第19讲电热安全用电探究电流的热效应实验探究探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系探究电流通过导体时产生的热量跟电流的关系实验装置探究方法_________法、___________法设计方法通过液面高度的变化判断电阻产生热量的多少电阻串联的目的是控制_______和________相同将等大的电阻串联，然后再将第三个电阻与其中一个并联，目的是改变通过_______的大小结论在电流、通电时间相同的情况下，电阻越____，产生的热量越多在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越_____，产生的热量越多补充若该试验用温度计和液体来做实验，应选煤油，因为煤油的________较小；两烧瓶中煤油的和________要相同；通过观察温度计的_______来判断电热的多少【提示】电流通过用电器，将电能转化为热能的现象叫电流的热效应.电流的热效应是电流的普遍现象.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟_______成正比，跟______成正比，跟_____成正比基本公式Q=I2Rt（普遍适用）导出公式Q=W=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt（纯电阻使用）电热的利用和防止1.电热的利用——电热器原理电流的___效应组成主要结构：发热体优点清洁卫生，没有环境污染效率__________可以方便地控制和调节温度示例电饭煲、电烙铁、电烤箱2.电热危害及防止危害烧坏用电器加速绝缘材料的老化造成输送电能过程中电能损失防止安装______________安装散热片安装_____________9\n【提示】保险丝利用电热将自身烧断，从而保护电路中的导线不被烧坏，这里利用了“逆向思维”. 家庭电路的组成家庭电路的组成1.家庭电路组成示意图：2.电路元件的作用与连接组成作用与连接进户线（零线和火线）电压值火线与零线之间电压为______V，零线与大地之间电压为________辨别试电笔，能使氖管发光的是______，否则是________电能表用来计量电路所消耗的_________闸刀开关作用控制电路通断保险丝作用当电路中电流过大时，自动切断电路材料熔点________、电阻（率）______________特点保险丝越粗，熔断电流越________更换_____用铜丝、铁丝代替保险丝;______用更粗的保险丝代替原保险丝用电器用电器___联在电路中控制用电器的开关与电器____联在电路中插座作用给可移动的家用电器供电种类两孔插座、三孔插座接法左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线.概括为“左零右火上接地”【提示】（1）现在家庭电路中，常用带有漏电保护器的总开关替代闸刀开关和保险丝.（2）使用试电笔时，手一定要接触笔尾金属体，手一定不能接触笔尖金属体.（3）将三脚插头插入三孔插座，把用电器接入火线与零线之间的同时，也将用电器的金属外壳与地线连接起来了，这样可以避免因用电器金属外壳带电而发生触电事故.家庭电路中电流过大的原因1.原因（1）发生_________.由公式I=U/R可知，此时电路中的电流大.（2）电路中同时使用的用电器______过大.由公式I=P/U可知，此时电路中的电流大.2．危害：使保险丝熔断（或总开关断开），导致家庭电路供电中断.触电原因人体直接或间接跟______线接触，并与零线或地线构成通路触电形式低压触电9\n高压触电高压电弧触电、跨步电压触电防雷措施安装__________触电救助先___________，再行施救用电原则__________低压带电体，___________高压带电体【提示】为了防止触电，安装家庭电路时，开关应接在火线上，螺丝口灯泡的螺旋套接线柱应接零线.命题点1 利用焦耳定律计算 (2022·齐齐哈尔)如图是电饭锅内部简化电路图，已知R0＝55Ω，R1＝1045Ω，当S接“1”时，电饭锅正常工作，电路中电流是________A；当S接“2”时，通电1min产生的热量是________J.【点拨】 知道导体的电阻、通过导体的电流以及通电时间，利用焦耳定律求产生的热量．通电时间单位要化成秒．1．(2022·安徽)如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，则R1消耗的电功率为________W；若通电30s，电阻R2产生的热量为________J.2．(2022·广安)如图是在一定温度下，甲、乙两个电阻的电流与电压的关系图像．根据图像可得R甲∶R乙＝________，若将甲乙串联后接在同一电路上，产生的热量Q甲∶Q乙＝________.3．(2022·宿迁)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（）A．通电导线的电流小于通过电阻丝的电流B．导线的绝缘皮隔热C．导线散热比电阻丝快D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少命题点2 家庭电路的连接及故障 (2022·天津)下图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接错误的是（）A．空气开关B．双孔插座9\nC．带开关的灯泡D．三孔插座家庭电路连接要从安全角度考虑：(1)开关接到灯泡靠近火线一边；(2)保险丝安装在火线上；(3)三孔插座中间孔要接地线．4．(2022·威海)如图所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔接触D点时氖管发光，接触E点时不发光，说明D、E间________．若试电笔接触A至F各点都发光，说明________________．5．(2022·遂宁)下图是家庭电路某一部分的示意图，请用笔画线代替导线把该电路连接完整，并且使之符合安全用电的要求．(其中开关只控制电灯)命题点3 安全用电 (2022·济南)下图所示是一些与用电安全相关的现象．其中符合安全用电原则的是（）解答本类题目的关键是掌握安全用电的基本常识．安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体．值得注意的是：本来不带电的物体带了电；本来不导电的物体导电了．6．如图所示哪些情况会发生触电事故：________.9\n7．(2022·株洲)如图是安装了漏电保护器的家庭电路．当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时，会迅速切断电路，从而起到保护作用．当家电维修人员在图中C处不慎触电时，漏电保护器________(填“会”或“不会”)切断电路．若人体电阻为10kΩ，触电时通过人体的电流为________mA.8．(2022·河南)关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A．开关应接在用电器和零线之间B．用电器着火时，应迅速向用电器泼水C．使用电冰箱时，外壳必须接地D．为了方便，可抓着导线拉出插座上的插头命题点 探究影响电热的因素探究影响电热的因素是一个很重要的电热实验，在中考中常有出现．考查的内容主要从实验的基本操作过程、电路的连接、实验数据的分析、利用控制变量法设计实验、得出实验结论等方面展开． (2022·临沂)如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b.(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油．闭合开关一段时间，可以通过温度计____________情况，判断电阻丝产生热量的多少．此方案是探究________和时间相同时，电流通过电阻产生的热量与________大小的关系．(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲________R乙时，可以比较不同物质的吸热能力．若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系c甲________c乙．(3)课本上研究电热影响因素的实验中，是利用电阻丝对煤油进行加热．你认为，选择________(填“空气”或“煤油”)作为加热物质好，理由是____________________．(4)在此实验的基础上进一步探究导体产生的热量还跟哪些因素有关系，可得到物理学的一个重要定律：________定律．9\n第19讲 电热 安全用电 一、填空题1．(2022·南充)一根阻值为50Ω的电阻丝，两端加上100V的电压时，通电1min所产生的热量为________J，电阻丝消耗的电功率为________W.2．(2022·扬州)两个电阻A和B中的电流与两端电压的关系如图所示，则A的阻值是________Ω.若将电阻A和B并联后接在电压为3V的电源两端，则总电流是________A，两个电阻A、B产生的热量之比是________．3．(2022·茂名)如图甲所示的两种使用测电笔的方法，正确的是________．如图乙所示是两种硬导线与螺钉压按式接法(箭头方向表示拧紧螺钉的方向)，其中不容易造成接触不良的是________．如图丙所示，用电水壶烧水时，若不慎有水溅入旁边的插座里，可能导致电路________，使空气开关跳闸．4．(2022·恩施)小乐家的洗衣机在使用时，接触金属门手柄会“麻手”．可解决的办法是给洗衣机电路____________(填“增接零线”“加接地线”或“增接熔丝”)．5．(2022·厦门)如图所示，用测电笔测试某家庭电路中两条输电线时，只有接触下方那条电线时测电笔的氖管发光．请将图中灯泡、开关连入线路． 二、选择题6．(2022·曲靖)下列现象或装置，利用了电流热效应的是（）①电视机后面的许多小孔 ②电动机外壳上装散热片 ③长期不用的电视机隔段时间通一次电 ④白炽灯 ⑤电脑机箱里装有小风扇 ⑥电暖手宝A．①②④B．①②⑤C．③④⑥D．②③⑥7．(2022·泸州)粗细均匀的电热丝放入一壶水中，通电一段时间将水加热至沸腾．若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中，通电到将水加热至沸腾．所需时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定，不计一切热损失)，下列判断正确的是（）A．相等B．增加C．减少D．无法确定8．(2022·武汉)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（）9\nA．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的9．(2022·山西)如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（）A．电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联的B．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地C．若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关，甲处应装电灯，乙处应装开关D．断开开关S时，站在地上的人接触A点或B点都不会触电10．(2022·长沙)如图是一条刚装好的家庭电路，在未装保险丝之前，先把灯泡L0接在装保险盒的两个接线柱上，当只闭合S1时，L0和L1发光都偏暗；当只闭合S2时，L0正常发光；当只闭合S3时，L0不发光．则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220V)（）A．灯泡L1所在支路正常B．灯泡L2所在支路正常C．灯泡L3所在支路正常D．装好保险丝，合上所有开关后，灯泡都能正常发光三、实验题11．(2022·北京)如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为10Ω的电阻丝R1和阻值为5Ω的电阻丝R2.实验桌上还有满足实验要求的电源、电阻箱和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干．小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”．小新的主要实验过程如下：将电阻箱、电流表及图示的装置甲等电路元件串联接入电路中，将电阻箱的阻值调为5Ω；闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数为0.3A，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数40℃，断开开关；9\n用图示的装置乙替换电路中的装置甲，将电阻箱的阻值调为10Ω，闭合开关，同时按下停表开始计时，观察电流表示数仍为0.3A，当温度计示数为40℃时，停止计时，读出通电时间5min，记录数据，断开开关．于是小新认为“电流表通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”．请根据以上叙述回答下列问题：小新实验过程中存在的问题：___________________________________________________________________.请你针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施：_________________________________________________________.四、计算与推导题12．(2022·淮北模拟)电动机是一种使用广泛的动力机械．从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉．(1)如果某电动机线圈的电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流为I，请推导此电动机电能转化为机械能的效率η＝；(2)如果有一个直流电动机，把它接入0.3V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.6A，若把它接入3V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是2A．如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？(提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)第19讲 电热 安全用电考点解读考点1 转换 控制变量 电流 通电时间 电流 大 大 比热容 初温 质量 示数考点2 电流的二次方 导体的电阻 通电时间 Q＝I2Rt Q＝W＝Pt＝UIt＝t＝I2Rt考点3 1.热 高 2.散热风扇 散热窗考点4 2.220 零 火线 零线 电能 低 大 大 不能 不能 并 串考点5 1.(1)短路 (2)总功率 2.火 避雷针 切断电源 不接触 不靠近各个击破例1 0.2 5.28×104 例2 C 例3 D题组训练 1.0.4 24 2.1∶4 1∶4 3.D 4.断路 进户零线断路 5. 6.甲、丙 7.会 22 8.C9\n实验突破例 (1)升高的温度 通电电流 导体电阻 (2)＝ <拓展训练 (3)空气 可以缩短实验时间 (4)焦耳整合集训1．1.2×104 200 2.5 0.9 2∶1 3.A C 短路 4.加接地线 5. 6.C 7.C 8.C 9.B 10.A 11.没有控制时间一定 加热相同的时间，观察温度计示数变化 12.(1)电动机消耗的电能：W总＝UIt.线圈产生的热量：Q＝I2Rt，W有＝W总－Q＝UIt－I2Rt＝It(U－IR)，故η＝＝＝；(2)已知U1＝0.3V，I1＝0.6A，U2＝3V，I2＝2A，由I＝可得，电动机线圈电阻：R＝＝＝0.5Ω，转子被卡住时的电流I′＝＝＝6A，此时电动机的发热功率P′＝I′2R＝(6A)2×0.5Ω＝18W.9
