
一、電流的熱效應(yīng)
1.電流通過導體時,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(伴隨著熱量產(chǎn)生),這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。如:手機發(fā)燙、吹風機熱風、電飯鍋、保險絲燒斷等。
2.影響因素:導體的電阻,通過導體的電流和通電時間。
導體的電阻R越大,通過導體的電流I越大,通電時間t越長,產(chǎn)生的熱量就越多。
二、焦耳定律
1.內(nèi)容:電流通過導體時所產(chǎn)生的熱量Q(簡稱“電熱”),跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
2.公式:Q=I2Rt (適用于任何電路電熱的計算)
注意:單位的統(tǒng)一性:Q——J、I——A、R——Ω、t——s
三、探究電熱與電阻的關(guān)系(控制I、t相同)
1.實驗器材及電路圖
①定值電阻R1、R2(阻值不同)
②滑動變阻器
③燒瓶(兩個燒瓶裝同種液體)
④煤油(煤油比熱容小,效果比水好)
⑤溫度計(示數(shù)大小反映熱量多少)
2.實驗結(jié)論:當電流和通電時間一定時,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。
3.滑動變阻器的作用:①保護電路;②改變電路中的電流,獲得多組數(shù)據(jù),避免實驗偶然性,尋找普遍規(guī)律。
4.實驗方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法。
四、探究電熱與電流的關(guān)系(控制R、t相同)
1.實驗器材及電路圖
①定值電阻R1、R2(阻值相同)
②滑動變阻器
③燒瓶(兩個燒瓶裝同種液體)
④煤油(煤油比熱容小,效果比水好)
⑤溫度計(示數(shù)大小反映熱量多少)
⑥定值電阻R(使R1、R2的電流不同)
2.實驗結(jié)論:當電阻和通電時間一定時,電流越大,產(chǎn)生的熱量越多。
3.滑動變阻器的作用:
①保護電路;
②改變電路中的電流,獲得多組數(shù)據(jù),避免實驗偶然性,尋找普遍規(guī)律。
4.實驗方法:
a.控制變量法
b.轉(zhuǎn)換法
五、電熱與電功——兩個不同的物理量
電流通過導體做功
電功W
——電能轉(zhuǎn)化為其他形式能
電熱Q
注意:
1.只有在純電阻電路中,電熱Q=電功W
消耗電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
此時,,如:電熱水器、電熱水壺、小太陽、電熱毯、浴霸、白熾燈(小燈泡)等。
例1.一臺直流電動機,線圈的電阻為5Ω,接在12V電源上時,通過的電流為2A,這臺電動機工作5mi產(chǎn)生 6000J 電熱。
解析:5min=300 s Q=I2Rt =(2A)2 ×5Ω×300 s= 6000 J
注意:電動機屬于非純電阻電路,本題只能用Q=I2Rt進行計算。
例2.玩具電動車上,有一微型直流電動機,將它接在圖示的電路中,閉合開關(guān)后,移動變阻器的滑片P:
(1)當電壓表示救為0.3V時,電動機不動,此時電流表示嫩為0.3A。求電動機線圈的電阻是多大?
(2)當電壓表示數(shù)為3V時,電動機正常轉(zhuǎn)動,此時電流表示數(shù)為0.4A,求電動機的發(fā)熱功率及對外做功的機械功率。
解析:(1)電動機不轉(zhuǎn)時,由歐姆定律得:
(2)電動機正常轉(zhuǎn)動時,
發(fā)熱功率:P熱=I2R=(0.4A)2×1Ω=0.16W
電功率:P=UI=3V×0.4A=1.2W
機械功率:P機=P-P熱=1.2W-0.16W=1.04W
注意:電動機屬于非純電阻電路。發(fā)熱功率只能用P熱=I2R來計算,它是電動機電功率的一部分。
六、燒水問題
同一電源,甲單獨燒水,燒開時間t甲;乙單獨燒水,燒開時間t乙。燒同一壺水,初溫、質(zhì)量相等:
(1)甲、乙串聯(lián),燒水用時_________;(t甲+t乙)
(2)甲、乙并聯(lián),燒水用時_________;(用t甲、t乙表示)()
(3)若R甲>R乙,總功率:_______________。(PD>PB>PA>PC)
A B C D
例3.同一水壺,同一電源,甲單獨燒開用時t1,甲、乙串聯(lián)燒開用時t2,甲、乙并聯(lián)燒開用時_________。(用t1、t2表示)()
七、焦耳定律比例
例4.兩根電熱絲R1與R2,電源電壓U不變,只將R1接在電源上,120s內(nèi)放熱為12Q;將R1、R2并聯(lián)在電源上,R1、R2在60s內(nèi)放熱為8Q;將R1、R2串聯(lián)在電源上,為使R1、R2共放熱為3Q,需時間_______s。
解析:根據(jù)題意作出如下圖所示:
甲 乙 丙
甲圖有:………………………………①
乙圖有:……………………②
丙圖有:………………………………③
由①②式得:R1:R2=1:3 (這是解題的關(guān)鍵)
由①③式,結(jié)合R1:R2=1:3,得:tx=120s
例5.甲、乙阻值為R1、R2,電源電壓U不變,甲、乙串聯(lián)后在時間t內(nèi)放熱分別為2Q和5Q,甲、乙并聯(lián)后在3t內(nèi)放熱__________。
解析:根據(jù)題意作出如下圖所示:
甲 乙
由題意可得:R1:R2=2:5
由甲圖:………………………………①
由乙圖:……………………………②
式,結(jié)合R1:R2=2:5,解得:x=14.7Q
例6.有兩電熱器阻值分別為R1、R2,R1、R2串聯(lián),在時間t內(nèi)放熱為Q1、Q2,將R2單獨接在電源上,時間t內(nèi)放熱__________。(用Q1、Q2表示)
解析:根據(jù)題意作出如下圖所示:
由題意有:R1:R2=Q1:Q2
由甲圖有:…………………………①
甲乙圖有:………………………………………②
式,結(jié)合R1:R2=Q1:Q2,解得:Q1:Q2=R1:R2
I1:I2=1:1
W1:W2=Q1:Q2= P1:P2= U1:U2=R1:R2
Q1:Q2=R2:R1
U1:U2=1:1
W1:W2=Q1:Q2= P1:P2= I1:I2=R2:R1
這是一份中考物理一輪復習重難點突破及題型歸類41.《電與磁》,共5頁。試卷主要包含了磁體,磁場,電流的磁效應(yīng),電磁鐵等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份中考物理一輪復習重難點突破及題型歸類40.《家庭電路基礎(chǔ)》,共6頁。試卷主要包含了家庭電路的組成,家庭電路的連接,測電筆,安全用電,家庭電路故障分析等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份中考物理一輪復習重難點突破及題型歸類27.《電路綜合》,共8頁。試卷主要包含了電路元件的作用,13,14等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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