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文档简介
1、第第2323讲讲焦耳定律生活用电焦耳定律生活用电考 点 聚 焦考点1电流的热效应 1电流的热效应:电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫作电流的热效应。2探究实验探究课题:电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关探究课题:电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关实验原理实验原理利用电流的热效应加热空气,通过U形管中水面升高的情况判断通电导体产生热量的多少导体产生热量的多少用空气用空气的目的的目的空气受温度影响体积变化快,实验时间短空气受温度影响体积变化快,实验时间短探究方法探究方法 实验设计实验设计实验过程分三步完成:在电流和电阻相同时,探究电热与实验过程分三步完成:在电流和电阻相同时,探究电热与通
2、电时间的关系;通电时间的关系;在电流和通电时间相同时,探究电热与电阻的关系在电流和通电时间相同时,探究电热与电阻的关系( (电路设电路设计:两阻值不同的电阻串联,目的是控制电流和通电时间相同计:两阻值不同的电阻串联,目的是控制电流和通电时间相同,如图甲所示,如图甲所示) );在电阻与通电时间相同时,探究电热与电流的关系在电阻与通电时间相同时,探究电热与电流的关系( (电路设电路设计:使用阻值相同的电阻,目的是控制电阻相同,改变电流大计:使用阻值相同的电阻,目的是控制电阻相同,改变电流大小,如图乙所示小,如图乙所示) )电路图电路图定性定性结论结论在电流、电阻相同的情况下,通电时间在电流、电阻相
3、同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量越越长,这个电阻产生的热量越_;在电流、通电时间相同的情况下,电阻在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越越大,这个电阻产生的热量越_;在电阻、通电时间相同的情况下,通过在电阻、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越_;多多 多多 多多 考点2焦耳定律 1内容电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成_,跟导体的电阻成_,跟通电时间成_。2公式(1)数学表达式:_(适用于所有电路)。说明 各物理量都对应同一段电路或同一个导体;焦耳定律是对电流热效应规律的定量描述。正比 正比
4、正比 QI2Rt 考点3电热与电能的关系 纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路与非纯电阻电路电热与电能的关系电热与电能的关系物理量物理量电热电热电能电能( (电功电功) )计算公式计算公式W WUItUItQ QI I2 2RtRt快慢程度快慢程度P P电电UIUIP P热热I I2 2R R关系关系在纯电阻电路中:在纯电阻电路中:W WQ Q,P P电电P P热热在非纯电阻电路中:在非纯电阻电路中:W WQ Q,P P电电P P热热考点4电热的利用和防止 1电热的利用生活中常见的电热器是利用电流的热效应工作的。科研生产中,孵化器、电烤箱、烘干机也应用了电流的热效应。2电热的防止利用散热窗、散热
5、片、风扇等方法加快散热。考点考点5 5家庭电路的组成家庭电路的组成 组件组件作用与连接作用与连接进户线进户线两条,即两条,即_和和_;火线和零线间有;火线和零线间有_电压,零线和大地间电压为零,它们构成家庭电压,零线和大地间电压为零,它们构成家庭电路的电源电路的电源电能表电能表作用是测量用户消耗电能的多少,装在作用是测量用户消耗电能的多少,装在 上,它上,它的铭牌上标有额定电压和额定电流,电路可使用的功率的铭牌上标有额定电压和额定电流,电路可使用的功率P PU U额额I I额额闸刀闸刀开关开关控制整个家庭电路的通断,装在干路上,安装时要静控制整个家庭电路的通断,装在干路上,安装时要静触点在上,
6、动触点在下,不可倒装触点在上,动触点在下,不可倒装火线 零线 220 V 干路干路 保保险险丝丝材料材料电阻率电阻率_、熔点、熔点_的铅锑合金的铅锑合金作用作用当电流当电流_时,由于温度时,由于温度_而熔断,切断电路,起而熔断,切断电路,起保护作用保护作用选择选择过粗的保险丝不能起到保险作用;不能用铜丝和铁丝代替过粗的保险丝不能起到保险作用;不能用铜丝和铁丝代替连接连接_在电路中;与大功率的插座串联的保险丝要接在在电路中;与大功率的插座串联的保险丝要接在_上上用用电电器器连接连接所有家用电器都所有家用电器都_在电路中在电路中灯泡灯泡控制灯泡的开关与灯泡控制灯泡的开关与灯泡_,开关应当接在,开关
7、应当接在_上。上。插插座座用来接可移动的用电器,用来接可移动的用电器,_在电路中在电路中 大大 低低 过大过大 过高过高 串联串联 火线火线 并联并联 串联串联 火线火线 并联并联 考点6试电笔 1试电笔的作用:_。2试电笔的组成:由金属笔尖、电阻、氖管、弹簧和金属笔卡组成。3正确使用试电笔的方法:用手接触笔尾的金属体,笔尖接触电线(或与电线连通的导体),如果氖管发光,表示接触的是_线;如果氖管不发光,表示接触的是_线。辨别火线和零线 火 零 考点考点7 7家庭电路中电流过大的原因家庭电路中电流过大的原因 原因原因用电器的总功率过大用电器的总功率过大短路短路图例图例(1)短路:电路中的电阻很小
8、,由I= 所以电流强度很大,容易引起火灾(2)用电器总功率过大:家庭电路的电压是一定的,由 I 总= 可知,电路中使用的用电器的总功率越大,干路中的电流就越大,容易引起电线燃烧,因此不要同时使用太多的用电器P总UUR家庭电路中的常见故障 保险丝熔断保险丝熔断短路或电路中总功率过大短路或电路中总功率过大火线断路火线断路断路点与火线间使试电笔氖管发光,断点与零线间不能断路点与火线间使试电笔氖管发光,断点与零线间不能使试电笔氖管发光使试电笔氖管发光零线断路零线断路断点与火线间使试电笔氖管发光,如灯座中的两个接线断点与火线间使试电笔氖管发光,如灯座中的两个接线柱都能使氖管发光而灯不亮,实际上是因为零线
9、断了后,柱都能使氖管发光而灯不亮,实际上是因为零线断了后,电流从火线通过开关、灯丝、试电笔、人体流向大地电流从火线通过开关、灯丝、试电笔、人体流向大地灯长明灯长明开关不起作用开关不起作用考点考点7 7安全用电安全用电 常见的触电类型常见的触电类型低压触电低压触电高压触电高压触电单线触电单线触电双线触电双线触电电弧触电电弧触电跨步电压触电跨步电压触电三线插头三线插头连接连接左左_右右_中接中接_地线地线作用作用用电器的用电器的_带电时,及时将电导入地带电时,及时将电导入地下,防止触电事故的发生下,防止触电事故的发生漏电保护漏电保护器器作用:在有人触电或漏电时,能自动切断电路,对人体起保护作用:在
10、有人触电或漏电时,能自动切断电路,对人体起保护作用作用零 火 地 金属外壳 安全用电原则安全用电原则不接触不接触 带电体,不靠近带电体,不靠近 带电体;带电体;更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;不弄湿用电器,不损坏绝缘层;不弄湿用电器,不损坏绝缘层;保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换及时更换低压 高压 注意 日常用电要特别警惕本来绝缘的物体带了电,以及本来不该带电的物体带了电。日常用电注意事项:防止绝缘部分破损;保持绝缘部分干燥;有金属外壳的家用电器,外壳一定要接地;高大建筑物、使用有室外天
11、线的电视机,要安装避雷针,重视防雷;发生电火灾时,要首先切断电源,绝对不要带电泼水灭火。类型一电流的热效应 例1 如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是()例2 (多选)如图所示是探究在通电时间一定时,电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同。下列选项是关于此实验的一些描述,其中正确的是( )A A图甲探究的是电流产生的热量与电阻的关系图甲探究的是电流产生的热量与电阻的关系B B图乙探究的是电流产生的热量与电阻的关系图乙探究的是电流产生的热量与电阻的关系C C在图甲中,闭合开关一段时间后,在图甲中,闭合开关一段时
12、间后,A A瓶中温度计的示数更高瓶中温度计的示数更高D D在图乙中,相同时间内,电流越大,温度计的示数升高得越多在图乙中,相同时间内,电流越大,温度计的示数升高得越多例3某电热器的电阻是某电热器的电阻是10 ,通过,通过2 A的电流,的电流,1 min产产生的热量是生的热量是_J,若电流变为原来的,若电流变为原来的2倍,则相同倍,则相同时间内产生的热量变为原来的时间内产生的热量变为原来的_倍倍. 类型二焦耳定律类型二焦耳定律 例例4 4 一台电风扇的额定功率是一台电风扇的额定功率是60 60 W W,内阻为,内阻为2 2 ,它接在,它接在220 220 V V的电压下可正常转动。求:的电压下可
13、正常转动。求:(1)(1)电风扇正常转动时,通过它的电流多大?若由于内阻发电风扇正常转动时,通过它的电流多大?若由于内阻发热而转化为内能的热量为热而转化为内能的热量为Q QI I2 2RtRt,那么每秒有多少电能转化为,那么每秒有多少电能转化为机械能?机械能?(2)(2)若接上电源后,电风扇因故不能转动,这时通过它的电若接上电源后,电风扇因故不能转动,这时通过它的电流多大?此时可能会发生什么问题?流多大?此时可能会发生什么问题? 变式题变式题如图所示,电源电压恒为如图所示,电源电压恒为12 V,闭合开关,闭合开关S,当滑动变阻器的,当滑动变阻器的阻值为阻值为10 时,电压表的示数为时,电压表的
14、示数为10 V,此时电动机正常工作,此时电动机正常工作,则滑动变阻器消耗的功率是则滑动变阻器消耗的功率是_W;若电动机内部线圈;若电动机内部线圈的电阻为的电阻为2 ,则通电,则通电5 min电流通过电动机内电流通过电动机内部线圈产生的热量是部线圈产生的热量是_J.例5 (多选)某家庭电路的组成如图所示,下列说法正确的是()A图中的四个插座是并联的B控制灯泡的开关要接在零线上C彩灯接入电路后都不亮,是由于其中的一个小彩灯短路D有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座,以确保安全类型三家庭电路 例6如图所示的家庭电路中,有两个器件连接错误,它们如图所示的家庭电路中,有两个器件连接错误,它们是是 ( )
15、 A. 闸刀开关和带开关的灯泡闸刀开关和带开关的灯泡 B. 带开关的灯泡和带熔丝的二线插座带开关的灯泡和带熔丝的二线插座 C. 带开关的灯泡和三线插座带开关的灯泡和三线插座 D. 闸刀开关和三线插座闸刀开关和三线插座例例7 7小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路,开关应接在计的电路,开关应接在 处。安装完毕后,闭合开关,电处。安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用试电笔分别测试灯不亮,用试电笔分别测试a a、b b、c c三点时,试电笔的氖管都发三点时,试电笔的氖管都发光,则电路的故障为光,则电路的故障为_。 例8图示为居民家中某房间的电路,电灯图示为居民家中某房间的电路,电灯L与电热壶均正常与电热壶均正常工作,在三孔插座上接入电饭煲后,电热壶突然停止工作,工作,在三孔插座上接入电饭煲后,电热壶突然停止工作,灯灯L仍正常发光仍正常发光.拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试
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