桥东区物理学科复习学案（焦耳定律）.doc

焦耳定律及电热综合计算一、【课标要求】1. 探究电热与哪些因素有关2利用焦耳定律进行简单的计算二、【知识回顾】1焦耳定律：电流通过导体产生的_，与电流的_成_，与导体的_成_比，与_成_比。2焦耳定律公式：_ ，（式中单位Q_；I_；R_；t_。）3当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有 ，可用电功公式来计算Q。（如电热器，电阻就是这样的。）三、 【例题精讲】【例1】在学习“探究影响电流热效应的因素”时，同学们发现用电阻丝对煤油加热时，观察温度计的示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他们提出了如下改进的设想：设想一：将煤油换成水来做实验，设想二：通过加热空气来做实验（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们判断的依据是 （2）为了验证设想二，他们设计了下面的实验：在相同的锥形瓶中装入 的红墨水，用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置，通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示 的大小然后把它们分别接入相同的电路，发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速，这说明 在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面，这是因为 ，为了使管内的液柱与瓶内液面相平，他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示，接下来的操作是 同学们用两根电阻丝（R甲R乙）插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示，闭合开关，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，由此得出关于电热的结论是 【例2】有一台电热水器，铭牌上标有“220V 3000W”字样，其中装有50kg的水，将这些水从25加热到35c水=4.2×103J/（kg）求：（1）水吸收的热量（2）为了加热这些水，电热水器正常工作15min所产生的热量 【例3】一个电热毯的简易电路图如图所示，R1是电热毯的电热丝，R2是定值电阻当开关S闭合时，电热毯才处于高温加热状态，额定加热功率为110W；当开关S断开时，电热毯处于保温加 热状态求：（1）R1的阻值；（2）该电热毯处于高温加热状态时，10min消耗的电能；（3）已知R2的阻值为660，当电热毯处于低温加热状态时，R1的实际功率为多少？ 四、【当堂反馈】1.电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为()A导线的绝缘皮隔热B导线散热比电熨斗快C通过导线的电流小于通过电熨斗的电流D导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻2下列电器设备中，主要利用电流热效应进行工作的是()3关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是()A根据QI2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B根据Qt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C根据QUIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关D根据QI2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多4将规格都是“220V,180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是()A电冰箱产生的热量最多B电风扇产生的热量最多C电热毯产生的热量最多 D三者产生的热量一样多5一段导体两端的电压是24 V时，通过的电流是0.5 A，则导体的电阻是_，这段导体消耗的电功率是_W，通电10 s产生的热量是_J。6一台“220 V1 000 W”的电热水器，正常工作10 min消耗的电能是_J；如果它的电源线比标准的细，则它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量_。7甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（ ）A. 甲通电时间是乙的4倍B. 乙通电时间是甲的4倍C. 甲、乙通电时间一样长D. 不知道额定电压无法比较8.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比为（ ） A. B. C. D. 9两根阻值比为的电阻丝通过的电流之比，在相同的时间内，它们所放出的热量之比为（ ） A. B. C. D. 10为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如下图所示的实验器材，其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温相同的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度。 (1)实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中，这是为了控制 相同；(2)给图中的装置通电一段时间后，切断电源。根据铜丝和镍铬合金丝的 大小以及观察到的 ，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系。五、【能力提升】1.如右图所示，a、b两个相同的容器中分别装有质量相同的水，水中电阻丝的阻值分别为R1和R2，且R1< R2，则闭合开关S后，a、b两容器中水温上升较快的是（） ( Aa、b容器中的水一样快 Ba容器中的水 Cb容器中的水 D无法判断2.一台电动机正常工作时，两端的电压为220 V，通过线圈的电流为10 A，若此线圈的电阻为2，那么它的电功率是_W，这台电动机l min内产生的热量是_J，这台电动机的效率是_。3. 小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_。(2)小红问小明“水比较容易获得，干吗不用水代替煤油”。对于这个问题，小明与其他同学给出了下列四种答案，你认为合理的是( )A因为煤油有颜色，便于观察 B因为煤油有比较大的热值C因为煤油有比较小的密度 D因为煤油有比较小的比热容(3)实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_，产生的热量越多。4.电脑的中央处理器(CPU)只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却，某电脑CPU的功率为90W，其中发热功率率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg.若工作半小时，CPU消耗电能_J，产生热量_J，这些热量可使散热器温度升高_铜的比热容为0.39×1 03J/(kg·)，结果保留一位小数）5.某电饭锅内有R0=44、R=2156的两根电热丝，将它接入电路如图当S分别置于“1”挡和“2”挡时， 档是保温状态，当S接“2”挡时，电路中的电流大小是 通电100s电路产生的热量是 J6.电水壶是利用电流的 效应工作的将2kg水从20加热到70，水的内能增加 J水的比热容为4.2×103J/kg·，水内能的改变是通过 方式实现的7下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如右图所示，R1和R2均为电热丝。求：××牌电烤箱额定电压220V额定功率高温挡1100W低温挡440W电源频率50Hz(1) 电烤箱在高温挡正常工作10 min所消耗的电能。(2) 电路中R1的阻值。(3) 电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率。8下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝求： （1）低温挡正常工作时的额定功率； （2）中温挡正常工作10分钟产生的热量； （3）高温挡正常工作时的额定电流 （4）在电热水器高温档工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到家里标有“3000r/kWh”字样的电能表转盘在1min内转过了60转此时电路的实际电功率是多大？××牌电热水器额定电压220V额定电流高温档中温挡5A低温挡2A电源频率50Hz