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1、物理第第21講焦耳定律及其應用講焦耳定律及其應用1探究電熱的影響因素2.焦耳定律1電熱的利用電熱器2.電熱危害及防止【特別提醒】保險絲利用電熱將自身燒斷，從而保護電路中的導線不被燒壞，這里利用了“逆向思維”。 【點撥】燈泡正常工作時，由PUI可求得額定電流；串聯(lián)分壓，電流相等可求出分壓電阻值，由QI2Rt求出電熱?！纠?】(2015，泰州)某型號的電飯鍋有兩擋，其原理如圖所示，電阻R144 ，當開關S閉合時，電飯鍋處于高溫擋，當開關S斷開時，電飯鍋處于燜飯、保溫擋，燜飯、保溫時電飯鍋的功率為高溫擋功率的0.02倍。求：(1)高溫擋的功率；(2)燜飯、保溫時電路中的電流；(3)電阻R2的阻值。1

2、探究方法：_法和 法。2選擇加熱物質(zhì)的要求：物質(zhì)種類_、質(zhì)量_、初溫_。(均填“相同”或“不同”)3被加熱的物質(zhì)選用空氣的好處：利用空氣的比熱容_，效果明顯且安全。4電熱絲的選擇：根據(jù)探究要求，如果探究電熱與電阻的關系，應選用阻值_的電阻絲串聯(lián)在電路中，若要探究電熱與電流的關系，兩電阻絲的阻值_。(填“相同”或“不同”)5轉(zhuǎn)換法的應用：通過氣體或液體的膨脹程度(U形管兩側(cè)液柱高度差或液柱上升的高度或溫度計示數(shù))顯示電熱的多少。6控制變量法的應用。7實驗結論。轉(zhuǎn)換控制變量相同相同相同小相同相同【例】(2015，衡陽)為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關，王軍設計了如下圖所示的甲、乙兩種裝置，他將

3、兩根阻值不同的電阻絲(R1R2)分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。(1)實驗中通過觀察 的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與_的關系。(3)在裝置甲、乙的兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與_的關系。(4)甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，與_(填氣球字母標號)氣球相通的電阻絲產(chǎn)生熱量最多。氣球的體積 電阻 電流 C 1(2015，南昌)走進物理世界，基本概念和規(guī)律非常重要，請你寫出電學中兩個定律的名稱： 和 。2(2015，荊門)冬季，輸電線結冰容易造成倒

4、塔(桿)斷線，影響電能的輸送。為了保證正常供電，通常要給輸電線除冰：在短時間內(nèi)讓輸電線不經(jīng)過用電器而直接接通，使電路_，輸電線中的電流_，產(chǎn)生的 增加，使冰_(填物態(tài)變化名稱)。3(2015，鎮(zhèn)江)家用電水杯利用了電流的_效應。某型號電水杯銘牌標有“220 V400 W”字樣，它正常工作時，發(fā)熱元件的阻值為_。正常工作5 min，電水杯消耗的電能為 J。4(2014，蘭州)有兩個電阻R13 ，R24 。若將它們串聯(lián)在電路中，則在相同時間內(nèi)消耗的電能之比W1 W2_；若將它們并聯(lián)在電路中，則在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1 Q2_。歐姆定律焦耳定律短路增大熱量(內(nèi)能)熔化熱1211.21053 4

5、4 35(2015，廣元)若某家庭使用功率為2000 W，容積為100 L的電熱水器，加滿水后，把初溫是10 的水加熱到70 ，這些水需要吸收的熱量是 J，若該電熱水器的效率為75%，則需要加熱的時間為 s。c水4.2103 J/(kg)6(2015，黑龍江)如圖是某電熱水壺加熱和保溫電路原理圖，R144 ，R2440 ，當開關S1斷開、S2閉合，電熱水壺處于_狀態(tài)；該電熱水壺的加熱功率是_W。2.521071.68104保溫11007(2015，懷化)下面生活用具中，不是利用電流的熱效應工作的是( )A電飯鍋B電熱水壺C電風扇 D電烤火箱8(2015，武漢)如圖是探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的

6、多少跟什么因素有關的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面的高度的變化反應密閉空氣溫度的變化，下列說法正確的是( )A該實驗裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系B將左邊容器中的電阻絲換成10 的電阻絲后，就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系C通電一段時間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大D該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少的CC9(2015，自貢)將規(guī)格都是“220 V100 W”的一臺電風扇、一臺電視機和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時間相同，下列有關說法正確的是( )A三個用電器產(chǎn)生的熱量相同B電風扇產(chǎn)生的熱量最多C電烙鐵產(chǎn)生的熱量

7、最多D電視機產(chǎn)生的熱量最多10(2015，瀘州)粗細均勻的電熱絲放入一壺水中，通電一段時間將水加熱至沸騰。若將電阻絲對折并聯(lián)后放入同樣一壺水中，通電到將水加熱至沸騰。所需時間與第一次的通電時間相比(電源電壓恒定，不計一切熱損失)。下列判斷正確的是( )A相等 B增加C減少 D無法確定CCA 12(2015，漳州)電飯煲具有保溫和加熱功能，曉東同學設計了如圖所示的模擬電路(R1R2)，其中保溫狀態(tài)和加熱狀態(tài)電功率都最小的是( ) C13(2015，棗陽)下圖是某家用電熱器內(nèi)部電路結構圖，其中R1、R2為加熱電阻絲(R1R2)下列有關電阻絲的四種連接方式，可使電熱器提供不同的發(fā)熱功率，其中說法正確

8、的是( )A甲的連接方式發(fā)熱功率最小B乙的連接方式發(fā)熱功率最小C丙的連接方式發(fā)熱功率最大D丁的連接方式發(fā)熱功率最小B14(2015，常州)嚴寒冬季，我國北方哨兵腳上穿有電熱靴。一只靴內(nèi)加熱電路如圖所示，電源電壓恒定，S2為三擋旋鈕開關(金屬片M可分別撥至a、b、c處)，電阻絲R1、R2規(guī)格相同且阻值不變，b為電阻絲R1的中點。這只電熱靴的低溫擋為6 W，則其中溫擋和高溫擋分別為( )A8 W，12 W B8 W，24 WC12 W，18 W D12 W，24 WA15(2015，自貢)如圖甲所示，電源電壓恒為6 V，滑動變阻器的最大阻值為50 ，電流在0.1 A0.4 A之間時電子元件均能正常

9、工作。若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關系如圖乙所示，為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動變阻器接入電路的最大阻值為 _；在電子元件處于正常工作狀態(tài)下，電路消耗的最大功率為_W ；在電子元件處于正常工作狀態(tài)下且電路消耗的功率最大時，滑動變阻器每分鐘發(fā)熱_J。402.44816(2013，廣東)小明在探究“比較水和煤油的吸熱能力”的實驗時，利用兩根完全相同的電阻絲作為發(fā)熱體給質(zhì)量相同的兩種液體加熱，為了節(jié)省時間，他將兩根電阻絲并聯(lián)接入電路，用一個開關控制同時通電或斷電，請在圖中用筆畫線代替導線，使電路滿足要求。溫度計示數(shù) 18(2015，淄博)小明利用如圖所示的裝置，探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量

10、的多少與電阻大小的關系：在兩個相同的燒瓶中盛著質(zhì)量和溫度都相同的煤油，煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，乙燒瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。(1)通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)_燒瓶中溫度計的示數(shù)大，表明其他條件相同時，導體的電阻越_，產(chǎn)生的熱量越多。(2)本實驗使用了控制變量的科學方法：通過兩段金屬絲串聯(lián)的方式，控制 _及 相同；還使用了轉(zhuǎn)換的科學性，實驗中采取的措施是 。(3)小明想把該裝置改成探究物質(zhì)吸熱能力的實驗裝置，則他應將其中一個燒瓶中的煤油換成_相同的水，將甲燒瓶中的銅絲換成與乙燒瓶中鎳鉻合金絲的_相等的鎳鉻合金絲，并將兩個燒瓶中的金屬絲做絕緣處理。乙

11、大電流大小通電時間觀測煤油溫度的變化多少質(zhì)量電阻19(2013，武漢)如圖是一種調(diào)溫型電熱毯的電路示意圖，R1和R2是兩根相同的電熱絲。圖中虛線框內(nèi)是“三刀四擋”滑動式調(diào)溫開關，“三刀”(即AB、CD、EF三個滑片)只能同時并排向左或向右滑動，使開關處于“1”“2”“3”“4”擋中的某一擋位上。當開關處于“4”擋時，電熱毯不發(fā)熱；當開關處于其他三擋中的某一擋位時，電熱毯的最小發(fā)熱功率為30 W。(1)電熱毯以最小發(fā)熱功率工作時，流過電路中的電流為_A。(結果保留兩位小數(shù))(2)開關處于“1”、“2”擋時，電熱毯的發(fā)熱功率分別為_W、_W。(3)開關處于“3”擋時，電熱毯工作30分鐘產(chǎn)生的熱量是

12、多少焦？0.14 120 60 當開關位于“3”時，R1、R2串聯(lián)，P30 W，QWPt30 W3060 s5.4104 J20(2015，武威)在一次課外探究中，王華觀察了他家的某品牌雙層電烤箱?？凑f明書后得知此電烤箱采用雙控電路，電路如圖所示，S為總開關，S1和S2為兩個溫控開關，R1和R2為上、下兩層的加熱電阻，上、下層同時加熱時額定功率為1600 W，其中R13R2。(1)電烤箱上、下兩層同時正常工作時，R1消耗的電功率是多少瓦？(2)只有R1正常工作時，通過R1的電流是多少？(計算結果保留一位小數(shù))(3)王華媽媽總感覺做晚飯時烤熟同一種食物所用時間比在其他時段要長。王華決定用家中的電

13、能表和手表測量做晚飯時電烤箱的實際功率。他觀察家里電能表標有“220 V20(40) A50 Hz3200 r/(kWh)”的字樣。于是，他關閉家中其他用電器，僅讓電烤箱單獨工作(上、下層同時加熱)30秒，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了32轉(zhuǎn)。電烤箱的實際功率是多大？做晚飯時電烤箱實際功率變小的原因是21(2015，黔南州)如圖所示是楊才家的電熱水壺的銘牌，他用該電熱水壺將1.5 kg的水從20 加熱到100 。c水4.2103 J/(kg)(1)水吸收的熱量是多少？(2)若電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，需要加熱多少時間？(3)若電熱水壺實際加熱時間大于上述計算的加熱時間，可能的原因有那些？(寫出兩種)