北师大版初中九年级物理第十三章电功和电功率四电流的热效应课件

第十三章电功和电功率四、电流的热效应基础过关全练知识点1电流的热效应1.(跨学科·物理学与日常生活)下列用电器中,主

要是利用电流热效应工作的是 (

)A.电视机

B.电脑

C.电热毯

D.手机C解析电热毯是将电能转化为内能,利用的是电流的热效应,

C符合题意。故选C。2.(跨学科·物理学与日常生活)学校里的电热水

器是利用电流的

工作的,这种装置

(选填“能”

“不能”)使用超导体。电热水器工作时,电源线不是很热,

因为电源线的电阻较

。热效应不能小解析电热水器是利用电流的热效应工作的,是利用电阻发

热的,所以不能使用超导体;电热水器工作时,电源线不是很

热,因为电源线的电阻较小。3.(中华优秀传统文化)(2022辽宁抚顺、葫芦岛中考)“葫芦

烙画”是从民间进入课堂的手工技艺,传承了非物质文化遗

产。如图是小明同学用电烙铁在葫芦上烙画的情景。电烙

铁温度升高,利用了电流的

效应。插线板上的LED

指示灯是由

材料制成的。

热半导体解析电流通过电烙铁使其温度升高,利用的是电流的热效

应;插线板上的LED指示灯是由半导体材料制成的。知识点2焦耳定律4.(2023江苏扬州中考)学习电学知识后,小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上9V的电源,接触点出现了明亮的电火花,是因为铅笔尖接触处

;若让电火花更亮些,方法是

,原理是

。电阻较大增大电源的电压

Q=I2Rt解析由于削尖的铅笔芯横截面积较小,相同长度时,电阻较

大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电流和通电时间不变时,电阻越

大,产生的热量越多,所以接上9V的电源,接触点出现了明亮

的电火花;若让电火花更亮些,应在相同时间内使笔尖放出更

多的热量,因此可以增大电源的电压来增大电流,或者把铅笔

尖削得更尖些来增大电阻,实验原理是焦耳定律,即Q=I2Rt。5.(2024陕西汉中实验中学月考)有三个用电器,一个是“220

V60W”的电风扇,一个是“220V40W”的电热毯,另

一个是“220V45W”的LED节能灯,都正常工作相同的

时间,产生热量最多的用电器是

,若该用电器工作时的

实际电压只有额定电压的80%,则它在100s内产生的热量为

J(不考虑温度对其电阻的影响)。电热毯

2560解析电风扇是非纯电阻用电器,工作时消耗的电能大部分

转化为机械能,只有很小一部分转化为内能,电热毯是纯电阻

用电器,工作时消耗的电能全部转化为内能,LED节能灯是非

纯电阻用电器,工作时消耗的电能大部分转化为光能,只有很

小一部分转化为内能,这三个用电器正常工作相同的时间,虽

然电风扇消耗的电能最多,电热毯消耗的电能最少,但是由于

电热毯消耗的电能全部转化为内能,电风扇只有很小一部分

转化为内能,所以产生热量最多的用电器是电热毯;由P= 可知,电热毯的电阻:R= = =1210Ω,则电热毯在100s内产生的热量:Q=W= t= ×100s=2560J。6.(2023辽宁营口中考)图中是探究电流通过导体产生的热量

与

(选填“电流”或“电阻”)关系的装置;装置中的

U形管

(选填“是”或“不是”)连通器;电流通过电

阻R2与R1产生的热量之比为

。

电流不是

1∶4解析两个电阻的阻值相等,R1在干路中,R2在支路中,干路中

的电流是支路中的两倍。所以图中是探究电流通过导体产

生的热量与电流关系的装置;图中的两个U形管上端不都是

开口的,所以装置中的U形管不是连通器;根据焦耳定律Q=I2

Rt,通过R1与R2的电流之比I1∶I2=2=1,电流通过电阻R2与R1产

生的热量之比为1∶4。7.(2023山东威海中考)如图所示的实验装置是用来探究电流

通过导体产生的热量与

的关系,通过U形管内液面的

高度差反映电流通过导体产生热量的多少,下列实验采用同

种研究方法的是

(选填“①”或“②”)。①探究光的反射定律②探究阻力对物体运动的影响电阻②解析

(1)由图可知,阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器

中,通过的电流和通电时间都相同,所以探究的是电流产生热

量与电阻的关系;(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接

观察,但气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化

来反映,采用的是转换法;探究光的反射定律实验中,描述光

的传播路径和方法时引入了光线,描述光的传播规律和特点,

运用了模型法;在探究阻力对物体运动的影响时,阻力的大小

可以通过物体运动的距离大小来反映,运用了转换法。技巧点拨此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生

热量的多少与什么因素有关”实验的理解和掌握,注意控制

变量法和转换法的运用。知识点3电热的利用和防止8.(2022广西梧州中考)下列属于防止电流热效应产生危害的

实例是 (

)A.家里使用电热水壶烧水B.利用电视机后盖的小孔散热C.家里使用电饭锅煮饭D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服B解析

电热水壶烧水、电饭锅煮饭、电熨斗熨衣服,都属于

利用电流的热效应,A、C、D不符合题意;电视机的后盖有

很多孔,是为了防止电热产生危害,B符合题意。9.(2023广西中考,7,★☆☆)小明家连接插线板的导线折断

后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易

发热,其主要原因是连接处 (

)A.电阻变小B.电流比别处电流小C.电阻变大D.电流比别处电流大C能力提升全练解析在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,则该处的

电阻较大,导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流相

等、通电时间相等,由Q=I2Rt可知,连接处产生的热量较多,往

往比别处更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾。故

选C。10.(新考法·设计实验)(2023青海西宁中考,19,★☆☆)如图所

示,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面

高度的变化反映密闭空气温度的变化。通电一定时间后

(选填“甲”或“乙”)容器连接的U形管液面高度差较

大,由此可以得出结论:在电流和通电时间相同时,导体的

越大,产生的热量越多;当电流为0.3A,通电10s后,甲容

器中的电阻产生的热量是

J。甲电阻

9解析由串联电路的电流规律可知,通过两电阻丝的电流相

等,通电时间相等,由图知甲的电阻大于乙的电阻,根据Q=I2Rt

得甲容器中电阻丝产生的热量大于乙容器中电阻丝产生的

热量,所以一段时间后,甲容器连接的U形管液面高度差较

大。实验表明,电流通过导体产生的热量与电阻有关,导体的

电阻越大,产生的热量越多。通电10s后,甲容器中的电阻产

生的热量为Q甲=I2R甲t=(0.3A)2×10Ω×10s=9J。11.(新素材·现代科技)(2023安徽中考,9,★☆☆)在某汽车尾

部的风挡玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为1

2Ω的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12V

的汽车电池接通工作1min,产生的总热量为

J。

3600解析根据并联电路的电阻特点可知,5条阻值为12Ω的电

阻丝并联的总电阻:R并= =2.4Ω,电加热除雾装置1min产生的总热量:Q=W= t= ×1×60s=3600J。12.(2023江苏泰州中考,19,★★☆)小华将电阻丝R1和R2(R1>R

2)分别浸没在质量和初温均相同的煤油中,按如图所示接入

电路,开关闭合后,通过两电阻丝的

相等,根据温度计

示数的变化可比较电阻丝产生

的多少,通电一段时间,

发现甲瓶中温度计的示数上升

。

电流热量多解析电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间

有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通

电时间相同,两个电阻串联时,通过两个电阻的电流相等,通

电时间相等;煤油的初温和质量都相同,根据温度计示数的变

化可比较电阻丝产生热量的多少;在电流和通电时间相等时,

电阻越大,电流产生的热量越多,已知R1>R2,所以通电一段时

间,发现甲瓶中温度计的示数上升多。13.(2023黑龙江绥化中考,16,★★☆)如图是某电加热器的工

作电路图,电加热器有“高温”和“低温”两挡,其中R1=44

Ω,R2=176Ω。当开关S1闭合,S2

时是高温挡。该电加

热器低温挡正常工作5min产生的热量是

J。

闭合

6.6×104解析当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路的

电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P= 可知,电路中的总功率最小,电加热器处于低温挡;当开关S1、S2都闭合

时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电加热器

处于高温挡;低温挡的功率:P低= = =220W,由P= 可知,该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量:Q=W=P低t=220W×5×60s=6.6×104J。技巧点拨本题考查串联电路的特点、电功率公式以及焦

耳定律的应用,能正确分析不同状态的电路连接是解题的关

键。14.(2023四川成都中考,20,★★☆)小强同学利用家庭实验室

中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所

示,电源电压为6V,电阻丝R1=5Ω,R2=15Ω,a、b是两个触

点。闭合开关S,当开关S1接通触点

时,“电饭锅”的

功率更大。将R2接入电路工作3min产生的热量是

J。

a

432解析闭合开关S,当开关S1接通触点a时,电阻丝R1接入电路

中;闭合开关S,当开关S1接通触点b时,电阻丝R2接入电路中,

电源电压不变,电阻丝R1=5Ω、R2=15Ω,根据P= 可知,当开关S1接通触点a时,即R1接入电路中时,“电饭锅”的功率更

大;将R2接入电路工作3min产生的热量是:Q=W= t= ×3×60s=432J。15.(新考法·设计实验)(2024河南平顶山五校联考)电流做的

功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过

实验验证电功跟电压的关系,选用的器材如图所示。其中

甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油,两电

阻丝阻值不同(R1>R2)。素养探究全练

(1)将两根电阻丝串联后接入电路中,可控制

和

相等;(2)通电一段时间后,通过观察

来比较电流做功多

少;(3)通过实验发现:在相同时间内,电流通过电阻丝

(选

填“R1”或“R2”)做的功多;(4)若R1两端的电压为3V,电路中的电流为0.4A,则10s内电

流通过R1做的功为

J。电流通电时间温度计示数R1

12解析

(1)由图可知,R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,通

过R1、R2的电流相等,而且R1、R2同时工作,所以可控制通过

两根电阻丝的电流和通电时间相同;(2)在这个实验中,小明

是通过观察比较温度计示数来比较电流做功多少的;(3)通过

R1、R2的电流大小相等,通电时间相同,由于R1>R2,由Q=I2Rt可

知,电流通过电阻丝R1产生的热量多,则表示电流通过R1做的

功多;(4)10s内电流通过R1做的功:W=UIt=3V×0.4A×10s=12

J。16.(新考向·项目式学习)(2023甘肃兰州中考)阅读短文,回答

问题。LED照明灯具与镁合金镁合金是一种高性能的金属合金,因其轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点,在LED照明灯具中得到广泛应用。首先,镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量,使得灯具安装更方便;其次,镁合金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性,并且镁合金具有良好的耐腐蚀性,能够抵抗一定的腐蚀和磨损;最后,镁合金具有良好的导热性能,可用

作LED照明灯具的散热器,保证LED灯具在使用过程中不会

因为散热不足而造成过热现象,从