当前位置:文档之家› 中考科学 电热器

中考科学 电热器

第二十四讲 电热器

【知识要点】

一、电热器

1、定义:电热器是利用电来加热的设备。

2、原理:电热器是利用电流的热效应制成的。

3、组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大,熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。

常见的电热器有:电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器、电烙铁等。

在生活和生产中利用电热的时候,电热都是有用的。但我们不希望电流产生热量时,电流产生的热量都是有害的,是应该防止的电热。在需要散热情况下的电热都是有害的。电热和电功是有区别的,电功并不会全部用来转化为热能,电热只是电功的一部分,只有在纯电阻电路中,电流做功即消耗的电能才全部转化为热能,此时电功才等于电热,即W=Q ,我们平时计算时,电热器可以利用W=Q 来进行计算。在非纯电阻电路中,如电动机(使用目的是要电能尽可能转化为机械能)、收音机、电脑等,电流做功即消耗的电能大于电流产生的热能,即W>Q 。

二、电热的计算

焦耳定律

1. 定义:电流通过导体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。

2. 公式: Q=I 2

Rt

3. 单位: I 一安培(A ),R 一欧姆(Ω),t 一秒(S ),Q 一焦耳(J )

4. 焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的,它定量地描述了电能向内能转化的规律。用公式Q I Rt =2表示,它适用于任何电路。 三、焦耳定律与电功

当电流所做的功全部用来产生热量时,焦耳定律可以根据电功的公式W UIt =和欧姆定律R U I =导出:Q W UIt U R

t Pt ====2·。这里的条件是电流所做的功全部用于产生热量,而电流做功全部转化成热的情况也只对纯电阻电路才成立。所以上述导出公式只适用于纯电阻电路。例如在电动机工作的电路中,加在电动机两端的电压是U ,通过的电流是I ,电动机的线圈也有一定的电阻R ,此时电流做的功W UIt =,而电流做的功并没有

全部转化为热,绝大部分转化为机械能了,通过线圈电阻R 的电流仍使线圈发热,产生的热量为Q I Rt =2,但此时Q W ≠,而是Q <W ,此时W =Q +机械能。

初中阶段所研究的电路仅限于纯电阻电路,如电灯、电炉、电烙铁等电路。故W =Q 成

立。所以我们用公式I=U/R 来推导出了公式Q I Rt Q UIt Q U R t Q Pt ====2

2

,,·,来计算,其结果都一样,在不同情况下选用不同的公式进行计算问题会更简单。

【典型例题】

例1.下列电器属于利用电流热效应工作的是( )

A 、电铃

B 、电热毯

C 、电视机

D 、电风扇

例2.关于电热的利用,下列说法中正确的是( )

A 、电热对我们来说总是有利的

B 、电热对我们来说总是不利的

C 、电饭锅是利用电流热效应的原理制成的

D 、电视机工作过程中没有产生电热

例3.某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时,l 分钟产生的热量是多少焦?

例4.电炉的电阻丝热得发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线的( )

A. 电阻较大

B. 电阻较小

C. 通过的电流较大

D. 通过的电流较小 例5.关于电热和电功,以下说法正确的是( )

A. 电流在电路中所做的功一定等于电热

B. 电流在电路中所做的功一定大于电热

C. 在电路中包含有电动机时,电流做的功将转化为机械能、内能,此时,电功必大

于电热

D. 在电路中仅有电阻时,电功等于电热

例6.一只“220V ,45W ”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是多少?你能用几种方法解此题?

例7.粗细均匀的电热丝放入水中,通电10min水沸腾,若将电阻丝对折并联后放入同一壶水中,通电到水开始沸腾,所需的时间是()

A、2.5min

B、5min

C、20min

D、40min

例8.给一个电压不变的电源和两根电热丝,用来加热一壶水,使水温升高最快的连接方法是()

A、只用一条电热丝

B、用两条电热丝串联

C、用两条电热丝并联

D、三种连接方法所用时间相同

例9.如下图所示是一个电热毯的示意电路图,R

是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯电

阻丝串联的电阻,电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。

(1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R

每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值

是多大?

中考科学  电热器

【经典练习】

1.假设所有导体都没有电阻,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.电动机仍然能转动

C.电饭锅仍然能煮饭D.电熨斗仍然能熨衣服

2.以下实例中,不属于利用电热的是()

A.用电饭锅煮饭B.用电熨斗熨衣服

C.用电烙铁焊接D.在电视机外壳上开散热窗

3.某电热器上标有“220V 1000W”字样,对于这个电热器有以下说法,其中不正确的是()

A.接在家庭电路中,它能正常工作 B.正常工作时每秒钟消耗电能1000W

C.正常工作时通过的电流约4.5A D.正常工作时它的电阻约48.4

4.有两根电阻丝联接到同一电源上,则在相同的时间内所产生的热量()

A.串联时多B.并联时多C.一样多D.无法确定

5.为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍,下列措施中可行的是()A.并联一根阻值相等的电阻丝

B.串联一根阻值相等的电阻丝

C.使电热器两端的电压增加一倍

D.将电阻丝从中间剪成两段,然后将它们并联起来使用

6.若常温下的超导体研制成功,则它将适合于做()

A、保险丝

B、输电线

C、电炉丝

D、滑动变阻器的线圈

7.两根阻值相同的电阻丝,分别串联和并联后接在同一电源上,烧开壶水所用的时间分别为t1和t2,比较它们大小时,有()

A.t2>t2 B.t1>t2 C.t1=t2 D.条件不够,无法判定

8.在电动机正常工作时,每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系,下列说法中正确的是()

A.电功等于电热 B.电功等于电热的0.24倍

C.电功等于电动机输出的机械功 D.电热仅为电功的一部分

9.电流通过导体产生的热量,跟成正比,跟成正比,跟成正比。

10.电热器通过电流时,电流做功主要转化成,也就是利用电流的.

11.一只标有“220V 75W”的电烙铁正常工作0.5h产生的热量是 J.

计算题:(解题要求:写出依据的主要公式和变形公式;代入数据;计算过程和结果都要写明所用的单位。)

1.一只“220V 500W”的电炉,在照明电路中工作。

求:(1)工作时电炉丝的阻值是多少欧姆?

(2)通过电炉丝的电流强度是多少安培?

(3)半小时内,电炉丝放出的热量是多少焦耳?

2、一台直流电动机的线圈电阻为2欧姆,在220V电压下正常工作时,通过线圈的电流为

5A,那么该电动机正常工作时,电流在1min内做的功为多少?1min内电动机产生的机械能为多少

3.接在220伏特电源上的电热煮水器,它的电阻是100欧姆,现将2升温度是10℃的一壶水放在煮水器上加热,若热水器产生的热量全部被水吸收,10分钟可以使水的温度升高到多少度?(不计散热的损失,不计壶吸热)

4.一台电热煮水器有两条电阻丝,给第一条电阻丝单独通电时,所装的水经过20分钟沸

腾,给第二条电阻丝单独通电时,所装的水经过10分钟煮沸腾。如果把两条电阻丝串联后或并联后,各需多长时间才能使所装的水沸腾?(每次通电的电源电压相同,水的质量和初温都相同)

相关文档
相关文档推荐: