苏科版九年级物理下册15.电功与电热

学点1电流的热效应、电热器问题1：导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象称为__电流的热效应__，主要利用该现象工作的用电器称为__电热器__．问题2：在空调、电热毯、电扇、电饭锅、电烙铁、电熨斗、电视机、微波炉中，属于电热器的有__电热毯、电饭锅、电烙铁、电熨斗__．学点2探究影响电流热效应的因素问题1：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？你的猜想是：可能与电阻、__电流__和通电时间有关．问题2：本实验应采用的方法是__控制变量__法和__转换__法．问题3：(1)如图15－3－2甲所示，将两段阻值不等的电阻丝分别浸没在两瓶质量相等的煤油中．按图乙连接电路、通电一定时间后切断电源，观察到电阻丝__R2__所在液体温度的变化大．图15－3－2(2)控制通电时间相等，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流大小，观察到电流较大时液体温度的变化大．(3)延长通电时间，观察到液体的温度变化更大．问题4：通电导体产生的热量与__电阻__、__电流__、__通电时间__有关，且__电阻__越大，__电流__越大，__通电时间__越长，通电导体产生的热量越__多__．学点3焦耳定律问题1：电流通过导体产生的热量与__电流的平方__成正比，与__导体的电阻__成正比，与__通电的时间__成正比．这个规律叫作__焦耳定律__．用公式表示为__Q＝I2Rt__．问题2：(1)某电热水壶工作时电压为220 V，电流为4 A，电阻为55 Ω，工作10 min 产生的热量为多少焦耳？电流做的功、消耗的电能又是多少焦耳？(提示电功公式W＝UIt)(2)一台直流电动机，线圈电阻为1 Ω，接在15 V的电源上，通过的电流是2 A，求：通电5 min，电流通过电动机产生的热量是多少焦耳？电流做的功、消耗的电能又是多少焦耳？(提示电功公式W＝UIt)[答案] (1)产生的热量Q＝I2Rt＝(4 A)2×55 Ω×600 s＝5.28×105J；电流做的功、消耗的电能W＝UIt＝220 V×4 A×600 s＝5.28×105J.(2)产生的热量Q＝I2Rt＝(2 A)2×1 Ω×300 s＝1200 J；电流做的功、消耗的电能W＝UIt＝15 V×2 A×300 s＝9000 J.问题3：电流通过电热水壶产生的热量等于电流做的功，即Q＝W, 但是电流通过电动机产生的热量却小于电流做的功，即Q<W，这是为什么呢？[答案] 电热水壶工作时，消耗的电能全部转化为内能；电动机工作时，消耗的电能主要转化为机械能，还有一小部分转化为内能．学点4 电热的计算问题：某电烙铁的电阻为60.5 Ω，接入家庭电路中，正常工作10 min ，产生的热量是多少？[答案] 方法1：利用Q ＝I 2Rt 求解I ＝U R ＝220 V 60.5 Ω＝4011A ， Q ＝I 2Rt ＝(4011A )2×60.5 Ω×600 s ＝4.8×105 J . 方法2：电烙铁为纯电阻，产生的热量等于电流做的功，Q ＝W ＝UIt ＝220 V ×220 V 60.5 Ω×600 s ＝4.8×105 J . 学点5 调温电路探究：生活中很多电热器有多挡工作状态，如电饭锅有加热和保温两挡，电热毯有高、中、低三挡．根据公式Q ＝Pt 可知，电热器调温实际就是调节功率．加热挡功率高，单位时间内产生的热量多，保温挡功率低，单位时间内产生的热量少．电热器通常是如何改变功率的呢？问题：如图15－3－3所示，电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S 2自动控制)，其铭牌技术参数如下表所示．开关S 1、S 2均闭合时，热水器处于哪种工作状态？发热电阻R 1、R 2的阻值分别是多少？图15－3－3[答案] (1)开关S 1、S 2均闭合时，R 1、R 2并联接在电路中，所以热水器处于加热状态．当开关S 1闭合、S 2断开时，只有R 1接在电路中，热水器处于保温状态，P 保温＝U 2R 1＝55 W ，则R 1＝U 2P 保温＝（220 V ）255 W ＝880 Ω.当开关S 1、S 2均闭合时，R 1和R 2都工作，P 加热＝P 1＋P 2，P 2＝P 加热－P 1＝605 W －55 W ＝550 W ，而P 2＝U 2 R 2，则R 2＝U 2 P 2＝（220 V ）2550 W＝88 Ω. 拓展：利用原有电路元件，你能设计出另一种R 1与R 2串联且能实现加热与保温两种工作状态的电路吗？画出设计的电路图，并计算加热与保温状态的功率．[答案] 电路图如图15－3－4所示15－3－4加热功率P 加＝U 2R 2＝（220 V ）288 Ω＝550 W ；保温功率P 保＝U 2R 1＋R 2＝（220 V ）2880 Ω＋88 Ω＝50 W . 学点6 电热的利用与防止问题：(1)电冰箱、电视机、电风扇等用电器的后面分别装有铁片或制成空格状，这样做的目的是( C )A ．为了使用电器美观B ．为了防止用电器漏电C ．为了防止用电器聚集热量D ．为了节约用电器的制作材料(2)当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫作超导体．电流通过超导体时不发热，因此超导体的应用十分广泛．假如有室温环境中的超导体，可用它来制作( D )A ．家用保险丝B ．白炽灯灯丝C ．电热丝D ．输电导线,。

15．电功与电热拓展测试卷一、选择题（每题3分，共24分）1．一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是：（） A．灯丝电阻增大，功率增大 B．灯丝电阻减小，功率增大C．灯丝两端电压增大，功率增大 D．灯丝中电流增大，功率减小2．如图所示（开关S闭合），灯泡L上标有“6V 0.3A”字样，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，在滑动变阻器的滑片P由A端滑到B端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率的变化情况是：（）A．变大 B．变小C．先变大后变小 D．先变小后变大3．将“ 12V 6W”的灯泡L1和“12V 4W”的灯泡L2串联后接在电压是12V的电路中，则：（）A．L1和L 2均正常发光 B．L1比L 2亮C．L1比 L 2暗 D．L1和 L 2一样亮4．有一只“6V 3w”的灯泡和9伏的电源，欲使灯泡正常发光，可采用的方法是：（）A．并联一个1Ω的电阻 B．并联一个6Ω的电阻C．串联一个1Ω的电阻 D．串联一个6Ω的电阻5．小伟家有‘“PZ220—100”和“PZ220—40”的电灯各一只，将它们并联在照明电路上，消耗的电功率分别为P1、P2；现将两只灯泡串联后再接入照明电路，此时它们消耗的电功率分别是P1′、P2′。

下列消耗的电功率由大至小顺序正确的是：（）A．P1＞P1′＞P2＞P2′ B．P1＞P2＞P2′＞P1′C．P1＞P2＞ P1′＞P2′ D．P1′＞P2′＞P1＞ P26．某同学家中接有两只灯泡L1和L2，L,1上标有“220V 40W”，L2上标有“220V 25W”，当它们正常发光时，下列说法正确的是：（）A．通过L1的电流小于通L2的电流 B．L1的电阻小于L2的电阻C．L1的电功率小于L2的电功率 D．L1消耗的电能一定多于L2消耗的电能7．两个灯泡，其中L1上标有"6V 3W"，L2上没有标记，但测得它的电阻是4Ω,把它们串联在某一电路时，两灯均能正常发光，则这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是：（）A ．8V 1W B．2V 1WC． 6V 4W D． 8V 4W8．某校的教学楼装有“220V、10A”的电能表，该电路最多可接“220V、40W”灯泡：（）A．48盏B．55盏C．27盏D．50盏二、填空题（每空1.5分，共30分）9．一台发电机，输出功率是100kW，输出电压是250V，则输出电流是_____ A，发电机连续工作一天，输出的电能是_______kW·h.10．一个标有“220V 40W”的用电器接在电压为110V的电路中，若它的电阻保持不变，则实际功率为 W。

难点突破
典例精析：
在图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变．当滑动变阻器的滑 片P由中点向右移动时，下列判断正确的是（ C ） A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变
难点突破
典例精析：
将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分 别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ C ）
A．三个用电器产生的热量相同
B．电风扇产生的热量最多
C．电烙铁产生的热量最多
D．电视机产生的热量最多
解析：：因为U=220V，所以三种用电器的实际功率：P=P额=100W；又因为 W=Pt。所以三种用电器消耗的电能相同；由于电视机将一部分电能转化为光能， 电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能．则 产生热量最多的是电烙铁． 故选C．
难点突破
1、电能表（电度表）是用来测量电路消耗电能多少的外表。用电器工作的过程 就是使电能转化为其他情势能量的过程。电功：电能转化为其他情势的能的过 程就是电流做功的过程。有多少电能产生了转化就说电流做了多少功。计算电 流做的功：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有 关系。电功大小的规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电 压，电路中的电流和通电时间的乘积。公式：W=UIt。单位：W—焦（J）； U—伏（V）；I—安（A）； t—秒（s）。电能的单位：能量的国际单位：焦耳 （J）生活中的电能单位：度，千瓦时（kW·h）。两个灯泡串联时，通过灯泡 的电流相等，因此，电压越高，电流做的功越多，灯泡就越亮。两个灯泡并联 时，灯泡两端的电压相等。因此，电流越大，电流做的功越多，灯泡就越亮。

9 简答题 国家为解决“三农”问题,大规摸 进行农村电网改造, 使得农民家中的灯泡 变亮了,村里的电机正常工作了.这项改造 的内容之一就是把原来较细的电线换成较 粗的电线.请你分析农民家中灯泡变亮的原 因.(要求有分析过程)
解答: 导线长度不变,导线变粗,导线的电阻变 小,导线上分得的 电压变小.灯泡两端的电压 变大.根据 P = U2/R 可知,灯的实际功率变 大.所以灯泡变亮了.
解答：灯座顶部的接线柱接经过开关引来 的火线，灯座螺纹接零线。
13.如下图所示电路，符合安全用电原则，由 图可知____线是火线。如右图表示小刚同学在 用测电笔辨别火线和零线，由图可知插座 _右____孔接零线.(选填“左”或“右”）
14.如图所示，电源电压为6V，R1=6Ω，
R2=3 Ω，R3=4 Ω，求下列情况下电流通
。
我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分
析，找到了电流产生热量的多少和哪些因素有关。
3
.下列判断正确的是（ C ）
A. 根据P=I2R可知，电阻越大，电功率也越大. B. 根据P=W/t可知，电流做功越多，电功
率也越大. C. 根据P=UI可知，同一导体两端的电压
越小，电功率也越小. D. 根据P=U2/R可知，电阻越大，电功率越大
根据电功计算公式W=UIt 可得 电流在1min内所做的功为： W=UIt=1.5V×0.5A×60S= 45J 根据题意 这个过程中电动机所产生的机械能为： E=W × 60% =45J × 60% =27J 可见，电动机工作时，所消耗的电能将不完全转化为机械能，一般情况下 认为，其余的电能将产生内能。
1.通过一用电器产生的机械能为10000J, 产生
的热量2000J, 电流做的功是