电热器电流的热效应

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1、外 国 语 学 校 西 校 区 物 理 组 你 知 道 生 活 中 哪 些 家 用 电 器 是 物 理 上说 的 “ 电 热 器 ” 吗 ？ 红 外 燃 油 取 暖 器电 热 油 汀 问 题 ： 电 炉 接 入 电 路 中 时 ， 电 炉 和 电 线 中 流 过相 同 的 电 流 ， 为 什 么 电 炉 丝 热 得 发 红 ， 而 导线 几 乎 不 发 热 。 提 出 问 题 ： 导 体 通 电 时 产 生 热 量 的 多 少 可能 与 哪 些 因 素 有 关 ？ 实 验 方 法 :n现 象 一 ： 电 炉 丝 通 电 能 产 生 热 。n猜 想 二 ： 电 炉 丝 产 生 的 热 量 同 通

2、 电 时 间 有关 。n猜 想 三 ： 导 体 通 电 时 产 生 的 热 量 多 少 与 导体 的 电 阻 大 小 有 关 。n现 象 二 ： 电 炉 丝 通 电 的 时 间 越 长 产 生 的 热 量越 多 。n事 实 ： 电 炉 丝 的 材 料 是 镍 铬 合 金 丝 ， 导 线 材料 是 铜 。n猜 想 一 ： 电 炉 丝 产 生 的 热 量 同 电 流 有 关控 制 变 量 法 1、 如 何 探 究 的 关 系 ？R1=5 R2=102、 如 何 探 究 热 量 与 电 流 的 关 系 ？ 条 件 现 象 初 步 结 论1 I、 t 相 同 ， R不 同 。 R越 大 ， Q越 多2

3、 R、 t不 变 ， I不 同 。 I越 大 ， Q越 多3 I、 R不 变 ， t 不 同 。 t越 长 ， Q越 多Q I R t 焦 耳 是 英 国 物 理 学 家 。 他 一 生 的大 部 分 时 间 是 在 实 验 室 里 度 过 的 。1840年 ， 焦 耳 通 过 大 量 的 实 验 终 于确 定 了 电 流 产 生 的 热 量 跟 电 流 的 平方 成 正 比 ， 跟 导 体 的 电 阻 成 正 比 ，跟 通 电 时 间 成 正 比 ， 这 个 规 律 就 是焦 耳 定 律 。 焦 耳 致 力 于 热 功 当 量 的 精 确 测 定达 40年 之 久 ， 他 用 实 验 证 明

4、 “ 功 ”和 “ 热 量 ” 之 间 有 确 定 的 关 系 ， 为热 力 学 第 一 定 律 的 建 立 确 定 了 牢 固的 实 验 基 础 。 电 脑 CPU散 热 风 扇电 脑 显 卡 散 热 器电 脑 显 卡 散 热 风 扇电 脑 主 板 新 型 散 热 风 扇电 脑 散 热 片电 脑 散 热 装 置 危 害 和电 热 器 是 利 用 电 热 来 加 热 的 设 备 . 在 电 动 机 里 ， 电 流 主 要 用 来 做 机 械 功 ， 但 电 动 机 里 的 导线 有 电 阻 ， 也 要 产 生 热 量 ， 使 导 线 的 温 度 升 高 。 温 度 超 过 绝缘 材 料 的 耐

5、 热 温 度 ， 绝 缘 材 料 会 迅 速 老 化 ， 甚 至 可 能 烧 坏 。 电 流 通 过 导 体 产 生 的 热 量 跟 哪 些 因 素有 关 ？ 1. 如 图 所 示 的 电 路 中 ， 灯 泡 标 有 “ 3V， 5W”的 字 样 ， 灯 泡 的 电 阻 为 12欧 ， 电 源 电 压 为18伏 ， 当 闭 合 ， 断 开 ， 滑 片 P滑 至 中 点 C时 ，灯 正 常 发 光 ， 当 断 开 ， 闭 合 滑 片 P滑 至 B端时 ， 消 耗 的 电 功 率 刚 好 为 它 额 定 功 率 的 ，求 的 额 定 电 压 和 额 定 功 率 。 S1S2L1L2 PA C B

6、2. 如 图 所 示 的 电 路 中 ， 电 源 电 压 保 持 不 变 ，当 S断 开 时 ， 电 流 表 的 示 数 为 2安 ， 这 时 电阻 消 耗 的 电 功 率 为 12瓦 ， 当 S闭 合 后 ， 电 流表 的 示 数 为 3安 ， 问 ： （ 1） 电 阻 、 的 阻 值 是 多 少 ？ （ 2） 当 开 关 S闭 合 后 ， 电 阻 在 5分 钟 内 产 生的 热 量 是 多 少 ？ SR1 R2 A 3. 如 图 所 示 电 路 ， 当 滑 动 变 阻 器 滑 片 P滑 至A点 时 ， 电 流 表 的 示 数 为 0.5安 培 ， 当 P滑 至中 点 C时 ， 电 流 表

7、的 示 数 为 0.4安 培 ， 若 此时 电 源 消 耗 的 总 电 功 率 为 5瓦 特 。 求 ： （ 1） 电 源 的 电 压 是 多 少 ？ （ 2） 电 阻 的 阻 值 是 多 少 ？ （ 3） 滑 动 变 阻 器 的 最 大 阻 值 是 多 少 ？A A BCPR1 1. 把 标 有 “ 220V， 40W”和 “ 220V， 15W”的 甲 、 乙 两 盏灯 串 联 接 在 220V电 压 下 ， 则 下 面 分 析 正 确 的 是 （ ） A. 两 盏 灯 的 总 功 率 等 于 55W B. 两 盏 灯 的 总 功 率 小 于 15W C. 甲 灯 的 实 际 功 率 大

8、于 乙 灯 的 实 际 功 率 D. 乙 灯 的 实 际 功 率 大 于 甲 灯 的 实 际 功 率 2. 甲 、 乙 两 电 炉 并 联 在 同 一 电 源 上 ， 各 有 开 关 控 制 ， 甲炉 电 阻 是 乙 炉 的 4倍 ， 要 两 电 炉 产 生 同 样 多 的 热 量 则 应 ：（ ） A. 甲 通 电 时 间 是 乙 的 4倍 B. 乙 通 电 时 间 是 甲 的 4倍 C. 甲 、 乙 通 电 时 间 一 样 长 D. 不 知 道 额 定 电 压 无 法 比 较 3. 一 个 电 热 器 电 阻 为 R， 当 它 两 端 电 压 为 U， 通过 时 间 t消 耗 电 能 为

9、W， 若 使 它 消 耗 的 电 能 为 4W，下 列 方 法 正 确 的 是 （ ） A. 电 阻 R不 变 ， 电 压 U不 变 ， 通 电 时 间 t变 为 原 来的 2倍 B. 电 阻 R减 半 ， 电 压 U增 大 1倍 ， 通 电 时 间 t不 变 C. 电 阻 R不 变 ， 电 压 U增 大 1倍 ， 通 过 时 间 t不 变 D. 电 阻 R减 半 ， 电 压 U不 变 ， 通 电 时 间 t不 变 4. 有 两 个 灯 泡 ， 标 有 “ 6V， 3W”的 字 样 ，没 有 标 记 测 得 电 阻 为 ， 把 它 们 串 联 在 电 路中 ， 两 灯 均 正 常 发 光 ，

10、那 么 该 电 路 两 端 电压 和 的 电 功 率 分 别 是 （ ） A. 12V， 3W B. 12V， 1.5WC. 9V， 3W D. 9V， 1.5W 11. 如 图 所 示 的 电 路 ， 当 变 阻 器 的 滑 片 P向 b移 动 过 程 中（ ） A. 灯 L功 率 变 大 ， 电 表 的 示 数 都 变 小 B. 灯 L功 率 变 大 ， 电 表 的 示 数 变 小 的 示 数 变 大 C. 灯 L功 率 变 小 ， 电 表 示 数 都 变 大 D. 灯 L功 率 变 小 ， 电 表 的 示 数 变 小 ， 示 数 变 大V Aa bP 7. 把 两 根 电 阻 相 同 的

11、 电 热 丝 先 串 联 后 并 联分 别 接 在 同 一 电 源 上 若 要 产 生 相 等 的 热 量 ，则 两 种 方 法 所 需 的 时 间 之 比 为 （ ） A. 1:1 B.2:1 C. 1:4 D. 4:1 8. 两 根 阻 值 比 为 的 电 阻 丝 通 过 的 电 流 之 比 ，在 相 同 的 时 间 内 ， 它 们 所 放 出 的 热 量 之 比为 （ ） A.1:1 B. 1:2 C. 2:1 D.4:1 12. 有 一 个 额 定 电 压 为 220伏 的 电 炉 ， 想 把它 接 在 110伏 的 电 路 上 ， 而 不 改 变 电 炉 的 功率 ， 办 法 是 （

12、 ） A. 把 电 炉 的 电 阻 丝 截 去 一 半 B. 把 电 炉 的 电 阻 丝 截 成 相 等 的 两 段 ， 再 并联 起 来 C. 用 另 一 根 和 它 相 同 的 电 阻 丝 串 联 D. 用 另 一 根 和 它 相 同 的 电 阻 丝 并 联 5. 小 红 家 的 电 表 允 许 通 过 的 最 大 电 流 是10A， 她 家 有 4个 标 有 “ 220V， 60W”的 灯泡 ， 1个 标 “ 220V， 1000W”的 热 水 器 1台 ，制 冷 时 耗 电 140W的 电 冰 箱 和 一 台 耗 电 80W的 电 视 机 ， 则 （ ） A. 所 有 用 电 器 可

13、以 同 时 使 用 B. 除 热 水 器 外 其 他 用 电 器 可 以 同 时 使 用 C. 关 闭 电 视 机 后 其 他 用 电 器 可 以 同 时 使 用 D. 电 冰 箱 制 冷 时 ， 其 他 用 电 器 不 能 同 时 使用 11. 如 图 所 示 的 电 路 ， 当 变 阻 器 的 滑 片 P向 b移 动 过 程 中（ ） A. 灯 L功 率 变 大 ， 电 表 的 示 数 都 变 小 B. 灯 L功 率 变 大 ， 电 表 的 示 数 变 小 的 示 数 变 大 C. 灯 L功 率 变 小 ， 电 表 示 数 都 变 大 D. 灯 L功 率 变 小 ， 电 表 的 示 数 变

14、 小 ， 示 数 变 大 12. 有 一 个 额 定 电 压 为 220伏 的 电 炉 ， 想 把 它 接 在 110伏 的电 路 上 ， 而 不 改 变 电 炉 的 功 率 ， 办 法 是 （ ） A. 把 电 炉 的 电 阻 丝 截 去 一 半 B. 把 电 炉 的 电 阻 丝 截 成 相 等 的 两 段 ， 再 并 联 起 来 C. 用 另 一 根 和 它 相 同 的 电 阻 丝 串 联 D. 用 另 一 根 和 它 相 同 的 电 阻 丝 并 联 V Aa bP 例 题 ： 小 明 同 学 的 玩 具 电 动 车 上 ， 有 一 微 型 直 流 电动 机 ， 小 明 将 它 接 在 图 示 的 电 路 中 ， 闭 合 开 关 后 ，移 动 变 阻 器 的 滑 动 片 P。 (1)当 v示 数 为 0.3V时 ， 电动 机 不 转 动 ， 此 时 A示 数 为 0.3A。 求 电 动 机 线 圈的 电 阻 是 多 大 ？ (2)当 v示 数 为 3V时 ， 电 动 机 正 常转 动 ， 此 时 A示 数 为 0.4A。 求 电 动 机 的 发 热 功 率及 对 外 做 功 的 机 械 功 率 。 A PSMV R1=5 R2=10R1=R2=R3=10I1=2I2R1 R2R3