第3课时 电流的热效应
,考标解读)
1．通过实验，探究并了解焦耳定律。 2.用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。 ,思维导图)
,核心考点梳理)
探究“电流的热效应”
1．电流的热效应：电流通过导体时，电能转化为__内能__的现象。 2．探究电热的影响因素：
(1)实验方法：__控制变量法__。
(2)探究电热与通电时间的关系：对同一段电阻丝通电，比较不同时间内，观察煤油__温度__的变化，来比较电流产生的热量。
实验结论：对同一段电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越__高__，表明电流产生的热量越__多__。
(3)探究电热与电流的关系：对同一段电阻丝通相同时间的电，调节滑动变阻器的滑片，观察煤油__温度__的变化，来比较电流产生的热量。
实验结论：对同一段电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越__高__，表明电流产生的热量越__多__。
(4)探究电热与__电阻__的关系：将两段电阻不同的电阻丝__串__联接入电路，通电一段时间后，观察煤油__温度__的变化，来比较电流产生的热量。
实验结论：在电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越__高__，表明电流产生的热量越__多__。
(5)影响电热的因素有__电流大小__、__电阻__和__通电时间__。
焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2
2．公式：Q＝__IRt__。
3．单位：电流I的单位是__安培__，符号__A__，电阻的单位是__欧姆__，符号__Ω__，时间的单位是__秒__，符号__s__，而电热的单位也就是功、能量、热量的单位__焦耳__，符号__J__。
电热和电功(电能)的关系
1．纯电阻电路：电路中消耗的电能全部转化为__内能__。
(1)电路中只接入电热毯、电炉、电饭锅等用电器，电能全部用于发热。 U
(2)此时，电路中消耗的电能等于电流产生的热量，即W＝Q＝UIt＝IRt＝t。
R
2
2
2．非纯电阻电路：电路中消耗的电能除了转化为内能以外，还有一部分转化为了__其他形式的能__。 (1)电路中接入了电动机、蓄电池、电铃等用电器时，电能转化为内能的部分主要消耗在导线的电阻上。
Q
(2)此时，电路中电流产生的热量只占消耗电能的一部分，即W>Q，而热效率η＝ ×100%。
W
,典例解析)【例1】(2018云南中考)如图所示的四幅图中能说明将电能转化为机械能的是( )
【解析】A.钻木取火是通过做功的形式改变物体的内能，是机械能转化为内能的过程，故A不符合题意；B.水蒸气将塞子冲出是通过做功的形式改变物体的内能，是内能转化为机械能的过程，故B不符合题意；C.通电导体在磁场中受力运动时消耗的是电能，获得的是机械能，是将电能转化为机械能的过程，故C符合题意；D.焦耳定律实验中消耗的是电能，获得的是内能，是将电能转化为内能的过程，故D不符合题意。
【答案】C
【例2】(2018云南中考)冬天来临，小王给奶奶买了一个“暖手宝”。该“暖手宝”加热过程中所产生的电热与时间的关系如图所示，由此可知该“暖手宝”加热时的功率约为( )
A．2 400 W B．400 W C．40 W D．24 W
3
【解析】由图象可知：t＝2 min＝120 s时，Q＝48×10 J；“暖手宝”属于纯电阻电路，则W＝Q，48×10 J
所以，功率P＝＝400 W。
120 s
【答案】B
【例3】(2018云南中考)盛夏酷暑，妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环境，特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调。这台空调说明书中的主要数据如表所示。 额定电压 频率 额定制冷功率 额定制热功率 220 V 50 Hz 1 400 W 1 800 W 3
(1)空调正常制冷时电流是多大？连续正常制冷30 min消耗多少千瓦时的电能？
(2)这些电能若用于加热水，加热器的热效率为80%，能使50 kg、20 ℃的水温度升高多少？[水的比
3
热容c水＝4.2×10 J/(kg·℃)]
P1 400 W
【答案】解：(1)空调工作时的制冷功率P冷＝1 400 W；由P＝UI可得，I＝＝≈6.36 A；由
U220 VW
P＝可得，正常制冷30 min消耗的电能：W＝P冷t＝1.4 kW×0.5 h＝0.7 kW·h；
t
(2)W＝0.7 kW·h＝0.7×3.6×10 J＝2.52×10 J；
QQ66
由η＝可求得水吸收的热量Q＝ηW＝80%×2.52×10 J＝2.016×10 J；由Q＝cmΔt可得Δt＝＝Wcm2.016×10 J
＝9.6 ℃。 34.2×10 J/（kg·℃）×50 kg
答：(1)空调正常制冷时电流是6.36 A，连续正常制冷30 min消耗0.7 kW·h的电能；(2)能使50 kg、20 ℃的水温度升高9.6 ℃。
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,随堂检测)
1.(2018仙游一模)电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V 160 W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量较多的是( B )
A．电风扇 B．电烙铁 C．电动机 D．一样多
2．(2018武汉中考)如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大，下列说法中正确的是( C )
A．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系
精选中考物理云南专版名师精讲教学案：第3课时 电流的热效应
