人教版《电与热》同步课程辅导

人教版《电与热》同步课程辅导一、教材解读1.电流的热效应跟电阻大小的关系电流通过导体时电能要转化成热．即导体通电要发热．如果电流通过导体电能全部转化为热量，电流通过导体消耗电能的功率就等于电能转化为热量的功率．利用电功率公式P=IU和欧姆定律公式可得电能转化成热量的功率这个关系式表明，在电流相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比．2．焦耳定律电流通过电热器产生的热量可以用焦耳定律来计算，即Q=I2Rt，【注意】对于电流通过时电能全部转化为热量的用电器，产生的热量也可用Q=W=Pt=UIt=来计算。但是，对于电风扇等用电器，消耗的电能不是全部转化成热量，就不能用Q=W=Pt=UIt=来计算。二、激活思维【问题1】电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却并不热，这是因为()A．导线有绝缘层保护，能隔热B．导线散热快，所以温度低C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流D．导线电阻小，产生热量少【解析】电熨斗是利用电流的热效应制成和工作的．电熨斗的发热体和连接导体串联接在电路中，通过的电流相等，发热体的电阻远大于连接导线的电阻，根据电流的热效应跟电阻大小的关系知，在电流相同的条件下，电阻较大的导体在—定时间内产生的热较多，使得电熨斗很烫，连接导线却不热．【答案】D【点评】本题考查运用电流热效应跟电阻大小的关系解释物理现象的能力．理解串联电路各处电流相等和电流相同、通电时间相同时，电能转化成的热跟电阻成正比是解答本题的关键．【问题2】饮水机是—种常见的家用电器．其工作原理可简化为如图7-38所示的电路，其中S是一个温控开关，为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另—档，饮水机便处于保温状态．(1)试确定温控开关S接a或b时，饮水机分别对应的工作状态．(2)若饮水机加热时发热板的功率为550W，而保温时发热板的功率为88W，求电阻的阻值(不考虑温度对阻值的影响)．【解析】(1)当温控开关S接a时，发热板和电阻，串联接在电压为U=220V的电路中，发热板的发热功率为当温控开关S接b时，发热板单独接在U=220V的电路中，发热板的发热功率为很明显，，所以有，即S接a时发热板的发热功率比较小，也就是说，S接a时，饮水机处于保温状态，S接b时，饮水机处于加热状态．(2)饮水机加热时，发热板的功率，发热板的电阻为因发热板的电阻不变，根据可知，发热板的实际功率与电压的平方成正比，饮水机处于保温、加热状态时发热板的功率之比为即饮水机处于保温状态时发热板两端电压电阻两端电压饮水机处于保温状态时，发热板和电阻串联，电流相等，两端的电压和电阻成正比．发热板和电阻两端的电压之比为即【点评】本题考查综合运用欧姆定律、电功率公式和串联电路的特点解决实用简单电路的能力．饮水机是众多家庭都有的家用电器，通过解答本题，可以更好地理解电热饮水机的工作原理．【解析】利用斜面提升物体，所做的总功等于拉力与斜面长的乘积；有用功等于物重与斜面高的乘积。额外功等于物体克服摩擦所做的功，也等于总功减去有用功。斜面的机械效率与物体移动的速度无关。【问题3】小红和小明分别用如图所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝（）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。（设他们所用的各种同类器材性能相同） （1）在这个实验中电流产生热量的多少是通过_____________体现出来的。 （2）他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是_____________。 （3）小红和小明的实验方案中有一个是错误的，请针对错误的实验方案进行简要评估。（说明谁的方案是错误的，以及错误的原因。）【解析】本题中的实验装置用来探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。分别将两段阻值不同的电阻丝密封在完全相同的烧瓶中，并通过玻璃管与气球相连，通过气体受热膨胀使气球发生形变反映电流产生的热量的多少，同时要控制在电流相等，所以采用串联电路进行实验。【答案】（1）气球的形变大小；（2）c；（3）小明采用的实验方案是错误的。原因是他采用了并联电路，导致通过两段电阻丝的电流不相同。【点评】本题是以教材上的基本实验为依托，作了一些适当的延伸，渗透了科学探究思想，还对学生用准确、简练的语言表达问题的能力提出了合理要求。三、优化集训：双基平台1．一只电炉的电阻为，接在电压为220V的电路中工作，它的功率是_____W．电炉丝工作时热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么发热，其原因是______________________________________________。2．如图所示，都装满煤油的两烧瓶中电阻丝的阻值．合上开关后，发现甲瓶中液柱上升的比乙瓶中的高．这表明电阻_________，电流产生的热量越多；断开开关，使两烧瓶中的液柱降到原来位置．再合上开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流增大，在通电时间与前次相同时，观察到甲瓶中的液柱比前次高．这表明_________越大，电流产生的热量越多．3．采用分时电费制度，既能减轻用电高峰时段电网压力，又能节省用户的电费支出。若某用户使用标有“220V800W”字样的电热水壶烧水，将烧水时间从高峰时段移至低谷时段，按每天电热水壶正常工作计算，用户一个月(30天)此项可以节省元电费支出。(高峰段电费：0．60元／kWh，低谷段电费：0．30元/kWh)4．在远距离输电中，为了减小电流通过输电线造成的发热损失，在输电功率一定的情况下，一种有效的措施是减小输电电流。若某段输电导线的电阻为10Ω，将通过它的电流由20A减小到10A，则这段输电导线1min内因发热损失的电能将比原来减少J。5．右表为某电饭锅的主要参数。由此可知，在额定电压下工作，通过电饭锅的电流约是A，电饭锅正常工作，消耗的电能是kW﹒h。额定电压220V额定功率900W额定频率50Hz额定容积5L6．下列关于电饭锅的说法，正确的是（）A．它工作时金属外科可以不接地B.它工作时将内能转化为电能C．它利用电流产生的热量来加热食物D.它工作时与其他家电是串联的7．（2022年武汉市）小明想通过如图所示的电路图进行下列实验，你认为不可行的是（）A．验证欧姆定律B．验证焦耳定律C．测定电阻R1消耗的功率D．验证电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和8．如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（）A．电视机B．电风扇C．电烙铁D．一样多9．下列各种电器中，利用电流热效应工作的是（）A．电动机B．电风扇C．电冰箱D．电饭锅拓展提高10．一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220V，额定功率模糊不清，热效率为90％。正常工作情况下烧开满壶水需要5min，水吸收的热量为118800J，此时热水壶消耗的电能为_______J，其额定功率为_________W，电阻是_______Ω。若实际电压为198V，通过电热水壶的电流是_______A，1min内电热水壶产生的热量是________J。(假设电阻不随温度改变)11．CFXB型“220V1100W”电饭煲的原理图如图17所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝．当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？（2）电热丝R0的阻值多大？（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？思考探索12．右图是教室里使用的某品牌饮水机的简化电路图。R是一个阻值为100欧的电阻，用来给瓶胆内的水加热。S2是一个温控开关，它能根据瓶胆内水的温度自动断开或闭合，从而使水温保持在85℃-95（1）教室里电路的电压是。（2）早晨第一个走进教室的同学闭合开关S1，此时开关S2也处于闭合状态。当温度上升到℃时，S2将自动断开。（3）该饮水机在给水加热时，通过R的电流是多少？（4）由于粗心16：00放学时，谁都没有去关饮水机，直到第二天7：00第一个同学进教室后才发现。这一个晚上浪费了多少电能？（假如开关S2在晚上有1／6的时间处于闭合状态）13．某学校生物小组的同学为了探索一项技术，使一种名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长，决定搭建一个微型温室。温室内需要安装一个电发热体。根据设计，该发热体用36V电压供电，发热功率为200W(设电能全部转化为内能)。(1)电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的考虑是什么?(2)采用36V电压供电，电发热体需要自制，现决定用镍铬合金丝绕制。绕制成的电发热体，正常工作时的电阻应为多大?(3)同学们在实验室里用2节于电池、电流表、电压表等器材，测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果。用它制成发热体后，实际功率却小于设计的要求。经检查，电压正常请你猜想产生这种情况的原因可能是什么?四、综合探究：14．导体里有电流流过时,导体就会发热.图a、b为“探究在相同时间内影响通电导体发热量的因素”的实验装置.观察图中的实验现象,回答问题：(1)图a探究的是___________________________________________________(2)图b探究的是___________________________________________________(3)导体产生的热量是通过__________________________________反映出来的.(4)通过实验探究得到的结论是________________________________________.ab答案1000；导线的电阻比电炉丝的电阻小得多，电流相同时，导线发热功率远小于电炉丝。越大；电流×1074；CBCD×105；440；110；；2138411．（1）与2触点连接；（2）P=U2/R0R0=U2/P=（220V）2/1100W=44Ω；（3）I=P/U=22W/220V=0.1A；Q0=I2R0t=（0.1A）2×44Ω×600s=264J12．（1）220V；（2）95；（3）2.2A；（4）×106J13．(1)温室内比较潮湿，易漏电，采用