焦尔定律及其运用.docVIP

焦尔定律及其运用（2） 焦耳定律：电流通过导体所产生的热量和电流的二次方成正比，跟导体本身的电阻值成正比，跟通电时间成正比 公式：Q=I2Rt Q——热量——焦耳（J）. I——电流——安培（A） R——电阻——欧姆(Ω) t——时间——秒(s) 1、电流的热效应： 电能转化成热能的现象。 讨论：为什么电流相同的情况下，电炉丝热的发红， 而导线基本不发热？电流的热效应跟什么有关系？ 电流的热效应跟电阻大小的关系 P=I2R 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.电热的利用和防止 （1）电热的利用 电热器：利用电来加热的设备. 发热体： 电热的优点： （2）防止电热的危害 经典例题： 例1：某个电热水器内有两根电热丝，其中一根通电时电热水器中的水经15min沸腾，另一根通电时(电压不变)经过30min沸腾。假如把两根电热丝串联或并联起来，那么通电后要多少时间水才能沸腾？ [分析]由题意可知，不论是一根电热丝通电或者是两根电热丝(串联或并联)都通电，电热水器加热的水沸腾时，所需供给的热量是相等的。 [解]设第一根电热丝和第二根电热丝的电阻分别为R1和R2，电路上的电压是U，水沸腾需要通电的时间分别是t1和t2，那么每根电热丝单独通电加热时所放出的热量分别为 　　 　　 　　R串=R1+R2＝R1+2R1=3+R1 　　 　　由Q串=Q1，得 　　 　　当两电热丝并联时 　　 　　由Q并=Q1，得 　　 所以 [答]串联时需45min，并联时需10min。 同类变析题： 在电压不变的电源上，接入一个可调温的电热器，电热器内部有两根阻值不等的电热丝。当两根电热丝串联使用时，电热器消耗的电功率为220 W，当只使用其中一根阻值较大的电热丝时，电热器消耗的功率为275 W；若将两根电热丝并联使用，电热器通电10 s产生的热量是多少？ 巩固练习： 1．电流的热效应是指电流通过导体时电能转化成_____现象，实验表明，在电流相同的情况下，电阻较大的导体在一定的时间内产生的热_____。P=I2R这个关系式表明，在_____的条件下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻成_____。 2．在日常生活中，利用电流的热效应的电器有_____、_____、_____、_____等 3．某同学将两个定值电阻R1、R2串联后，接在电压为7 V的电源上，测出通过的电流是0.5 A，R1两端的电压是5 V，R2的电功率是_____W。 4．赵强同学家中有一个电热器，已知该电热器的电阻为100 Ω，当他将这个电热器接在家庭照明电路中，通电10 min产生的热量是_____J。 5．有一个电炉接在家庭照明电路中，2 min放出1.0×105 J的热量，这个电炉的工作电流是_____，它的电阻是_____。 　6．甲、乙两只电炉，分别为“220V，500W”和“220V，1000w”，把它们串联在电压为220V的电路中，发热量较大的是____.将它们并联在220V的电路中，发热量较大的是____. 7、如图1所示电路，电源电压不变，变阻器最大阻值R2与电灯阻值R1之比为3：2，当滑片P由a端移到b端时，R1消耗功率之比为：（ A） A．25：4 B．5：2 C．4：25 D．2：5 8．有三个用电器，其中一个为“220V，60W”的电风扇，一个为“220V，60W”的白炽灯，另一个是“220V，60W”的电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是 （ C） 　　A.电风扇最多. B.白炽灯最多. C.电热器最多. D.都一样. 9．某电阻丝通过2A的电流时，在某段时间内放出热量是Q.如果通过它的电流增加到4A时，在相同的时间内放出的热量是 （ C） 　　A.2Q. B.3Q.　C.4Q. D.8Q. 10．有几位同学课后讨论电流通过导体产生热量这个现象时，发表了以下几种意见，你认为其中错误的是（ B ） A.当导体两端的电压一定，通过的电流一定时，通电时间越长放出的热量就越多 B.只要导体的电阻大，通电时间长，放出的热量就一定多 C.电流通过导体放出热量的过程，就是电能转化成热能的过程 D.如果导体的电阻为零，无论通过的电流多大，通电时间多长，导体都不会发热 11．某电热器的电阻是55 Ω，将它接入电路中，通电1 min产生的热量是5.28×104 J，关于通过这个电热器的电流，下面的说法中正确的是（ A ） A.4 A B.2 A C.16 A D.40 A 12．将材料、粗细相同，长短不同的两段电热丝串联起来，接在电路中，通电一段时间后，下面的说法中正确的是（ B ）