2022中考物理备考专题复习 电热器_电流的热效应 新人教版

2022中考物理复习备考专题--电热器电流的热效应学习要求1．知道电流的热效应.2．知道一般电热器的工作原理及其应用.3．理解焦耳定律、公式及适用条件.4．会对一些家庭电热器进行简单的计算.5．培养重视实验、尊重事实、实事求是的科学态度.学习指导1．电热器⑴电热器是利用电流做功把电能转化为内能的设备，常见的电热器有电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅等．⑵电热器是利用电流的热效应制成的．⑶电动机、电视机等的外壳留有许多缝隙，有的电动机里还装有风扇，这是为了加快散热．2．焦耳定律⑴通过探究知道：电流通过电热器所产生的热量的多少与通电电流、用电器的电阻及通电时间有关．⑵焦耳定律的内容是：电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比．其公式为：Q=I2Rt．⑶焦耳定律可适用于一切用电器（或电路）的热量计算．若用电器能把电能全部转化为热量，如电阻丝、电烙铁、电炉、电熨斗等，那么Q=W=UIt，根据欧姆定律还可以推导出；若用电器所做的电功除了发热，还转化为机械能、化学能等，那么电功就大于转化的内能，比如电动机转动、铅蓄电池充电，就不能用电功来代替产生的热量了，所以在应用公式时，必须注意其使用条件．曲型范例例1．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连接的输电线却不热，这是因为（）A．通过电炉上的电流比通过输电线上的电流大B．电炉丝的电阻比电线的电阻大得多C．电炉丝金属的比热容与输电线的比热容不同D．以上三种说法都有道理精析：这个现象运用焦耳定律容易解释.由于电炉丝与铜导线是串联的，所以通过它们的电流相等，根据焦耳定律Q=I2Rt，电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多，因此电炉丝上产生的热量比铜导线上多得多，所以我们看到电炉丝热得发红，而导线却不怎么热.全解：本题答案应选B．点评：比较电流产生热量的多少，关键是准确地选用原理，要从题意中挖掘条件，根据具体问题，选择合适的物理原理．例2．两个电阻阻值之比R1∶R2＝２∶３，若把它们串联在电路中，相同时间内R1、R2产生的热量之比Q１∶Q２＝　　　　　　；若把它们并联在电路中，相同时间内产生的热量之比　Q１′∶Q２′=.精析：串联电路中，电流相等，要求产生热量之比，应该想到用公式Q=I2Rt进行比较，而在并联电路中，两电阻两端的电压相等，故应想到用进行比较.3\n全解：由于R1、R2串联在电路中，根据Q=I2Rt可得Q１∶Q２＝R1∶R2＝２∶３.当R1、R2并联在电路中，根据可得Q１∶Q２＝R2∶R1＝3∶2．点评：本题的解答，需要分清两个电阻是串联还是并联，抓住两类不同电路的特点，然后分别选择合理的公式，代入相关数据进行计算.※例3．一台直流电动机，线圈的电阻为0.5Ω，接在12V电源上时，通过的电流为2A，这台电动机工作5min产生多少机械能？精析：电动机不是纯电阻电路，不遵从欧姆定律，求电动机消耗的电能，也就是求电流所做的功只能用W=UIt，而电流通过线圈产生的热量必须用Q=I2Rt求，电能转化为机械能应为W-Q.全解：电流通过电动机所做的功为：W=UIt=12V×2A×300s=7200J，即电动机5min消耗的电能为7200J.电流通过线圈产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×300s=600J.电能转化为机械能的量为：W-Q.=7200J-600J=6600J.点评：本题电流做功，电能转化为内能和机械能，电动机电路是非纯电阻电路，所以在选用公式时要慎重.活动与探究请你设计一个与课本上不同的实验，来探究通电导体产生的热量与哪些因素有关.思考与练习一、填空题1.电热既有消极危害的一面，也有积极可利用的一面。各类就是利用电流来加热的设备，常见的有、、等．2.一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗J的电能，释放热量J.3.有一种家用电熨斗的规格为“220V300W”这种电熨斗内部电热丝的电阻是Ω.如果在额定电压下工作，1min内将产生J的热量.二、选择题4.下列几种家用电器中不属于电热器的是（）A.电炉B.电熨斗C.收音机D.电烙铁5.电冰箱、电视机、电风扇等用电器的后面分别装有铁片或制成空格状，这样做的目的（）A.为了用电器的美观B.为了防止用电器漏电C.为了防止用电器聚集热量D.为了节约用电器的制作材料6.若下列各用电器的额定功率都相等，正常工作时，释放热量最多的是（）A.电视机B.白炽灯C.电烙铁D.电风扇7．两根完全相同的电热丝，串联起来接在家庭电路上烧开4kg的一壶水需24min，若把它们并联起来烧开同样一壶水，需要的时间为（）A．6minＢ．12minＣ．24minＤ．48min三、计算、论述题图15-78.有人在使用电熨斗时,为了熨烫方便和不使温度升的得过高,通常将电熨斗接在如图15-7所示的电路中，试问：开3\n关S应在何时闭合，何时打开?这样做有什么好处?图15-8电炉丝铜导线9.小明为了探究电流的热效应，找来了如下器材：12V的电源，开关，一段电炉丝，粗细、长短与电炉丝相同的铜导线，蜡和导线若干.他设计了一个简单的实验：把电炉丝和铜电线串联起来接到电源上，在电炉丝和铜导线上分别用蜡粘上两根小铁钉。如图15-8所示，等蜡凝固后，合上开关，过一会儿，电炉丝上的蜡熔化了，铁钉掉下来，而铜导线上的蜡没有熔化。（1）他的这个简单实验能不能用来探究电流的热效应？（2）他把电炉丝和铜导线串联在电路中的目的是什么？（3）电炉丝上的蜡能熔化，而铜导线上的蜡没熔化，由此你能得出什么结论？相关链接电吹风的保健功能电吹风是将电能转化为机械能能和内能的用电器，当它进现代家庭后，人们通常用它来美化发型，但是它在日常生活中，还有着良好的保健功能：（1）治感冒.感冒往往是以流清涕、打喷嚏开始的，此时用电吹风对着鼻孔吹入热风，持续20min左右，可杀灭呼吸道内的感冒病毒，使流涕停止，感冒不再发作.（2）治胃痛.发生痉挛性胃痛时，用电吹风对着胃部热吹片刻，胃痛便可减轻或解除.（3）防治脚癣.有脚汗的人往往鞋内潮湿而患脚癣，如每次穿鞋前用电吹风向鞋内吹片刻，不但穿着干燥舒适，而且可以杀灭或抑制霉菌，防止脚癣.（4）治冻疮.冻疮初起时，用电吹风直接吹患处，使其局部加热，每次5～10min；吹三四次后冻疮即可见好.1.电热器电饭锅电热毯电熨斗2.6006003.161.3180004.C5.C6.C7.A8.当电熨斗发热过多时断开开关,流过电熨斗的电流变小,发热少；当电熨斗发热不多时闭合开关，流过电熨斗的电流变大，发热多9.（1）能（2）电流相等（3）电流相等时,在相同的时间内,电阻大的导体产生的热量多3