第21课时 电流热效应

第21课时电流的热效应1第21课时┃考点聚焦考点聚焦考点1电流的热效应1．定义：电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应。2．探究实验

探究课题

电流的热效应与哪些因素有关实验原理利用电流的热效应加热质量相同的同种液体，通过液体温度升高的情况判断通电导体产生热量的多少用煤油的目的煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度升高得快，易进行实验操作，且它是绝缘体探究方法控制变量法、转换法2第21课时┃考点聚焦实验设计实验过程分三步完成：

①在电流和电阻相同时，探究电热与通电时间的关系(具体操作：把同一只通电烧瓶连入电路中，加热不同的时间，通过观察温度计示数的变化从而比较产生的电热的多少)；

②在电流和通电时间相同时，探究电热与电阻的关系(电路设计：两个阻值不同的电阻串联，目的是控制电流、通电时间相同，如图甲所示)；

③在电阻与通电时间相同时，探究电热与电流的关系(电路设计：将阻值相同的电阻分别放在并联电路的干路和支路上，目的是控制电阻相同，改变电流大小，如图乙所示)甲乙3第21课时┃考点聚焦结论①在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越________；②在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越________多多4第21课时┃考点聚焦考点2焦耳定律正比正比正比Q＝I2Rt5第21课时┃考点聚焦考点3电热与电能的关系对于电流做功(W＝UIt)跟电流产生的热量(Q＝I2Rt)，它们是整体与局部、全体与部分的关系。[说明]①在电路中接入的如果是电炉、白炽灯、电烙铁等“纯电阻”用电器，当电流通过时，消耗的电能全部转化为内能，此时电能和电热的计算相同，即W＝Q。②在电路中接入的如果是电动机、充电的蓄电池等“非纯电阻”用电器，当电流通过时，消耗的电能大部分转化为机械能、化学能，只有一部分电能消耗在导线上，克服电阻做功而转化为内能，所以，电热Q只是电能W的一部分，即W＞Q。6第21课时┃考点聚焦考点4电热的利用和防止1．电热的利用——电热器原理电流的______效应组成主要组成部分——发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体材料上制成的优点①清洁卫生；②热效率高；③可以方便地控制和调节温度举例电炉、电饭锅、电热毯等2.电热的防止利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。热7类型一、电流的热效应归类示例第21课时┃归类示例例1用如图21－1所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。图21－18第21课时┃归类示例(1)实验中通过观察__________________________________来比较电流产生的热量的多少。(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、乙两瓶中要装入______________、______________的同种液体。(3)为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能____________。(4)实验结论是______________________________________________________。(5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与__________的关系。两支温度计的示数(或变化)质量相同初温相同相同在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多电流大小9第21课时┃归类示例此实验的考查通常从三个角度入手：①控制变量法的应用；②如何比较产生的热量多少(“转换法”的利用)；③被加热液体的选择(比热容小的液体)。点评10类型二、焦耳定律及其应用第21课时┃归类示例例22013•黄冈

电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图21－2所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，可实现加湿器关、低、高挡的转换。额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积40～60m2图21－211第21课时┃归类示例(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3min，则电热槽中水的质量是多少千克？[不计热损失，c水＝4.2×103J/(kg•℃)，结果保留两位小数](2)求加湿器在低挡时的发热功率。(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。12第21课时┃归类示例点评13第21课时┃归类示例点评14答案

(1)0.21kg(2)200W(3)降低电热槽内气压，使水的沸点降低解析第21课时┃归类示例15类型三、非纯电阻电路的有关计算第21课时┃归类示例例32013•呼和浩特

如图21－5所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能转化成内能。已知线圈电阻为1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈的电流为2A，物体质量540g，以10m/s的速度匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦。物体上升20s的过程中，求：(g取10N/kg)(1)电压表示数。(2)电流通过线圈产生的热量