第1章 六、电流的热效应

1、.六、电流的热效应学 习 目 标知 识 脉 络1知道电流的热效应跟哪些因素有关重点2学会用焦耳定律解决一些实际问题重点、难点3知道生活中应用焦耳定律的例子重点4掌握节约电能的一些方法.自 主 预 习·探 新 知知识梳理一、电阻与电流的热效应1焦耳定律1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2公式：QI2Rt.3单位：焦耳，符号：J.2热功率：把电热器单位时间内消耗的电能叫做热功率PI2R，单位：瓦，符号：W.3额定功率是指用电器正常工作时的功率，这时加在用电器两端的电压叫额定电压，通过用电器的电流叫额定电流4能量转化1电流通过电动机时，电能主要转化成机械能

2、，只有一部分转化成内能，这时电功率大于热功率2电流通过白炽灯泡时，电能全部转化成内能，这时电功率等于热功率二、白炽灯1白炽灯的工作原理利用电流的热效应，使通电的金属丝温度升高，到达白热，从而发光2内部环境为了防止高温下金属丝迅速氧化折断，灯泡要抽成真空或充入惰性气体根底自测1考虑判断1电流通过导体时产生热量叫电流的热效应2电热器的电阻越大，热功率一定越大×3电流通过电风扇时，电能全部转化为机械能×4日光灯是白炽灯×5白炽灯泡的电功率越大，灯丝越粗6白炽灯在发光时的电阻与不发光时一样×2某电阻的阻值为5 ，通过的电流为2 A，那么它在10 s的时间内产生的

3、热量为A100 JB200 JC20 J D2 JB由焦耳定律：QI2Rt22×5×10 J200 J，故B正确，应选B.3多项选择以下家用电器在工作时，主要利用电流热效应的是A电熨斗 B电冰箱C吸尘器 D电饭煲AD电熨斗是利用电流做功产生的热量来熨烫衣物的，故主要利用了电流的热效应，故A正确电冰箱是利用电流做功压缩制冷剂，使制冷剂液化，当制冷剂再通过冷凝管是体积膨胀气化而带走冰箱内的热量，故电流做功的过程中电能主要转化为机械能，故B错误吸尘器是通过电流做功带动风扇转动而形成风，从而把灰尘吸进吸尘器，故主要是将电能转化为机械能，故C错误电饭煲是利用电流流过电热丝时释放的热量

4、来对食物进展加热，故主要利用了电流的热效应，故D正确应选AD.4一台直流电动机的额定电压为U，额定功率是P，电动机内电枢导线的电阻为R，那么它正常工作时的电流是【导学号：41942034】A等于U/R B等于P/UC大于U/R D大于P/UB由于电动机电路不是纯电阻电路那么U>IR，所以选项A、C不正确电动机的额定功率P是电动机正常工作时的输出功率PIU，所以I，应选项D不正确，选项B正确合 作 探 究·攻 重 难电流热效应的理解及计算1.电流热效应电流通过导体的时候，做定向挪动的自由电子要频繁地跟金属正离子碰撞由于这种碰撞，电子在电场力的加速作用下获得的动能，不断地传递给金属

5、正离子，使金属正离子的热振动加剧，于是通电导体的内能增加，温度升高这就是电流的热效应，电流的热效应本质上是电能通过电流做功转化为内能2电热的探究1思路：控制变量法2可能因素：电流、电阻、通电时间3方法电流、通电时间一样，探究电热与不同电阻的关系电阻、时间一样，通入不同的电流，探究电热与电流的关系电流、电阻一样，通电时间不同，探究电热与通电时间的关系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2焦耳定律公式的理解：在电流和电阻一样时，热量与时间成正比；在电阻和时间一样时热量与电流的平方成正比；在电流和时间一样

6、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在电源电压不变的前提下，增加电炉的电热丝在相等的时间内的发热量，可采取的措施是A增大电热丝的电阻B减小电热丝的电阻C在电热丝上并联电阻D在电热丝上串联电阻思路点拨：电热丝是电阻丝，此时，I2Rtt.利用Qt分析【解析】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QWI2Rtt，根据题意知U不变，t相等，故由Qt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，能增加电炉一样时间内放出的热量，但不能使原电阻丝放热增加，故

7、C错应选B.【答案】B针对训练1为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取以下哪些措施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D电阻一定时，使电流减半，由PI2R知，电功率减为原来的1/4，可见A项错；同理，使电压减半，由P知，电功率也为原来的1/4，故B项错；当电压不变，电阻减半时，由P知，电功率变为原来的2倍，可见C项错；由P知，当U和R各减半时，电功率变为原来的1/2，可见D项正确纯电阻电路与非纯电阻电路的比较1.在纯电阻电路中，如由白炽灯、电炉丝等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有WQ，即IUtI2R

8、t.显然UIR，那么计算电功或电热时，可采用公式WQIUtI2RtPt中的任一形式进展计算2在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功将电能除转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W>Q，即IUt>I2Rt.显然U>IR.因此在这种情况下，电功W只能用公式WIUt进展计算，电热Q只能用公式QI2Rt进展计算多项选择一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻一样，都通过一样的电流，在一样的时间内【导学号：41942035】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电炉两端电压等于电动机两端电压D电动机消耗的功率大于电炉的功率AD由于电炉与电动机

9、电阻相等，电流也相等，由QI2Rt得，一样时间内放热相等，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B、C错，D正确本卷须知(1)WUItP电UI适用于一切电路.(2)QI2RtP热I2R适用于一切电热的计算.针对训练2多项选择以下关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的选项是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BWUIt适用于任何电路，而WI2Rtt只适用于纯电阻的电路C在不是纯电阻的电路中，UI>I2RD焦耳热QI2Rt适用于任何电

10、路BCD电功率公式P，功率越大，表示电流做功越快对于一段电路，有PIU，I，焦耳热Q2Rt，可见Q与P、U、t都有关，所以P越大，Q不一定越大，A不对；WUIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I只适用于纯电阻电路，那么WI2Rtt也只适用于纯电阻电路，B对；在不是纯电阻的电路中，电流做的功焦耳热其他形式的能，所以W>Q，即UI>I2R，C正确；QI2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D正确当 堂 达 标·固 双 基1随着我国人民生活程度的不断进步，家庭中使用的电器越来越多，以下电器中主要应用电流热效应工作的是A电风扇B电饭煲C录音机 D电视机B应用电流

11、的热效应，即把电能主要转化成内能，其中电风扇主要是把电能转化成机械能，录音机是把电能转化成其他形式的能，但不是内能，同样电视机的主要作用是电信号的处理，把电能转化为光能等，因此只有B项中的电饭煲是主要转化成内能2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，实验时应同时保持一样的物理量是A通过它们的电流和加在它们两端的电压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和通电时间C由焦耳定律QI2Rt知，要想验证Q与R间的关系，那么应注意保持I与t不变，应选C.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【导学号：41942036】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一样，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D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异在于：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QI2Rt，在电流一样条件下，一样的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得多因此我们看到电炉通电