2018-2019版高中物理第一章电场电流第6讲电流的热效应学案新人教版选修1

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1、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＝＝I2R.在国际单位

2、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

3、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＝I2Rt.热功率：P＝Q/t＝I2R，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

4、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＋I2rB.电能转化为化学能的功率为UIC.锂电池产生的热功率为I2rD.锂电池产生的热功率为答案

5、　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＝I2r，C正确，D错误；电能转化为化学能的功率P＝P出－P热＝UI－I2r，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，电流为时，则在时间t内产生的热量为(　　)A.4QB.2QC.D.答案　C解析　由焦耳定律得，Q＝I2Rt，Q′＝()2(2R)t＝t，所以Q′＝，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

6、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＝I2Rt＝t.(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＝I2Rt，UIt＝I2Rt＋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220V额定功率1100W额定容量4.0LA

7、.0.2AB.0.5AC.2.0AD.5.0A答案　D解析　根据P＝UI可得I＝＝A＝5.0A.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.I2RB.C.IUD.IU－I2R答案　C解析　因居民楼里的用电器不全是纯电阻，所以

8、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24W，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“220V，100W”的小电动机，一台“220V，100W”的电视机，一把“220V，100W”的电烙铁分别