以有 Q＝W＝I2Rt＝UR2t，根据题意知 U 不变，t 相等，故 由 Q＝UR2t 可以看出 R 越大，放热量越小，要使热量增加，应减小电 炉电阻，故 B 选项正确；对于 C 选项，能增加电炉相同时间内放出 的热量，但不能使原电阻丝放热增加，故 C 错．]
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3．对焦耳定律的理解 (1)焦耳定律是一个实验定律，它是经过大量实验总结出来的， 不能认为是用电学公式推导出来的，它适用于所有电路中的发热计 算．
第十六页，共四十页。
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(2)焦耳定律公式的理解：在电流和电阻相同时，热量与时间成 正比；在电阻和时间相同时热量与电流的平方成正比；在电流和时 间相同时热量与电阻成正比．如串联的两个用电器由于电流是相等 的，在时间相等的情况下，谁的电阻大谁发热多，不是电阻大的阻 碍作用大而发热少．
第八页，共四十页。
(√ ) (× ) (× ) (× ) (√ ) (× )
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2．某电阻的阻值为 5 Ω，通过的电流为 2 A，则它在 10 s 的时
间内产生的热量为( )