2019届高中物理 第一章 电场电流 第6讲 电流的热效应 -1

电流的热效应电流的热效应是指导体通电时所产生的热量，它在电力传输和电路设计中都是非常重要的因素。

本文将探讨电流的热效应的原理、计算方法以及应用。

一、原理当导体通过电流时，其中的电子会与导体原子碰撞，并将一部分电能转化为热能，导致导体温度升高。

这种现象叫做焦耳效应，它是电流热效应的基础。

电路的热效应是由电路中电流通过电阻时产生的热量引起的。

热量可以影响导体的电阻率，导体的电阻率随温度的升高而升高。

因此，当电流继续流过导体时，电阻值也会因为热效应而增加，产生更多的热量，导致更高的温度，从而形成一个正反馈的过程，这种现象被称为自加热。

二、计算方法为了计算电流的热效应，我们需要知道导体的电阻值、电流强度、通电时间以及导体材料的特性。

热效应的计算可以基于以下公式：Q=I^2Rt其中，Q表示被加热导体所释放出的热能（焦耳），I表示电流强度（安培），R表示导体电阻（欧姆），t表示通过导体的时间（秒）。

在计算热效应时，我们通常是考虑将热量转移到环境中或周围物体的速率。

这个速率使用导体的热容量和质量以及温差来计算。

热容量指的是物体需要增加1°C温度所需要的热能。

在大多数情况下，热容量和导体的质量以及密度有关。

热量的传递速率可以使用以下公式：dQ/dt = kh * A * ∆T其中，dQ/dt表示单位时间内传输的热量，A表示导体的表面积（平方米），kh表示传热系数（每秒传递的热量单位温差），∆T表示微小时间间隔中物体内外温度差异。

三、应用电流的热效应在电路中有着重要的应用。

例如，在高功率和高电流下，导线和其他器件的温度可能会达到非常高的值。

当温度超过材料极限时，会导致器件短路、熔断等故障。

因此，在设计电路时，需要考虑材料质量、导线的截面积和导线长度等因素来确保电路能在安全的范围内运行。

另外，电流的热效应在热力学过程中也有应用。

热效应可以用于测量物体的热容量和其他热物理参数。

例如，使用热效应可以测量材料的热传导率，这对于某些物理实验和材料测试非常有用。

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避雷线断线原因分析1991年10月6日，35kV右元线120＃杆避雷线从防振锤外侧20cm处断裂，避雷线落地时与120＃～121＃杆挡中导线没有发生闪络(线路开关未跳闸)。

后经巡线人员及时发现，事故没有扩大。

从现场分析来看，这是一起典型的雷电流烧伤导线事例,钢绞线的烧伤程度和烧伤面积在国内现有资断也实属罕见。

我们曾对断线处和避雷线烧伤附近的三相导线检查，未发现导线有烧伤痕迹.可以说明导线和避雷线之间在雷电作用下未建立起电弧，也就是避雷线只是由于雷电流的热效应烧伤，而并不是雷电作用下的工频续流烧伤、断股的。

如果有如此大的工频续流将避雷线烧成这种程度，铝导线恐怕早已烧断了.据资料登载，广西电力试验研究所在用29～57hA的振荡波冲击ø0．8股径的CJ－50钢绞线做热效应试验时，钢丝虽不致熔断，但已受到程度不同的烧伤.烧伤较严重的钢丝金属组织发生淬火相变,脆性增大,抗拉强度大为降低，这与有无线避雷线的烧伤情况是一致的.因此尽管雷电流的时间极短，但当雷电流的幅值极够大时．其雷电流的热效应是可以把导线烧伤,直至烧断的。

第6讲 电流的热效应[目标定位] 1.通过实验方法研究导体通电时发热与导体的电阻之间的关系.2.了解电流热效应跟哪些因素有关，理解焦耳定律，并能用焦耳定律解题.3.知道电功与电热的关系，了解生活中应用焦耳定律的例子，了解节约电能的一些方法.一、电阻与电流的热效应1.电流的热效应：电流通过导体时，使导体温度升高，电能转化为内能.2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.即Q ＝I 2Rt .3.热功率：在物理学中，把电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率，即P ＝Qt＝I 2R .在国际单位制中，热功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W.4.电功率与热功率的关系：电能全部转化为内能时，电功率等于热功率；用电器消耗的电能只有一部分转化为内能时，电功率大于热功率.想一想 你所知道的哪些用电器是电能全部转化为内能的？哪些用电器消耗的电能只有一部分转化为内能？它除了转化为内能外，还转化为哪些能量？ 答案 电热器：电能全部转化为内能.电动机：电能主要转化为机械能，少部分转化为内能. 二、白炽灯1.白炽灯的工作原理是利用电流的热效应，使通电的金属丝温度升高，达到白热，从而发光.2.以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的一批发明家，发明和改进了电灯. 想一想 电流通过白炽灯泡时，电能转化为什么能？ 答案 电流通过白炽灯泡时，电能全部转化内能.一、电流的热效应及其应用 1.电热和热功率 电热：Q ＝I 2Rt .热功率：P ＝Q /t ＝I 2R ，电热器在单位时间内消耗的电能.单位：电热的国际单位是“焦耳”，符号是“J”；热功率国际单位是“瓦特”，符号“W”. 2.额定功率与实际功率用电器的额定功率是指用电器在额定电压下的功率，这时用电器能安全有效地工作.当电压不符合规定条件时，用电器的功率按实际的电压和电流来计算.实际上用电器并不总是在额定电压下工作，实际功率可以小于额定功率，如果实际电压高于额定电压，实际功率会超过额定功率，容易损坏用电器甚至造成更大的危害，所以实际电压应避免超过额定电压. 3.电流热效应的应用(1)各种电热器；(2)电路中的保险丝.例1 锂电池能量密度高、绿色环保.现用充电宝为一手机锂电池(图1－6－1甲)充电，等效电路如图乙所示，充电宝的输出电压为U ，输出电流为I ，该锂电池的内阻为r ，则( )图1－6－1A.充电宝输出的电功率为UI ＋I 2r B.电能转化为化学能的功率为UI C.锂电池产生的热功率为I 2rD.锂电池产生的热功率为U 2r答案 C解析 充电宝的输出功率P 出＝UI ，A 错误；锂电池产生的热功率P 热＝I 2r ，C 正确，D 错误；电能转化为化学能的功率P ＝P 出－P 热＝UI －I 2r ，B 错误.针对训练1 通过电阻R 的电流为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I2时，则在时间t 内产生的热量为( )A.4QB.2QC.Q 2D.Q4答案 C解析 由焦耳定律得，Q ＝I 2Rt ，Q ′＝(I2)2(2R )t ＝I 2R2t ，所以Q ′＝Q2，只有选项C 正确.二、电功与电功率 1.电功与电功率电功：W ＝UIt ，其中U 、I 分别是用电器两端的电压和通过它的电流. 电功率：P ＝UI ，表示消耗电能的快慢.单位：电功的国际单位是“焦耳”，符号是“J”；电功率国际单位是“瓦特”，符号“W”. 2.电功与电热的关系(1)在纯电阻电路中，消耗的电能全部转化为内能，故电功与电热相等，即W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2Rt .(2)在非纯电阻电路中，消耗的电能一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，故电功大于电热，即W ＝UIt >Q ＝I 2Rt ，UIt ＝I 2Rt ＋E 其他.例2 下表是某电饭锅铭牌上的部分内容，根据表中信息可得该电饭锅的额定电流为( )A.0.2 AB.0.5 AC.2.0 AD.5.0 A答案 D解析 根据P ＝UI 可得I ＝P U ＝1 100220A ＝5.0 A.故D 正确，A 、B 、C 错误.针对训练2 一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等.停电时，用欧姆表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，各家用电器同时使用，测得A 、B 间的电压为U ，进楼线电流为I ，如图1－6－2所示.则计算该幢居民楼用电的总功率P 为( )图1－6－2A.I 2R B.U 2RC.IUD.IU －I 2R答案 C解析 因居民楼里的用电器不全是纯电阻，所以电功率P ＝UI ，C 正确.电流的热效应及其应用1.如图1－6－3所示是某一电器的铭牌.从铭牌上的信息可推断该铭牌对应的电器可能是( )图1－6－3答案 A解析 根据铭牌读出用电器的功率为24 W ，选项中电饭锅、熨斗、电水壶都是大功率用电器，只有电风扇的功率较小，故A 正确.2.将一只“220 V，100 W”的小电动机，一台“220 V，100 W”的电视机，一把“220 V ，100 W”的电烙铁分别接到220 V 的电源上，在相同时间内，电流通过它们产生的热量最多的是( ) A.电动机 B.电烙铁 C.电视机 D.一样多答案 B解析 电动机、电视机消耗的电能没有完全用来发热，只有电烙铁消耗的电能全部转化为热量，选项B 正确.电功与电功率3.对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是( ) A.P ＝I 2R B.P ＝U 2/R C.P ＝UI D.P ＝W /t答案 CD4.如图1－6－4为一种服务型机器人，其额定功率为48 W ，额定工作电压为24 V ，机器人的锂电池容量为20 A·h.则机器人( )图1－6－4A.额定工作电流为20 AB.充满电后最长工作时间为2 hC.电池充满电后总电量为7.2×104C D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J 答案 C解析 由P ＝IU 知额定电流I ＝PU＝2 A ，选项A 错误；充满电后，锂电池容量为20 A·h，最长工作时间t ＝Q I＝10 h ，选项B 错误；电池充满电后总电荷量Q ＝It ＝20×3 600 C＝7.2×104C ，选项C 正确；以额定电流工作时每秒消耗能量W ＝IUt ＝48 J ，D 错误.(时间：60分钟)题组一、电流的热效应及其应用1.通电导体发热的规律是由下列哪位物理学家总结的( ) A.欧姆 B.焦耳 C.安培D.法拉第答案 B2.下列用电器的工作原理是利用电流的热效应的是( )A.电烙铁B.电炉子C.电磁炉D.微波炉答案AB解析电烙铁、电炉子是电流通过电热丝而发热，是利用了电流的热效应，故A、B正确；电磁炉是利用交变电流产生交变的磁场，从而在锅体中产生涡流而发热；微波炉的工作原理是电流在微波管中产生了电磁波(微波)，微波使水分子高速振荡而加热食物，所以C、D项错误.3.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不那么热，这是因为( )A.通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就不那么热C.通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多D.铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少答案 D解析电炉丝和铜导线是串联关系，故通过电炉丝的电流与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学性能上的差别在于：前者的电阻大，后者的电阻很小，根据电流通过电阻发热的公式Q＝I2Rt，在电流相同条件下，相同的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得多.因此我们看到电炉通电后，电炉丝热得发红而与之相连的铜导线却不那么热.4.有三个用电器，其中一个为“220 V，60 W”的电风扇，一个为“220 V，60 W”的白炽灯，另一个是“220 V，60 W”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( )A.电风扇最多B.白炽灯最多C.电热器最多D.都一样答案 C解析三个用电器的电功率相同，工作相同的时间消耗的电能相同.电风扇把电能大部分转化为机械能，只有一小部分转化为内能；白炽灯把电能全部转化为内能，又有很少部分的内能转化为光能；电热器把电能全部转化为内能并全部以热量的形式放出.所以A、B、D项错误，只有C项正确.题组二、电功与电功率5.两个电阻并联在同一电路中，下列说法正确的是( ) A.电阻大的发热多B.电阻小的发热多C.一样多D.无法比较答案 B6.从白炽灯上标有“220 V ，100 W”的数据中，我们可以确定(不考虑温度对电阻的影响)( )A.该电灯的额定电压为220 V ，额定功率为100 WB.给电灯加上220 V 的直流电压，通过它的电流一定为511 AC.该电灯的电阻为48.8 ΩD.该电灯在电路中发光时，它实际消耗的电功率可能不是100 W 答案 ABD解析 用电器铭牌上的数字为额定值，故选项A 正确；给电灯加上220 V 的直流电压，通过它的电流为I ＝P U ＝100220 A ＝511 A ，故选项B 正确；电灯的电阻根据R ＝U 2P得R 为484 Ω，故选项C 错误；而“220 V，100 W”为正常发光的值，当不正常发光时电功率可能小于100 W ，故选项D 正确.7.不考虑温度对电阻的影响，一个“220 V，100 W”的灯泡，下列说法正确的是( ) A.接在110 V 的线路上的功率为50 W B.接在110 V 的线路上的功率为25 W C.接在440 V 的线路上的功率为400 W D.接在55 V 的线路上的功率为6.25 W 答案 BD解析 不考虑温度对电阻的影响，电灯的电阻为定值，即R ＝U 20P 0＝48 400100Ω＝484 Ω.由P ′＝U ′2R，将110 V 和55 V 分别代入求得实际功率分别为25 W 和6.25 W.而当灯两端电压为440 V 时，已超过额定电压，灯将被烧坏.8.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R ，设通过的电流相同，则(在相同时间内)下列说法正确的是( ) A.电炉和电动机的产生的电热相等 B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C.电炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等 答案 ABC解析 由Q ＝I 2Rt 知A 正确；由P ＝IU 知B 正确；对于电炉U ＝IR ，而电动机U >IR ，所以C 正确，D 错误.9.浙江临海括苍山风电场总装机33台，其中1号风场10台，2号风场7台，3号风场16台，总容量1.98×107W.在家电中待机能耗较大是电视机，现阶段我国平板电视保有量达到2.5亿台，平均每台待机功率为8 W.请估算括苍山风电场发电多久可供全国的平板电视待机一天( ) A.一天 B.一个月 C.一百天 D.一年答案 C解析 2.5亿台电视机每天耗电E ＝npt 天，设括苍山风电场发电t 天可供全国的平板电视待机一天，则P 容t ＝npt 天，t ＝npt 天P 容＝2.5×108×81.98×107天＝100天，故应选C.10.一只电动机的电阻为0.5 Ω，正常工作时通过它的电流为20 A ，在10 s 内转化的机械能为4.2×104J ，求：在这10 s 内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？ 答案 4.4×104 J 2.0×103J解析 先计算电热，Q ＝I 2Rt ＝2.0×103J ， 再根据W ＝Q ＋E 机，故W ＝2.0×103 J ＋4.2×104 J ＝4.4×104 J.。

第6讲电流的热效应[目标定位] 1.通过实验方法研究导体通电时发热与导体的电阻之间的关系.2.了解电流热效应跟哪些因素有关，理解焦耳定律，并能用焦耳定律解题.3.知道电功与电热的关系，了解生活中应用焦耳定律的例子，了解节约电能的一些方法.一、电阻与电流的热效应1.电流的热效应：电流通过导体时，使导体温度升高，电能转化为内能.2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.即Q＝I2Rt.3.热功率：在物理学中，把电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率，即P＝Qt＝I2R.在国际单位制中，热功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W.4.电功率与热功率的关系：电能全部转化为内能时，电功率等于热功率；用电器消耗的电能只有一部分转化为内能时，电功率大于热功率.想一想你所知道的哪些用电器是电能全部转化为内能的？哪些用电器消耗的电能只有一部分转化为内能？它除了转化为内能外，还转化为哪些能量？答案电热器：电能全部转化为内能.电动机：电能主要转化为机械能，少部分转化为内能.二、白炽灯1.白炽灯的工作原理是利用电流的热效应，使通电的金属丝温度升高，达到白热，从而发光.2.以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的一批发明家，发明和改进了电灯.想一想电流通过白炽灯泡时，电能转化为什么能？答案电流通过白炽灯泡时，电能全部转化内能.一、电流的热效应及其应用1.电热和热功率电热：Q ＝I 2Rt .热功率：P ＝Q /t ＝I 2R ，电热器在单位时间内消耗的电能.单位：电热的国际单位是“焦耳”，符号是“J”；热功率国际单位是“瓦特”，符号“W”.2.额定功率与实际功率用电器的额定功率是指用电器在额定电压下的功率，这时用电器能安全有效地工作.当电压不符合规定条件时，用电器的功率按实际的电压和电流来计算.实际上用电器并不总是在额定电压下工作，实际功率可以小于额定功率，如果实际电压高于额定电压，实际功率会超过额定功率，容易损坏用电器甚至造成更大的危害，所以实际电压应避免超过额定电压. 3.电流热效应的应用(1)各种电热器；(2)电路中的保险丝.例1 锂电池能量密度高、绿色环保.现用充电宝为一手机锂电池(图1－6－1甲)充电，等效电路如图乙所示，充电宝的输出电压为U ，输出电流为I ，该锂电池的内阻为r ，则( )图1－6－1A.充电宝输出的电功率为UI ＋I 2r B.电能转化为化学能的功率为UI C.锂电池产生的热功率为I 2rD.锂电池产生的热功率为U 2r答案 C解析 充电宝的输出功率P 出＝UI ，A 错误；锂电池产生的热功率P 热＝I 2r ，C 正确，D 错误；电能转化为化学能的功率P ＝P 出－P 热＝UI －I 2r ，B 错误.针对训练1 通过电阻R 的电流为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I2时，则在时间t 内产生的热量为( )A.4QB.2QC.Q 2D.Q4答案 C解析 由焦耳定律得，Q ＝I 2Rt ，Q ′＝(I2)2(2R )t ＝I 2R2t ，所以Q ′＝Q2，只有选项C 正确.二、电功与电功率 1.电功与电功率电功：W ＝UIt ，其中U 、I 分别是用电器两端的电压和通过它的电流. 电功率：P ＝UI ，表示消耗电能的快慢.单位：电功的国际单位是“焦耳”，符号是“J”；电功率国际单位是“瓦特”，符号“W”.2.电功与电热的关系(1)在纯电阻电路中，消耗的电能全部转化为内能，故电功与电热相等，即W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2Rt .(2)在非纯电阻电路中，消耗的电能一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，故电功大于电热，即W ＝UIt >Q ＝I 2Rt ，UIt ＝I 2Rt ＋E 其他.例2 下表是某电饭锅铭牌上的部分内容，根据表中信息可得该电饭锅的额定电流为( )电器名称 电饭锅 额定电压 0 V 额定功率 1 100 W 额定容量4.0 LA.0.2 AB.0.5 AC.2.0 AD.5.0 A答案 D解析 根据P ＝UI 可得I ＝P U ＝1 100A ＝5.0 A.故D 正确，A 、B 、C 错误.针对训练2 一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等.停电时，用欧姆表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，各家用电器同时使用，测得A 、B 间的电压为U ，进楼线电流为I ，如图1－6－2所示.则计算该幢居民楼用电的总功率P 为( )图1－6－2A.I 2R B.U 2RC.IUD.IU －I 2R答案 C解析 因居民楼里的用电器不全是纯电阻，所以电功率P ＝UI ，C 正确.电流的热效应及其应用1.如图1－6－3所示是某一电器的铭牌.从铭牌上的信息可推断该铭牌对应的电器可能是( )图1－6－3答案 A解析 根据铭牌读出用电器的功率为24 W ，选项中电饭锅、熨斗、电水壶都是大功率用电器，只有电风扇的功率较小，故A 正确.2.将一只“0 V，100 W”的小电动机，一台“0 V，100 W”的电视机，一把“0 V ，100 W”的电烙铁分别接到0 V 的电源上，在相同时间内，电流通过它们产生的热量最多的是( )A.电动机B.电烙铁C.电视机D.一样多答案 B解析 电动机、电视机消耗的电能没有完全用来发热，只有电烙铁消耗的电能全部转化为热量，选项B 正确.电功与电功率3.对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是( ) A.P ＝I 2R B.P ＝U 2/R C.P ＝UID.P ＝W /t答案 CD4.如图1－6－4为一种服务型机器人，其额定功率为48 W ，额定工作电压为24 V ，机器人的锂电池容量为20 A·h.则机器人( )图1－6－4A.额定工作电流为20 AB.充满电后最长工作时间为2 hC.电池充满电后总电量为7.2×104C D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J 答案 C解析 由P ＝IU 知额定电流I ＝P U＝2 A ，选项A 错误；充满电后，锂电池容量为20 A·h，最长工作时间t ＝Q I＝10 h ，选项B 错误；电池充满电后总电荷量Q ＝It ＝20×3 600 C＝7.2×104C ，选项C 正确；以额定电流工作时每秒消耗能量W ＝IUt ＝48 J ，D 错误.(时间：60分钟)题组一、电流的热效应及其应用1.通电导体发热的规律是由下列哪位物理学家总结的( )A.欧姆B.焦耳C.安培D.法拉第答案 B2.下列用电器的工作原理是利用电流的热效应的是( )A.电烙铁B.电炉子C.电磁炉D.微波炉答案AB解析电烙铁、电炉子是电流通过电热丝而发热，是利用了电流的热效应，故A、B正确；电磁炉是利用交变电流产生交变的磁场，从而在锅体中产生涡流而发热；微波炉的工作原理是电流在微波管中产生了电磁波(微波)，微波使水分子高速振荡而加热食物，所以C、D 项错误.3.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不那么热，这是因为( )A.通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就不那么热C.通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多D.铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少答案 D解析电炉丝和铜导线是串联关系，故通过电炉丝的电流与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学性能上的差别在于：前者的电阻大，后者的电阻很小，根据电流通过电阻发热的公式Q＝I2Rt，在电流相同条件下，相同的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得多.因此我们看到电炉通电后，电炉丝热得发红而与之相连的铜导线却不那么热.4.有三个用电器，其中一个为“0 V，60 W”的电风扇，一个为“0 V，60 W”的白炽灯，另一个是“0 V，60 W”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( )A.电风扇最多B.白炽灯最多C.电热器最多D.都一样答案 C解析三个用电器的电功率相同，工作相同的时间消耗的电能相同.电风扇把电能大部分转化为机械能，只有一小部分转化为内能；白炽灯把电能全部转化为内能，又有很少部分的内能转化为光能；电热器把电能全部转化为内能并全部以热量的形式放出.所以A 、B 、D 项错误，只有C 项正确. 题组二、电功与电功率5.两个电阻并联在同一电路中，下列说法正确的是( ) A.电阻大的发热多B.电阻小的发热多C.一样多D.无法比较答案 B6.从白炽灯上标有“0 V ，100 W”的数据中，我们可以确定(不考虑温度对电阻的影响)( )A.该电灯的额定电压为0 V ，额定功率为100 WB.给电灯加上0 V 的直流电压，通过它的电流一定为511 AC.该电灯的电阻为48.8 ΩD.该电灯在电路中发光时，它实际消耗的电功率可能不是100 W 答案 ABD解析 用电器铭牌上的数字为额定值，故选项A 正确；给电灯加上0 V 的直流电压，通过它的电流为I ＝P U ＝1000 A ＝511 A ，故选项B 正确；电灯的电阻根据R ＝U 2P得R 为484 Ω，故选项C 错误；而“0 V，100 W”为正常发光的值，当不正常发光时电功率可能小于100 W ，故选项D 正确.7.不考虑温度对电阻的影响，一个“0 V，100 W”的灯泡，下列说法正确的是( ) A.接在110 V 的线路上的功率为50 W B.接在110 V 的线路上的功率为25 W C.接在440 V 的线路上的功率为400 W D.接在55 V 的线路上的功率为6.25 W 答案 BD解析 不考虑温度对电阻的影响，电灯的电阻为定值，即R ＝U 20P 0＝48 400100Ω＝484 Ω.由P ′＝U ′2R，将110 V 和55 V 分别代入求得实际功率分别为25 W 和6.25 W.而当灯两端电压为440 V 时，已超过额定电压，灯将被烧坏.8.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R ，设通过的电流相同，则(在相同时间内)下列说法正确的是( ) A.电炉和电动机的产生的电热相等 B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C.电炉两端电压小于电动机两端电压 D.电炉和电动机两端电压相等 答案 ABC解析 由Q ＝I 2Rt 知A 正确；由P ＝IU 知B 正确；对于电炉U ＝IR ，而电动机U >IR ，所以C 正确，D 错误.9.浙江临海括苍山风电场总装机33台，其中1号风场10台，2号风场7台，3号风场16台，总容量1.98×107W.在家电中待机能耗较大是电视机，现阶段我国平板电视保有量达到2.5亿台，平均每台待机功率为8 W.请估算括苍山风电场发电多久可供全国的平板电视待机一天( ) A.一天 B.一个月 C.一百天D.一年答案 C解析 2.5亿台电视机每天耗电E ＝npt 天，设括苍山风电场发电t 天可供全国的平板电视待机一天，则P 容t ＝npt 天，t ＝npt 天P 容＝2.5×108×81.98×107天＝100天，故应选C.10.一只电动机的电阻为0.5 Ω，正常工作时通过它的电流为20 A ，在10 s 内转化的机械能为4.2×104J ，求：在这10 s 内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？ 答案 4.4×104J 2.0×103J解析 先计算电热，Q ＝I 2Rt ＝2.0×103J ， 再根据W ＝Q ＋E 机，故W ＝2.0×103J ＋4.2×104J ＝4.4×104J.。

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第六节电流的热效应A级抓基础1．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解析:电热有的是有利的，如电饭锅、电热水器都是利用电流的热效应,而有些是不利的，如电视机、电动机中电阻上生热,如果散热不及时，会烧坏器件，影响电路的正常工作，故只有选项C正确．答案：C2．（多选）下列关于电流热效应的理解正确的是（）A．白炽灯通电以后，一会儿就热得烫手是电流的热效应B．电饭锅消耗电能煮饭,不符合能量守恒定律C．电流通过导体时都要产生热效应D．通电导体能发热，说明电能是热能解析：电流通过导体时,电能变成内能，这是电流的热效应，电流热效应是能量之间的转化，遵守能量守恒定律．答案：AC3．(多选）不考虑温度对电阻的影响,一个“220 V 100 W”的灯泡,下列说法正确的是（）A．接在110 V的线路上的功率为50 WB．接在110 V的线路上的功率为25 WC．接在440 V的线路上的功率为400 WD．接在55 V的线路上的功率为6。

25 W解析:不考虑温度对电阻的影响，电灯的电阻为定值，即R＝错误!＝错误!Ω＝484 Ω.由P′＝错误!，将110 V 和55 V分别代入求得实际功率分别为25 W 和6.25 W．而当灯两端电压为440 V时,已超过额定电压,灯将被烧坏．答案：BD4．小明从网上购买功率为900 W电饭煲一个，和家里已有的功率为700 W电饭煲相比，如果煮同样多的同种大米,加水量也一样，700 W的电饭煲如果耗时21分钟，理论上900 W的电饭煲只要耗时约（)A．27分钟B．19分钟C．18分钟D．16分钟解析:做饭依靠电饭煲的电阻丝发热,根据公式W＝Pt可以得出D正确．答案：D5．在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（)A．通过它们的电流和加在它们两端的电压B．通过它们的电流和它们的电阻C．通过它们的电流和通电时间D．通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间解析：由焦耳定律Q＝I2Rt知，要想验证Q与R间的关系，则应注意保持I与t不变，故选C.答案：C6．甲、乙两只完全相同的电炉分别接入两个电路中，工作时甲的电流是乙的2倍,下列说法正确的是( ）A．甲的热功率是乙的2倍B．甲的热功率是乙的4倍C．若乙通电时间是甲的2倍，则它们产生的热量相同D．因为甲、乙完全相同，所以功率也相同解析：根据题意知,甲、乙两只电炉的电阻相同，甲的电流是乙的2倍，由P＝I2R得：甲的电功率是乙的4倍．故只有B正确．答案：B7．对于连入电路的不同灯泡而言,亮度最大的灯泡是( )A．通过电流大的灯泡B．两端电压大的灯泡C．电阻值大的灯泡D．消耗电功率大的灯泡解析：灯泡的亮度由消耗的实际电功率决定，消耗的实际功率越大，灯泡越亮，D项正确；对公式P＝UI＝I2R而言，只知道一个量的大小无法确定P的大小,故A、B、C均错误．答案：DB级提能力8．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V．若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率（)A．等于36 W B．小于36 W，大于9 WC．等于9 W D．小于9 W解析：白炽灯在正常工作时的电阻为R,由P＝错误!得R＝36 Ω，当接入18 V电压时，假设灯泡的电阻也为36 Ω，则它消耗的功率为P＝错误!＝错误! W＝9 W，但是当灯泡两端接入18 V电压时，它的发热功率小,灯丝的温度较正常工作时温度低,其电阻率小，所以其电阻要小于36 Ω，其实际功率要大于9 W，故B项正确．答案：B9．一台电动机的电阻为0.5 Ω，正常工作时通过它的电流为20 A,在10 s内转化的机械能为4.2×104 J，求:在这10 s内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？解析：先计算电热，Q＝I2Rt＝2.0×103J,再根据W＝Q＋E机，故W＝2。