1-6电流的热效应
教科版物理九年级全册第六章《电功率》教案设计

教科版物理九年级全册第六章《电功率》教案设计第1节电功。
一.本节三维目标要求1.知识与技能★从能量转化的角度认识用电器的作用,知道用电器消耗的电能可以用电功来量度,知道电流可以做功以及常见的电流做功的形式。
★通过实验理解焦耳定律,记住焦耳定律的计算公式,并能应用公式进行简单的计算。
★知道用电能表测电功的大小并会读数。
2.过程与方法★通过探究电流的热效应跟电阻大小的关系,学习控制变量法,经历实验探究过程。
★经历电功概念的建立过程。
★了解电流热效应的广泛性,知道改变电热的方法。
3.情感、态度与价值观★通过探究电流的热效应跟电阻大小的关系,认识科学方法的重要性。
★通过了解电热的利用和防止,认识科学的应用价值。
使学生体会物理与生活生产的紧密联系,培养学生将物理知识主动运用于生活生产的意识。
二.重点与难点重点是电功和焦耳定律的理解以及用电能表测量电功的方法;难点是通过实验探究得出电流的热效应跟电阻大小的关系。
三.实验器材客户电费通知单一张、感应式电能表一只、长度不同的镍铬合金丝、电源、开关、导线、气球、烧瓶、火柴棒等。
四.教学过程本节内容分两个教学板块:(1)电功;(2)电流的热效应。
教学中注重体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
1.认识电功(1)指导学生观察电费通知单,并引导学生从电费通知单中你能获得哪些信息?是怎样测算家庭用电的电费的?(电费反映了消耗电能的多少,电能是用电能表测量的,通过电能表可计算电费。
)(2)观看电流做功的光盘引入电功概念。
☆电流所做的功叫做电功。
(是电能转化为其他形式能量的过程。
)☆电功的计算公式W = U I t☆单位:焦(J) 1度 = 1千瓦·时(KW·h)= 3.6×106焦( J )☆测量电功的仪表: 电能表2.电流的热效应(1)观看电流热效应的光盘引入电流热效应概念。
☆电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
(2)实验探究:电流的热效应跟电阻大小的关系演示我设计的实验☆实验表明:在电流相同的条件下,相等时间内,电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量多。
《电工技术基础与技能》练习册参考答案

第 1 单元直流电路模块 1 安全用电任务一安全操作用电及电气灭火常识一、填空题1.漏电短路负载过热2.马上断开本组电源排除故障后指导老师3.关闭二、选择题1.C 2. B 3.B 4.A三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.√8.×四、简答题电气设备发生火灾一般有以下两个特点:(1)着火后电气设备可能还带电,处理过程中若不注意可能会引起触电。
(2)有的电气设备工作时含有大量的油,不注意可能会发生喷油或爆炸,造成更大事故。
具体处理方法如下:(1)发现电子装置、电气设备、电缆等冒烟起火,要尽快切断电源,(2)使用砂土、二氧化碳或四氯化碳、1211(二氟一氯一溴甲烷)、二氟二溴甲烷不导电灭火介质或干粉灭火器。
忌用泡沫和水进行灭火。
(3)灭火时不可将身体或灭火工具触及导线和电气设备,要留心地上的电线,以防触电。
(4)火过大无法扑灭时,应及时拨打119 。
任务二触电及触电急救技术一、填空题1.42 V、36 V、24 V、12 V、6 V2.83.3~5cm,804.单相触电、两相触电、跨步电压触电二、选择题1.C 2.B 3.C 4.A三、判断题1. √ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.× 7. × 8.√ 9.× 10.× 四、简答题1. (1)不要随意将三眼插头改为两眼插头;(2)不用湿手、湿布擦带电的灯头;(3)严禁私设电网(4)不要乱拉乱接电线;(5)发现断落电力线,不要靠近,不能捡;(6)下雨天不可躲在树下。
2.(a) 不能直接拉触电者,用竹竿、木棒等绝缘物挑开电线 (b) 使触电者脱离电源(c) 施行急救(d) 尽快送医院,途中也应继续急救。
模块 2 电路基础知识任务一 认识电路一、填空题 1.电流流通的路径2.电源 负载 导线 开关3.将其它形式的能量转化为电能,并把电能源源不断地提供给负载4.各种用电设备 将电能转换为其他形式的能量5.连接电源与负载6.接通和断开电路7.直流电路 交流电路 内电路 外电路8.电源内部的电路 从电源一端由导线经过开关,负载回到电源另一端的电路 二、画图题三、简答题1.VA(1) (2) (3)(4) (5) (6)2. 答:(1)手电筒由灯泡、开关、导线及电源(电池)四部分组成。
人教版高中物理选修电流的热效应 (6)

条件现象Biblioteka 初步结论 R越大,Q越多 I越大,Q越多
1 2 3
I、t相同,R不同。 R、t不变,I不同。 I、R不变,t不同。
t越长,Q越多
Q
I R t
二.电流产生热量的表达式
1.焦耳定律 电流流过导体时产生的热量,跟电流的平 方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时 间成正比 。
2Rt Q=I 2.公式:
2.电热器的原理:
利用电流的 热效应
制成的加热设备。
电热器主要组成部分是 发热体 。它是由电阻 率 大 。熔点 高的合金丝制成的加热设备。
常见的电热的应用
热 得 快
电炉
电热水壶
电热毯
电暖气
电熨斗
各式各样的家用电热器
电热的预防
电脑中的cpu散热器
使用常识:防火灾 ----勿将空调靠近窗帘
四 白炽灯泡 螺丝口:
2
单位: Q
焦 I
安 R
欧 t
秒
电功与与电热的关系(W与Q的关系)
①在电热器电路 (只有电阻的电路 )中: (电能几乎全部转化为内能) W=Q
(W= UIt) =(Q=I2Rt)
②在其他电路中:(如电流通过电动机做 功时,大部分电能转化为机械能) W> Q
(W= UIt) > (Q=I2Rt)
5.热功率
实验发现:
R甲 中的液面上升
得多 。
结论:
在电流、通电时间 相同时,阻值 大 的电阻产生的热量 多。
热量与电流的关系
①电阻R
③通电时间t
实验发现:
在电流 大 的情 况下温度计示数 升高得快 。
结论:
在电阻、通电时间 大的 相同时,电流 电阻产生的热量多。
18.4 焦耳定律 课件---2024--2025学年九年级物理人教版全一册

I = 2I1
结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电 阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
情境导入
新课探究
课堂小结
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容
情境导入
新课探究
课堂小结
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实验3:研容究电热与时间关系
由生活经验知道,同一个电热器(电阻一定),电流不变时, 通电时间越长,产生的热量越多。
答:前者说电阻越小,正常工作时单位时间内产生的热量越多, 前提条件是电压相同;而后者说,电阻越大,单位时间内产生 的热量越多,前提条件是电流相同,两者并不矛盾。所以我们 在应用公式时应该特别注意条件。
情境导入
新课探究
课堂小结
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活动四容:自主阅读课本101页的电热的利用和防止,
思考下列问题:
新课探究
课堂小结
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(3)电能容和电热
①当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时
转化成其他形式的能量,那么电流产生的热量 Q 就等于消耗的
电能 W,即
Q = W = UIt = Pt
如:电暖器、电饭锅、电炉子等。
②当电风扇(电动机)工作时,消耗的电能主要转化为电动 机的机械能,还有一部分转化为内能。
热量 电流 电阻 时间
焦/J 安/A 欧/Ω 秒/s
情境导入
新课探究
课堂小结
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活动三:自容 主阅读课本100和101页的,思考下列问题:
(1)你能谈谈电热和电能之间的关系吗?
(2)你能解释一下:电炉丝和导线通过电流相同,为什
么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
试一试
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。
1。6电流的热效应

1.6 电流的热效应
[学习目标]
1.用实验探究电流通过导体时,电能转化为导体的内能与哪些因素有关,重点通过实验方法研究导体通电时发热与导体的电阻之间的关系。
2.了解电流的热效应跟哪些因素有关,理解并能够用焦耳定律解决一些实际问题。
3.了解生活中应用焦耳定律的例子,了解节约电能的一些方法。
【自主导学】
一、电阻与电流的热效应
思考:导体通电时发热的多少与哪些因素有关?有什么关系?
二、焦耳定律:
1.内容:电流通过导体产生的热量,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。
2.用Q表示热量,用I表示电流,用R表示电阻,用t表示通电时间,焦耳定律表示如下:
3.单位:Q:;I:;R ;t 。
4.由焦耳定律可知,对于各种用电器,因为有的存在,在通电电路中或多或少的都要产生。
三、热功率
1.定义:在物理学中,叫做热功率,如果一个电热器在时间t内产生的热量为Q,那么,它的热功率为
2.单位: ,简称,符号是。
针对练习:
为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,应采取下列哪些措施.
A、保持电阻不变,使电流减半;
B、保持电阻不变,使电压减半;
C、保持电炉两端电压不变,使其电阻减半;
D、使电压和电阻各减半。
四、家用电热器
电热水器,电烫斗,电热毯等都是根据电流的热效应制成的。
过去安装在电路中的保险丝,也是根据电流的热效应设计的,它在电流过大时会因发热而熔断,起到保护电路的作用。
作业:1.完成课后习题。
九年级物理电学公式归纳
这篇九年级物理电学公式归纳的⽂章,是特地为⼤家整理的,希望对⼤家有所帮助!⼀、欧姆定律部分1. I=U/R(欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正⽐,跟导体的电阻成反⽐)2. I=I1=I2=…=In (串联电路中电流的特点:电流处处相等)3. U=U1+U2+…+Un (串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)4. I=I1+I2+…+In (并联电路中电流的特点:⼲路上的电流等于各⽀路电流之和)5. U=U1=U2=…=Un (并联电路中电压的特点:各⽀路两端电压相等。
都等于电源电压)6. R=R1+R2+…+Rn (串联电路中电阻的特点:总电阻等于各部分电路电阻之和)7. 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn (并联电路中电阻的特点:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)8. R并= R/n(n个相同电阻并联时求总电阻的公式)9. R串=nR (n个相同电阻串联时求总电阻的公式)10. U1:U2=R1:R2 (串联电路中电压与电阻的关系:电压之⽐等于它们所对应的电阻之⽐)11. I1:I2=R2:R1 (并联电路中电流与电阻的关系:电流之⽐等于它们所对应的电阻的反⽐)⼆、电功电功率部分12.P=UI (经验式,适合于任何电路)13.P=W/t (定义式,适合于任何电路)14.Q=I2Rt (焦⽿定律,适合于任何电路)15.P=P1+P2+…+Pn (适合于任何电路)16.W=UIt (经验式,适合于任何电路)17. P=I2R (复合公式,只适合于纯电阻电路)18. P=U2/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)19. W=Q (经验式,只适合于纯电阻电路。
其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产⽣的热)20. W=I2Rt (复合公式,只适合于纯电阻电路)21. W=U2t/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)22.P1:P2=U1:U2=R1:R2 (串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路中,电功率之⽐等于它们所对应的电压、电阻之⽐)23.P1:P2=I1:I2=R2:R1 (并联电路中电功率与电流、电阻的关系:并联电路中,电功率之⽐等于它们所对应的电流之⽐、等于它们所对应电阻的反⽐)物理量(单位)公式备注公式的变形速度V(m/S) v= S:路程/t:时间重⼒G (N) G=mg m:质量g:9.8N/kg或者10N/kg密度ρ(kg/m3)ρ= m/vm:质量V:体积合⼒F合(N)⽅向相同:F合=F1+F2⽅向相反:F合=F1-F2 ⽅向相反时,F1>F2浮⼒F浮 (N) F浮=G物-G视 G视:物体在液体的重⼒浮⼒F浮 (N) F浮=G物此公式只适⽤物体漂浮或悬浮浮⼒F浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排G排:排开液体的重⼒m排:排开液体的质量ρ液:液体的密度V排:排开液体的体积 (即浸⼊液体中的体积)杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1:动⼒ L1:动⼒臂F2:阻⼒ L2:阻⼒臂定滑轮 F=G物S=h F:绳⼦⾃由端受到的拉⼒G物:物体的重⼒S:绳⼦⾃由端移动的距离h:物体升⾼的距离动滑轮 F= (G物+G轮)/2S=2 h G物:物体的重⼒G轮:动滑轮的重⼒滑轮组 F= (G物+G轮)S=n h n:通过动滑轮绳⼦的段数机械功W (J) W=FsF:⼒s:在⼒的⽅向上移动的距离有⽤功W有 =G物h总功W总 W总=Fs 适⽤滑轮组竖直放置时机械效率η=W有/W总 ×100%功率P (w) P= w/tW:功t:时间压强p (Pa) P= F/sF:压⼒S:受⼒⾯积液体压强p (Pa) P=ρghρ:液体的密度h:深度(从液⾯到所求点的竖直距离)热量Q (J) Q=cm△tc:物质的⽐热容m:质量△t:温度的变化值燃料燃烧放出的热量Q(J) Q=mq m:质量q:热值电磁波波速与波长、频率的关系 C=λν C:波速(电磁波的波速是不变的,等于3×108m/s)λ:波长ν:频率54 1满意答案吴鸿毅 6级 2009-01-02知识点归纳如下:⼀条主线,⼆个规律,三串公式…,⼀条主线概括为“3721”,具体数字表⽰如下:“3”指3个基本电学实验仪器电流表(安培表)、电压表(伏特表)、滑动变阻器。
6 焦耳定律_电路中的能量转化(教科版)
【精讲精析】 当电流表和电压表的示数为 0.5 A 和 1.0 V 时电动机停止工作,电路中只有电动机的内阻 U1 1.0 V 消耗电能,其阻值 r= = =2 Ω.当电动机正常 I1 0.5 A 工作时, 电流表、 电压表示数分别为 2.0 A 和 15.0 V, 则电动机的总功率 P 总=U2I2=15.0×2.0 W=30.0 W, 线圈电阻的热功率 P 热=I2r=2.02×2 W=8.0 W,所 2 以 P 输出 =P 总-P 热=30.0 W-8.0 W=22.0 W.
用3只这种电阻并联作为外 电阻,外电阻等于2Ω,因 此输出功率为50W。
例18 如图所示,电动势为E、内阻不 计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只 合上开关S1 ,三个灯泡都能正常工作.如 果再合上S2,则下列表述正确的是( C ) A.电源输出功率减小 B.L1上消耗的功率增大 C.通过R1上的电流增大 D.通过R3上的电流增大
解析:公式P=U2/R是根据功率公式和欧姆定律推导出来
的,只能用在纯电阻电路中,故C正确,A、B、D错误。
答案:C
例3 将阻值为R1=2Ω,R2=3Ω, R3=4Ω的三个电阻接到电源上,则 (1)将它们串联后接到电源上, 其总电阻为 9 Ω,它们的电压之 比为 2:3:4 ,它们消耗的电功率之比 为 2:3:4 。 (2)将它们并联后接到电源上, 其总电阻为 12/13 Ω,它们的电流之 比为 6:4:3 ,它们消耗的电功率之比 为 6:4:3 。
六、闭合电路中的几种功率 1.几种功率及相互关系 物理量
内容 电源的内耗 电源的功率P 功率P内 电源输出 功率P外
2023年中考物理复习--第16章电流做功与电功率复习课件
中考试题
8.某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图,阻值为2Ω的警 灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行 驶时,通过电动机线圈的电流为1A,则警灯两端的电压是
A.电炉丝的电阻较大
B.电炉丝与导线是并联的
C.电炉丝的横截面大
D.通过电炉丝的电流较大
如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,小灯泡额定电压2.5V。 灯泡两端电压、通过灯泡电流的变化情况如图乙所示。下列说 法错误的是
A.将滑片P向A端移动,灯泡的实际功率变小 B.由图乙可知:小灯泡的额定电功率是 0.6W C.将滑片P向B端移动,整个电路消耗的电功率变大 D.小灯泡的灯丝电阻随灯泡亮度、灯丝温度的变化而变化
物理一轮复习 第十六章 电流做功与电功率
知识梳理
1、实质:电能转化为其他形式能的过程。 2、影响因素:电压、电流、通电时间。 3、计算公式:W=UIt 4、国际单位:J; 5、单位换算: 1度电=1kW·h = 3.6×106J
知识梳理
6、测量:电能表(测量电功W) (1)读数:单位 kW·h,示数3135.7kW·h (2)“220V”正常工作电压,“5(10)A”表示平时允 许流过电能表的最大电流为5A,短时间内允许流过的最 大电流为10A。 (4)“1200r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能,电能表 的转盘转1200r。 (5)电表计算电功: W=(大—小)kw.h
___不__能_,__电_压__不_同__功_率__不_同__,_取__平_均__无_意__义_。______
2013高考复习物理人教版选修1-1课件1-6
课堂对点演练
活页规范训练
【变式 2】 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ).
A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越 多 U2 B.W=UIt 适用于任何电路,而 W=I2Rt= R t 只适用于纯电 阻的电路 C.在不是纯电阻的电路中,UI>I2R D.焦耳热 Q=I2Rt 适用于任何电路
课堂对点演练
活页规范训练
解析
设电炉电阻为 R,
U2 由 P=I2R 和 U=IR 得 P= , R U2 2202 则 R= = Ω=24.2 Ω. P 2 000 当电压为 U′=200 V 时,电炉的实际功率为 U′2 2002 P′= = W=1 653 W R 24.2 在 220 V 的电压下, 一月耗用电能(按 30 天计)W=Pt=2×30×2 kW· h=120 kW· h=120 度. 答案 24.2 Ω 1 653 W 120 度
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
解析
设电阻丝电阻为 R,开始所加电压 U1,则 W1=U1I1t=
qU1,即 8=2U1,所以 U1=4 V 后来在相同的时间里通过的电荷量为原来的两倍,即电流也增 I2 U2 2 至原来的两倍, =2= , 即 所以 U2=2U1=8 V, W1=I1Rt, 由 I1 U1 W2=I2Rt 得 W2=4W1=32 J,故 D 正确. 2 答案 D
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
电功与电热的关系
【典例 2】 规格为“220 V,36 W”的排风扇,电动机线圈的电阻 为 40 Ω,求加上 220 V 的电压后,排风扇转化为机械能的功率 和发热功率.若风扇叶片被卡住,不能转动,求电动机消耗的 功率和发热功率.
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6.电流的热效应
学习目标
1、在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的基础上引出焦耳定律;
2、能通过实验研究导体通电时发热的规律,在实验中接受实验方法的指导:控制变量的方法、比较的方法。
自主学习
【问题1】白炽灯泡通电以后,一会儿就热得烫手,电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭,这说明电流通过导体后会发热,使导体的温度升高,内能增加,那么,增加的内能从何而来?这种现象叫什么?
【问题2】根据我们使用电器的经验,很容易想到,发热的多少与通电时间有关:通电时间越长,发热越多。
试猜想:导体通电时发热的多少与还与哪些因素有关?可能有什么关系?
【问题3】在课本P19《研究导体通电时发热的规律》的实验中:
①该实验使用什么仪器或方法来比较两个导体(A和B)发热量的多少?
②为了研究发热量与导体电阻的关系,必须保证其他因素相同(这叫做控制变量法),
我们采用什么方法使两个电阻的电流相等、通电时间相等?
③类似的,为了研究发热量与电流大小的关系,采用了什么方法?
合作探究
【问题1】分组实验:研究导体通电时发热的规律
(1)实验目的_______________________________________________________
(2)实验装置如左图所示,请在右边方框中画出实验电路图。
(3)实验步骤:
①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ ④________________________________________________________________________ (4)实验数据记录:
(5)实验结论:_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
【问题2】认识焦耳定律。
① 焦耳定律的内容:________________________________________________________。
② 用_______表示热量,用_______表示电流,用_______表示时间,用_______表示导体的电阻。
则焦耳定律的表达式是_____________________。
③ 上式各物理量的单位分别是:__________________________________________。
④ 使用电炉时,发现电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的铜导线并不怎么热,为什么?
【问题3】试列举你家中有哪些电热器?它们使用多高的电压?它们的功率大约是多少?
【问题4】认识热功率。
① 定义:_______________________________________________________________。
② 用P 表示热功率,则定义式:________________。
P 的单位是____________。
③ 将Q=I 2Rt 代入定义式,得出热功率的另一个表达式______________。
④ 物理意义:_______________________________________________________。
⑤ “220V 40W ”的电炉,在照明电路上,使用10min 产生了多少热量?
【问题5】① 各种电热器和电动机、电视机等非电热器上都有铭牌,上面标明的额定功率是否等于热功率?
② 电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何?电动机工作时的能量转化情况又如何?
③白炽灯是谁发明的?它的发光原理是什么?它的发光效率高么?为了节约用电,你有什么建议?
【问题6】在如图所示的实验电路中,R 1、R 2是两个电阻圈,R 1>R 2,电阻圈上各夹一根火柴. 接通电路,一会儿观察到两电阻圈上的火柴先后被点燃,这说明电流通过电阻时会产生热,将_________能转化为________能。
若继续进行以下实验:
(1)断开开关,待两个电阻圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较大。
接通电路,经历时间t 1,R 1上的火柴先被点燃。
这
说明_______________________________________________________。
(2)断开开关,待两个电阻圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较小。
接通电路,经历时间t 2,R 1上的火柴先被点燃,比较发现t 2小于t 1。
由此推理________________________________________________________。
(3)实验采用的是_____________的研究方法,实验设计依据的是电流的________效应。
【问题7】一只规格“220V 1000W ”的电炉,求:
(1)它在正常工作时的电阻;
(2)如果电网电压为200V ,则电炉工作时的实际功率(假设电炉电阻保持不变);
(3)在220V 电压下,电炉每天使用2h 产生多少焦耳的热量?一个月(30天)要消耗多少度电?(1度电即1KW ·h)
R 1
R 2
课堂检测
A
1.下列计算热量的公式中哪一个是焦耳定律的普遍适用公式( ) A .Q=UIt B .Q=t R
U 2
C .Q=I 2Rt
D .上面三个都是
2.电炉丝坏了,去掉一半后仍接在原电源上,在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( ) A .1:2
B .2:1
C .4:1
D .1:4
3. 某电热器的电阻是10Ω,把它接在某电源上5min 产生3.0×105J 的热量,则电源电压是为多少?
B
4.右图中A 、B 、C 、D 是四个装有等量、等温的水的相同容器,容器中分别放入电阻丝R a 、R b 、R c 、R d ,且R a =R c <R b =R d 。
使用相同电压的电源对水加热,则经过相同的时间,四个容器水温从高到低的顺序是___________________________________。
5. 一个“220V 1000W ”的电热器,在额定电压下通电15min ,产生的热量是多少焦?若家用电能表上标有“3000 r/kwh ”的字样,则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转?
学有所得。