重難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)解析

　　題一：一根60歐的電阻絲接在36伏的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?

　　題二：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為220V，通過線圈的電流為10A，若此線圈的電阻為2Ω，那么它的電功率是_______W，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_______J，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率是_______。

　　金題精講

　　題一：在圖所示的各種家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是 ( )

　　題二：電爐絲斷了，去掉1/5后，仍然接在原來的電源兩端，則在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與原來產(chǎn)生的熱量之比為( )

　　A.5 ：4 B.1 ：5 C. 5 ：1 D.4 ：5

　　題三：電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是加熱狀態(tài)，另一種是保溫狀態(tài)。如圖所示為電飯鍋的電路圖，R1、R2為電熱絲，S為溫控開關(guān)，A、B兩點(diǎn)接在家庭電路上。當(dāng)S閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，加熱功率為1000W;當(dāng)S斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，保溫功率為100W.求：

　　(1)電飯鍋加熱30s，電熱絲產(chǎn)生的總熱量是多少?

　　(2)電熱絲R1、R2的阻值之比是多少?

　　(3)電飯鍋保溫30min，電熱絲產(chǎn)生的R2產(chǎn)生的熱量是多少?

　　思維拓展

　　題一：在學(xué)校創(chuàng)新比賽中，小亮同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)多檔位的電熱水器。圖甲所示是他設(shè)計(jì)的電熱水器的工作電路圖，R1和R2是兩根電熱絲。他設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)如圖乙所示，旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有共10個(gè)金屬觸點(diǎn)(在圖乙中用“○”表示，“○”中標(biāo)有1、2、3、4編號(hào)，編號(hào)相同的觸點(diǎn)用導(dǎo)線連接)�？梢岳@中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接。例如，圖乙中，旋鈕上的箭頭指向圖中位置D，此時(shí)，金屬滑片將1、2兩觸點(diǎn)接通，同時(shí)另一端也將3、4兩觸點(diǎn)接通。當(dāng)旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)四檔加熱功率。他設(shè)計(jì)的四檔加熱功率如下表所示：

　　溫度檔位 高溫 中溫2 中溫1 低溫

　　加熱功率/W 1100 660 440 264

　　1.如果要實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)開關(guān)沿某個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，加熱功率依次遞減或遞增，通過計(jì)算，分析說明電熱絲R1和R2的阻值應(yīng)該分別為多大?旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時(shí)，分別對(duì)應(yīng)哪一檔加熱功率?

　　2.小亮根據(jù)計(jì)算結(jié)果，借助電池組、電壓表和電流表分別截取了電阻大小符合要求的兩根電熱絲，并按電路圖連接好。經(jīng)檢查無誤后，小亮將電熱器接入家庭電路，同時(shí)借助電能表和手表測(cè)量電熱器在不同檔位工作時(shí)實(shí)際消耗的電功率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一檔的實(shí)際功率均小于按照電熱絲電阻值計(jì)算的結(jié)果，測(cè)量后發(fā)現(xiàn)電源電壓為220V.請(qǐng)簡(jiǎn)單解釋產(chǎn)生這種偏差的原因。

　　3.使用中他發(fā)現(xiàn)水溫開始升高較快，后來水溫升高越來越慢，最后甚至?xí)�保持某個(gè)溫度不再升高，此時(shí)水并沒有沸騰。并且選擇加熱檔位功率越小，水能夠達(dá)到的最高溫度越低，這是為什么?

　　焦耳定律

　　講義參考答案

　　重難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)解析

　　題一：6480J 題二：2200 W 1.2 ×104 J 90.9%

　　金題精講

　　題一：C 題二：A 題三：1、30000J; 2、9：1; 3、18000J

　　思維拓展

　　題一：1、D：P1=1100W，C：P2=660W，B：P3=440W，A：P4=264W

　　2、電熱絲的電阻會(huì)隨溫度而變化。在借助電池組、電壓表和電流表截取一定阻值的電熱絲時(shí)，電熱絲消耗的功率很小，一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量少，故溫度低，此時(shí)電阻小;當(dāng)電熱絲接入家庭電路工作時(shí)，消耗的電功率較大，一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多，溫度升高顯著，電阻變大明顯：由公式P=U2/R可知，此時(shí)消耗的電功率比測(cè)得的電阻計(jì)算的電功率要小一些。

　　3、電熱器在給水加熱時(shí)。由于水在吸熱的同時(shí)還在散熱(向空氣傳遞熱量、蒸發(fā)吸熱)，并且隨著水溫的升高，水溫與環(huán)境溫度差增大，熱傳遞的速度加快、水蒸發(fā)時(shí)吸熱的速度也加快，導(dǎo)致水的溫度升高減慢;當(dāng)散失熱量與從電熱絲吸收到的熱量平衡時(shí)，水溫就不再升高了

　　加熱功率越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越少，達(dá)到上述平衡時(shí)與環(huán)境的溫差越小，所以水能達(dá)到的最高溫度越低。

　　目的：綜合運(yùn)用電學(xué)與熱學(xué)等知識(shí)實(shí)際問題。