(共17张PPT)
第4节 焦 耳 定 律
第1课时 电流的热效应
目录
夯实基础
01
能力提升
02
1.下列用电器中利用电流热效应的是( )
电动机
B. 电脑
C. 收音机
D. 电热水壶
D
夯实基础
2. 一个阻值为60 Ω的电热丝接在电源上,通过它的电流为2 A,通电1 min所消耗的电能为( )
1.44×104 J
B. 7.2×103 J
C. 3.6×103 J
D. 1.2×102 J
A
3. 我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材,使中国跻身该技术领域国际先进行列。假如所有导体都成了常温下的超导体,那么当用电器通电时,下列说法正确的是( )
A. 白炽灯仍然能发光 B. 电动机仍能转动
C. 电饭锅仍然能煮饭 D. 电熨斗仍然能熨烫衣服
B
4.图K18-4-1是探究电流通过导体时产生热量
的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透
明容器中密封着等量的空气,U形管中液面
的高度的变化反应密闭空气温度的变化,下
列说法正确的是( )
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与
电阻的关系
B. 将左边容器中的电阻丝换成10 Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C. 通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
C
5. 家用电水杯利用了电流的___________________效应。某型号电水杯铭牌标有“220 V 400 W”的字样,它正常工作时,发热元件的阻值为___________________Ω。 正常工作5 min,电水杯消耗的电能为___________________J。
热
121
1.2×105
6. 如图K18-4-2所示,相同的
甲、乙容器中装有质量与初温
都相同的水,图A所示的装置
是用来研究电流通过电阻丝产
生的热量与______的关系,两
电路中电源相同,通电后,A图中____(填“甲”或“乙”)容器内的水先沸腾;B图中____(填“甲”或“乙”)容器内的水先沸腾。
电阻
乙
甲
7. 如图K18-4-3所示,是研究“在相同时间内
电流通过导体产生的热量与_______的关系”
的实验装置。其中电阻丝R甲=5 Ω,R乙=10 Ω,
通过电路中的电流为0.5 A,则甲电阻丝在2 min
内消耗的电能是______J。生活中,电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,是因为电炉丝的_______比导线大得多。
电阻
150
电阻
8.用如图K18-4-4所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
图K18-4-4
(1)实验中通过观察____________________来比较电流产生的热量的多少。
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入____________________、____________的同种液体。
(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值不能_______。
两支温度计示数变化
质量相同
初温相同
相同
(4)实验结论是____________________________ __________________________________________ 。
(5)若将该实验装置中的电阻丝换成相同的电阻丝,还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 ___________的关系。
在电流、通电时间一定时,
电流大小
电阻越大,产生的热量越多
能力提升
9.为探究“电流通过导体产生
的热量跟哪些因素有关”,小
成设计了如图K18-4-5所示的实
验电路。烧瓶中盛有质量相同
的煤油,闭合开关S1、S2,用
电阻丝(其中R甲=R丙<R乙)给
煤油加热相同时间,观察并记
录烧瓶中温度计示数的变化情况。
电阻
(1)比较烧瓶甲和烧瓶乙中温度计示数的变化,研究电热与_____________的关系。
(2)比较烧瓶甲和烧瓶丙中温度计示数的变化,研究电热与_____________的关系。
电流
(3)小成对此实验装置稍做改装,用改装后的装置测量未知液体比热容。测量时,分别在两烧瓶中装入水和待测液体,闭合开关,一段时间后分别用温度计测出水和待测液体升高的温度Δt水和Δt,在忽略热损失的情况下,则待测液体的比热容c= ,小成对此实验装置做出的改装是_____________________________________
____________。为了得出待测液体比热容的表达式c= ,实验中还需要增加一种测量仪器,说出该仪器名称和作用:__________
_____________________________。
去掉烧瓶乙,烧瓶甲与烧瓶丙串联,
天平 ;用天
闭合开关S2
平称量等质量的水和待测液体
10. “西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部,发电厂输出的电功率是一定的,它决定于发电机组的发电能力。根据P=UI中发电机的功率不变效应,若提高输电线路中的电压U,那么线路中的电流I一定会减小,反之亦然。输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应,输电线损失的热功率P=I2R,所以采用输电线的电阻要尽量小。如果线路中电流降低到原来的 ,那么线路中损失的热功率就减少为原来的 ,因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失。设发电厂的输出功率P0=1.1×108 W,输电线路上的总电阻为10 Ω。
(1)若采用110 kV的高压输送电能,输电线路的电流I1=_____A,输电线路损失的热功率P1=_______W,其与发电厂输出电功率P0之比P1 ∶ P0 =_______。
(2)若采用1 100 k V超高压输送电能,输电线路损失的热功率P2=________W,其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2 ∶ P1 =________。所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失。
(3) 若想使输电线路中的热功率损耗为零,还可以采用________做为输电线材料。
1 000
1×107
1∶11
1×105
1∶100
超导材料