三、电热器电流的热效应(第一课时)
1.在图1所示的实验电路中,r1、r2是两个电阻圈,r1的阻值大于r2的阻值,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t1,r1上的火柴先被点燃。 这说明,在电流和通电时间相同的情况下越大,产生的越多。
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t2,r1
上的火柴先被点燃,比较发现t2小于t1. 由此推理,在电阻。
和通电时间相同的情况下越大,产生的越多。
2.实验表明,电流通过导体产生的热量跟成正比,跟成正比,跟成正比。这个规律叫定律,可用公式表示。
3.电热器是利用原理制成的加热设备,从能量转化的角度看,电热器工作时是将能转化为能。
4.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。
5.一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。
6.两根电热丝,电阻之比为2:1,若把他们串联接在电路中,相同时间内产生的热量之比为 ;若把他们并联接在电路中,相同时间内产生的热量之比为 。7.把两根电热丝串联接到电源上,发出热量较多的一定是。
a.通过电流较大的 b.两端电压较大的 c.电阻较小的 d.以上三个都对。
8.电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为( )
a.导线的电阻远小于熨斗的电阻,导线消耗的电能很少。
b.通过导线的电流远小于通过熨斗的电流。
c.导线的散热比熨斗快 d.导线外有绝缘皮隔热。
9.有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯,各自在额定电压下正常工作相同的时间,比较它们产生热量的多少,结果是。
a.一样多 b.电风扇最多 c.电烙铁最多 d.日光灯最多。
10.有2安培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4安培,在相同的时间内产生的热量是前者的。
a.1/2倍 b.1/4倍c.4倍 d.2倍。
11.电热杯中电热丝的电阻为55ω,额定电压为220v,正常工作时每分钟产生多少热量?每小时消耗多少kwh的电能?
12.有一电水壶的规格“220v 1000w”,该电水壶正常工作时,内部电热丝的电阻多大?在额定电压下把1kg、20℃的水烧开需要多长时间?(不计热损失)
13.在一次课外活动中,某同学对家用电器进行了相关的观察和研究,他以一台电磁炉为观察研究对象,记录了有关数据,如下表:
请你就这位同学在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题:
1)加热5min,水所吸收的热量;
2)电磁炉工作5min消耗的电能;
3)电磁炉的功率;
4)请你将(3)的求解结果与这位同学在活动中的有关数据进行比较,发现了什么新问题?并解释原因。
14.如图所示,l是标有“2v 1w”字样的灯泡,电流表a1、电流表a的量程均为0~0.6a,电源电压保持不变。将滑动变阻器的滑片p滑至b端。
1)断开s1、闭合s2,电压表的示数为6.0v,电流表a的示数。
为0.30a.求滑动变阻器的最大阻值以及它在1min内产生的热量;
2)闭合s1、s2,电流表a1的示数为0.10a,求r1的阻值;
3)断开s1、s2,为了保证电路的安全,求滑动变阻器的阻值。
调节范围。15.3电热器电流的热效应(2)
课堂巩固。1.阻值为r的电阻丝,接到电源上6min烧开一壶水,现在用两根同样的电阻丝串联起来,接到同一电源上烧开同一壶水,需要的时间是。
a.12min b.4min c.8min d.6min
2.某电动机线圈的电阻为r,正常工作时两端的电压为u,通过的电流为i,则该电动机工作时,输出的最大机械功率为。
a.ui b.i2r c.ui+i2r d.ui-i2r
3.如图所示是研究导体产生的热量与导体电阻关系的实验装置。
1)将两根不同的电阻丝串联起来主要目的是什么?
2)小强发现课堂上老师用加热煤油的办法来比较导体产生热量的多少时,所用时间较长,回家后想用另一种方法来比较。请你帮他想出一种方法,并说明是如何比较导体发热多少的。
4.下图是一种无绳电水壶的铭牌。某同学用这种电水壶烧水,他将水放至最大水量,测得水的温度是18℃,通电5min 50s,水烧开(标准大气压下),试通过计算,回答下列问题:
1)此水壶正常工作时的电流是多大?(2)该电水壶电热丝的电阻是多少?(3)若测得电源电压实际为210v,算一算此电水壶工作的效率是多大?
(4)为了测定该电水壶的效率,你应该准备哪些实验器材?
5.如图是一个电热毯电路原理图。是r0是电热毯中的电阻丝,r是与电热毯电阻丝串联的电阻,电热毯上标有“220v 100w”字样,s是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。(1)用学过的公式推理说明开关s断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?
(2)若要求在保温时电流通过电阻丝r0每分钟有60j的电能转化为内能,电阻r的阻值应是多大?
课后提升。1.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。
2.一种家用电熨斗的规格为“220v 800w”。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。
3.一台热水器接在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。
4.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)
5.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.纯电阻性用电器,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。
6.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。
7.小明同学在家里用电加热器(俗称“热得快”)给暖水瓶中1.5kg的水加热10min,水温从20℃恰好升高到100℃。求:(1)水吸收的热量是多少?
(2)小明家的电能表标着3000r/kwh,在这10min内能表的转盘转多少转?
8.小明同学的玩具电动车上,有一微型直流电动机,小明将它接在图示的电路中,闭合开关后,移动变阻器的滑动片p。(1)当示数为0.3v时,电动机不转动,此时示数为0.
3a。求电动机线圈的电阻是多大?(2)当示数为3v时,电动机正常转动,此时示数为0.
4a。求电动机的发热功率及对外做功的机械功率。
课堂巩固。1.实验表明,电流通过导体产生的热量跟成正比,跟成正比,跟成正比。这个规律叫定律,可用公式表示。
2.两根电热丝,电阻之比为2:1,若把他们串联接在电路中,相同时间内产生的热量之比为 ;若把他们并联接在电路中,相同时间内产生的热量之比为 。
3.电热器是利用原理制成的加热设备,从能量转化的角度看,电热器工作时是将能转化为能。
4.把两根电热丝串联接到电源上,发出热量较多的一定是。
a.通过电流较大的b.两端电压较大的
c.电阻较小的d.以上三个都对。
5.电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为( )
a.导线的电阻远小于熨斗的电阻,导线消耗的电能很少。
b.通过导线的电流远小于通过熨斗的电流。
c.导线的散热比熨斗快。
d.导线外有绝缘皮隔热。
6.有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯,各自在额定电压下正常工作相同的时间,比较它们产生热量的多少,结果是。
a.一样多b.电风扇最多
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