第19讲电热考试说明1.通过实验，探究并了解焦耳定律.2.用焦耳定律说明生产生活中的一些现象.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9\n防止安装______________安装散热片安装_____________【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”.错误！未找到引用源。命题点1 电热的简单计算 (2022·昆明)在如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝3Ω，R2＝6Ω.(1)当S1、S3断开，S2闭合时，电流表示数为1A，求电源电压．当S1、S3闭合，S2断开时，求：(2)电路中的总功率；(3)通电1min，电阻R1产生的热量．点拨：根据题意可得如图所示的电路图，电热丝R1在1min时间内消耗的电能可利用W＝I2Rt、W＝UIt、W＝U2t/R等公式来计算．1．(2022·昆明)当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q.如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是（）A．将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的B．将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的C．将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍D．将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍2．(2022·云南)冬季来临，小王给奶奶买了一个“暖手宝”．该“暖手宝”加热过程中所产生的电热与时间的关系如图所示，由此可知该“暖手宝”加热时的功率约为（）A．2400WB．400W9\nC．40WD．24W3．(2022·曲靖)两电阻R1∶R2＝1∶2，将它们串联在电路中，它们两端的电压之比为________，相同时间内电流通过电阻产生的热量之比为________．4．(2022·普洱)有一电炉的电阻是100Ω，把它接在220V的电压下，在闭合开关后通过的电流是______A，该电炉5min能产生的热量为________J.命题点2 “档位型”电热器的计算 (2022·平谷区一模)某种型号的电热饮水机如图甲所示．图乙是它的电路原理图，其中电热丝R1与R2的阻值不变．温控开关S可以根据热水箱中水的温度，自动控制饮水机处于加热状态或是保温状态．下表是这台电热饮水机的铭牌．水桶容量20L热水箱容量1L额定电压220V加热功率440W保温功率44W (1)饮水机在加热状态下，电路中的电流．(2)饮水机在加热状态下，工作15min所消耗的电能．(3)在保温状态下，电热丝R1消耗的电功率．无论何种档位，总电压是不变的，所以根据公式P总＝判断P总是大或者小，即可判断出高、低档位．5．(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6．(2022·玉溪)小玲研究了市场上销售的家庭饮用水机的内部电路图，发现电路主要有两种，并且都有保温和加热两种工作状态，如图中甲、乙所示．若两种饮水机在220V9\n电压下正常工作，加热时每个电路消耗的总功率均为500W，保温时每个电路消耗的总功率为50W，试问：(1)当闭合甲图中的开关S1，断开乙图中的开关S2时，甲、乙两电路分别处于什么工作状态？(2)甲图饮水机处于保温状态时，5min内消耗的电能是多少？(3)乙图饮水机中电阻R4的阻值是多少？7．(2022·曹县二模)小滨对家中的豆浆机非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：如图甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率P1＝200W；R是加热电阻，额定功率P2＝1100W．图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息，请你根据信息解答以下问题：(1)豆浆机正常工作，打浆时的工作电流；(2)豆浆机加热电阻的阻值；(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能．命题点 探究电热的影响因素探究电热影响因素的实验是一个融技巧、难度和趣味于一体的实验．其包含的方法有控制变量法和转换法，其涉及的知识有电和热．9\n (2022·衡阳)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R1＜R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变．(1)实验中通过____________________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．(2)甲装置可探究电流产生的热量与____________的关系，电路中将两金属丝串联的目的是____________．(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与________的关系．(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与________气球(填气球字母标号)相通的电阻丝产生的热量最多．点拨：(1)选用的不同阻值的电阻丝，是为了研究电流产生的热量与导体电阻(或电压)之间的关系，应控制流过导体的电流相同(通过将两导体串联实现)及通电时间相同(将开关接在干路来控制)；(2)将两不同阻值的导体并联时可以研究电流产生的热量与通过导体电流之间的关系．(5)开关接在干路，是为了控制____________相同．(6)甲图中闭合开关后，观察到R2对应气球膨胀的更明显，这表明：_______________________________________.(7)乙图中闭合开关后，观察到R1对应气球膨胀的更明显，这表明：___________________________________________________.(8)小明同学作了一次实验，便得出结论，这样恰当吗？________．因为________________________．(9)电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的．由上述实验可知：低温档接入电路的电阻丝比高温档要________(填“长”或“短”)一些．一、选择题1．(2022·曲靖)下列现象或装置，利用了电流热效应的是（）①电视机后盖有许多小孔 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．①②⑥B．①②⑤C．③④⑥D．②③⑥2．关于电热，以下说法正确的是（）A．由Q＝I2Rt知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B．由Q＝U2t/R知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C．由Q＝UIt知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关D．由Q＝I2Rt知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多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4．(2022·青岛)甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，通过的电流之比为2∶1，通电时间之比为1∶2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（）9\nA．5∶2B．5∶4C．2∶5D．10∶1二、填空题5．(2022·山西)英国物理学家________做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，其计算公式是________，这一发现发展了电热学理论，为电热应用做出了杰出的贡献．6．(2022·黑龙江)如图是某电热水壶加热和保温电路原理图，R1＝44Ω，R2＝440Ω，当开关S1断开，S2闭合，电热水壶处于________状态；该电热水壶的加热功率是________W.7．(2022·成都)如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置．已知R甲＝5Ω，R乙＝10Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝________联在电路．若电路中的电流为0.3A，则甲电阻丝在1min内产生的热量为________J.8．(2022·成都)将阻值为R甲＝40Ω和R乙＝10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是________．若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为________J.三、实验探究题9．(2022·如东一模)在探究“影响电流热效应的因素”实验中：(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较________________，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是________．A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它；B．探究电流与电压、电阻的关系；C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻；实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是________________________________________________．(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据(如表)．实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.520.630106.09\n由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流________，其产生的热量________．(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中________(填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻________(填“串联”或“并联”)．(4)小明提议利用上述实验装置做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中________(填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成________________．水和煤油吸热的多少是通过____________(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的．四、综合题10．(2022·重庆)如图所示，电源电压不变．电阻R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：(1)电源电压U；(2)通电100s电流通过电阻R2产生的热量．11．(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＝(U－IR)/U9\n(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考点31.热高2.散热风扇散热窗各个击破例1 (1)当S1、S3断开，S2闭合时，R1、R2串联，U＝I(R1＋R2)＝1A×(3Ω＋6Ω)＝9V；(2)当S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，R总＝＝＝2Ω，P总＝＝＝40.5W；(3)Q1＝t＝×60s＝1620J.题组训练 1.A 2.B 3.1∶2 1∶2 4.2.2 1.452×105例2 当开关S闭合时，只有电阻R2接入电路，由电功率的公式P＝可知，此时饮水机处于加热状态，等效电路如图1所示；当开关S断开时，电阻R1和R2串联接入电路，此时饮水机处于保温状态，等效电路如图2所示： 图1 图2(1)P加＝440W，由P＝UI得饮水机处于加热状态时的电流为：I加＝＝＝2A．(2)在加热状态下正常工作t＝15min＝0.25h，消耗的电能为：W＝P加t＝0.44kW×0.25h＝0.11kW·h(3)饮水机处于加热状态时，只有电阻R2接入电路，则R2＝＝＝110Ω，饮水机处于保温状态时，电阻R1和R2串联接入电路，则R＝＝＝1100Ω，R1＝R－R2＝1100Ω－110Ω＝990Ω.由P＝UI可知，保温时的电流I保＝＝＝0.2A；则R1消耗的电动率P1＝IR1＝(0.2A)2×990Ω＝39.6W.题组训练 5.C 6.(1)甲是加热状态；乙是保温状态．(2)W＝Pt＝50W×300s＝15000J；(3)P4＝P加－P温＝500W－50W＝450W，R4＝U2/P4＝(220V)2/450W＝107.6Ω. 7.(1)由P＝UI得：豆浆机正常工作，打浆时的工作电流I＝＝≈0.91A；(2)因为P＝，所以加热电阻的阻值R＝＝＝44Ω；(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总打浆的时间t1＝2min＝120s，总加热的时间t2＝11min＝660s，因为P＝，所以总共消耗的电能W总＝P1t1＋P2t2＝200W×120s＋1100W×660s＝7.5×105J.实验突破例 (1)气球膨胀的程度大小 (2)电阻(或电压) 控制电流相等 (3)电流 (4)C拓展训练 (5)通电时间 (6)在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多 (7)在电压和通电时间相同时，电阻越小产生的热量越多 (8)不恰当 需多次实验避免偶然性 (9)长整合集训1．C 2.D 3.D 4.A 5.焦耳 Q＝I2Rt 6.保温 1100 7.串 27 8.R甲(或甲) 1209\n9．(1)温度计示数变化 A 煤油的比热小，吸收相同的热量，温度变化比较大 (2)越大 越多 (3)B 串联 (4)A 相同质量的水 加热时间 10.由电路图可知，R1与R2并联，(1)因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以根据欧姆定律可得，电源的电压：U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；(2)因为R1、R2并联，所以R1、R2两端的电压均等于电源电压，通过电阻R2的电流I2＝＝＝0.2A；根据W＝Pt＝UIt可得，通电100s电阻R2产生的热量Q2＝IR2t2＝(0.2A)2×30Ω×100s＝120J． 11.(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，I＝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
