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高中物理 第1章 6 电流的热效应学案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理学案VIP免费

高中物理 第1章 6 电流的热效应学案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理学案_第1页
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六、电流的热效应学习目标知识脉络1.知道电流的热效应跟哪些因素有关.(重点)2.学会用焦耳定律解决一些实际问题.(重点、难点)3.知道生活中应用焦耳定律的例子.(重点)4.掌握节约电能的一些方法.一、电阻与电流的热效应1.焦耳定律(1)电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.(2)公式:Q=I2Rt.(3)单位:焦耳,符号:J.2.热功率:把电热器单位时间内消耗的电能叫做热功率.P==I2R,单位:瓦,符号:W.3.额定功率是指用电器正常工作时的功率,这时加在用电器两端的电压叫额定电压,通过用电器的电流叫额定电流.4.能量转化(1)电流通过电动机时,电能主要转化成机械能,只有一部分转化成内能,这时电功率大于热功率.(2)电流通过白炽灯泡时,电能全部转化成内能,这时电功率等于热功率.二、白炽灯1.白炽灯的工作原理利用电流的热效应,使通电的金属丝温度升高,达到白热,从而发光.2.内部环境为了避免高温下金属丝迅速氧化折断,灯泡要抽成真空或充入惰性气体.1.思考判断(1)电流通过导体时产生热量叫电流的热效应.(√)(2)电热器的电阻越大,热功率一定越大.(×)(3)电流通过电风扇时,电能全部转化为机械能.(×)(4)日光灯是白炽灯.(×)(5)白炽灯泡的电功率越大,灯丝越粗.(√)(6)白炽灯在发光时的电阻与不发光时相同.(×)2.某电阻的阻值为5Ω,通过的电流为2A,则它在10s的时间内产生的热量为()A.100JB.200JC.20JD.2JB[由焦耳定律:Q=I2Rt=22×5×10J=200J,故B正确.]3.(多选)下列家用电器在工作时,主要利用电流热效应的是()A.电熨斗B.电冰箱C.吸尘器D.电饭煲AD[电熨斗是利用电流做功产生的热量来熨烫衣物的,故主要利用了电流的热效应,故A正确.电冰箱是利用电流做功压缩制冷剂,使制冷剂液化,当制冷剂再通过冷凝管时体积膨胀气化而带走冰箱内的热量,故电流做功的过程中电能主要转化为机械能,故B错误.吸尘器是通过电流做功带动风扇转动而形成风,从而把灰尘吸进吸尘器,故主要是将电能转化为机械能,故C错误.电饭煲是利用电流流过电热丝时释放的热量来对食物进行加热,故主要利用了电流的热效应,故D正确.]4.一台直流电动机的额定电压为U,额定功率是P,电动机内电枢导线的电阻为R,那么它正常工作时的电流是()A.等于B.等于C.大于D.大于B[由于电动机电路不是纯电阻电路,则U>IR,所以选项A、C不正确.电动机的额定功率P是电动机正常工作时的输出功率,P=IU,所以I=,故选项D不正确,选项B正确.]电流热效应的理解及计算1.电流热效应电流通过导体的时候,做定向移动的自由电子要频繁地跟金属正离子碰撞.由于这种碰撞,电子在电场力的加速作用下获得的动能,不断地传递给金属正离子,使金属正离子的热振动加剧,于是通电导体的内能增加,温度升高.这就是电流的热效应,电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能.2.电热的探究(1)思路:控制变量法.(2)可能因素:电流、电阻、通电时间.(3)方法①电流、通电时间相同,探究电热与不同电阻的关系.②电阻、时间相同,通入不同的电流,探究电热与电流的关系.③电流、电阻相同,通电时间不同,探究电热与通电时间的关系.3.对焦耳定律的理解(1)焦耳定律是一个实验定律,它是经过大量实验总结出来的,不能认为是用电学公式推导出来的,它适用于所有电路中的发热计算.(2)焦耳定律公式的理解:在电流和电阻相同时,热量与时间成正比;在电阻和时间相同时热量与电流的平方成正比;在电流和时间相同时热量与电阻成正比.如串联的两个用电器由于电流是相等的,在时间相等的情况下,谁的电阻大谁发热多,不是电阻大的阻碍作用大而发热少.【例1】在电源电压不变的前提下,增加电炉的电热丝在相等的时间内的发热量,可采取的措施是()A.增大电热丝的电阻B.减小电热丝的电阻C.在电热丝上并联电阻D.在电热丝上串联电阻思路点拨:①电热丝是电阻丝,此时,I2Rt=t.②利用Q=t分析.B[电炉可以看作是纯电阻用电器,电流产生的热等于电流所做的功,所以有Q=W=I2Rt=t,根据题意知U不变,t相等,故由Q=t可以看出R越大,放热量越小,要使热量增加,...

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