电与热典型习题

电与热部分复习题
一、规律方法指导
1. 由导体产生热量的功率公式P=I2R还可以看出，在电阻相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体中电流的平方成正比。

2. 计算电流通过导体产生的热的方法：纯电阻电路中，电流通过电路所做的功全部用来产生热，消耗的电能全部转化为热能，这时W=Q=I2Rt，非纯电阻电路中，消耗的电能除一部分转化为热能外，还要转化为其他形式的能，这时有W=Pt=UIt>Q=I2Rt。

3. 为了安全用电，应注意不要让干路电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大值，为此，要防止同时使用很多大功率的用电器。

如果家里要添置新的大功率用电器，应先算一算它的电流，看电路中总电流是否超过供电线路和电能表允许的最大值。

4. 选用保险丝时，其规格与电路的额定电流相比不能过大也不能过小，过大起不到保险作用，过小则用电器不能正常工作。

二、知识点分析：
学习本节的知识内容，应注重以下过程与方法：
1、学习本节时注意结合自己的生活经验，电流通过电炉会发热，通过电灯也会发热，寻找更多的例证，有助于理解电流通过导体时的能量转化关系，加深对电流热效应的理解，从而认识到，即使是一根导线也有发热的问题，这是一个无法回避的客观事实。

2、本节中提出的问题是电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。

形成这种差别的原因是什么？实验探究是围绕着这一个前提条件来进行的，选取的两个导体中的电流相等，通电时间相等，但电阻不相等，只要发热快慢不同，那么就可确定是电阻不同导致的，发热功率与电阻大小有关。

实际上电流大小和通电时间也是影响发热功率的因素，但这样研究控制了这两个变量，可以将问题简化。

这个探究实验的结论，只适用于电流相同的情形，因为它是在这个条件下得出的。

事实上对于不同的家用电热器而言，由于供电电压一定，情形正好相反，电阻小的发热功率恰好大。

因此理解物理规律不能脱离它产生的具体物理环境，否则就不能成立。

3. 在家庭电路中一个十分重要的特点是电压一定，所以接入的用电器的功率越大，通过这个用电器的电流越大，同样这个规律也可理解为整个家庭电路中的总功率越大，总电流也越大。

这一规律可以通过理论方法推导出来，也可通过实验来探究这一规律。

想一想：应该怎么探究？第五章中探究并联电路中电流的规律，应该可以给你一些启示。

4. 电流有热效应，所以当电流通过导线或电器时，电流过大有可能引起火灾，烧坏电器，保险丝就是利用了电流的热效应来烧断的，可以说是一个利用电流的热效应来控制电流的热效应的范例。

5. 可以通过多种形式了解保险装置的应用及其规格，选购时的注意事项。

如：可到电工用品商店访问，实地查看家中保险装置的规格，与学校或居民楼中的总保险对比，理解不同的规格的保险装置的适用场所。

6、在家庭电路中，电路的总功率等于各用电器的功率之和
家庭电路中电流过大的原因：一是短路（I=U\R），二是用电器的总功率过大(P=UI)。

问：有人说：在能量转化过程中，电流产生的热量等于消耗的电能。

这种说法对吗？
答：这种说法是错误的，因为电能有热效应、磁效应、化学效应等，电能分别可以转化为热能、光能、动能、化学能等等。

例如：电动机工作时，电能大部分转化为动能，还有一部分转化为热能。

只有在纯电阻电路中，如电炉、电烙铁、电烤箱等工作时，消耗的电能才会全部用来产生热量。

问：如何正确理解焦耳定律？
答：焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广，凡涉及电流热效应的问题，例如计算电流通过某一电路产生的热量；比较不同电路或导体放出热量的多少等，都可以使用焦耳定律来求解。

但利用欧姆定
律和焦耳定律导出的：不是焦耳定律的表达式，它们只能在电能全部转化为热能的条件下才能成立。

使用焦耳定律公式进行计算时，公式中物理量要对应于同一导体或同一段电路，并均使用国际单位。

问：保险丝为什么能“保险”？
答：保险丝是由电阻率大，熔点较低的铅锑合金制成的。

但要注意，保险丝的电阻率大并不等于保险丝的电阻大，实际上保险丝的电阻还是很小的，保险丝的电阻率大只表示在长度和横截面积相同的情况下，保险丝的电阻比导线的电阻要大得多。

由于保险丝与导线中通过的电流相同，根据焦耳定律，电流在保险丝上产生的热就较多，保险丝温度就比导线温度高。

当温度达到保险丝的熔点时，保险丝就熔断，电路就会被自动切断，因此保险丝起到“保险”的作用。

问：家庭电路中为什么不能用铜丝、铁丝等金属丝代替保险丝？
答：选作保险丝的材料应具备电阻率较大和熔点较低这两个条件，而铜、铁这类材料，不但电阻率小而且熔点较高，是不适合做保险丝的。

如果家庭电路中用铜丝、铁丝代替保险丝，就埋下了事故的隐患。

当电路中的电流过大时，铜丝、铁丝不会熔断，不能起到有效的保险作用。

据消防人员讲，用铜丝、铁丝代替保险丝是引起用电事故或火灾的一个重要原因
电与热典型习题
1、饮水机是一种常用的家用电器，其工作原理可以简化为如图所示的工作电路，其中s是
一个温控开关，R1为发热板，当饮水机处于发热状态时，水被迅速加热，达到预定温度是，开关S自动切换的到另一档，饮水机便处于保温状态。

（1）是确定温控开关S接a或接b时，饮水机分别对应的工作状态。

（2）饮水机加热时发热板的功率为550W，而保温时发热板的功率为88w,求电阻R2的阻值（不考虑温度对电阻的影响）
2、某同学用下图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体的电阻大小之间的关系”，图中两烧瓶中盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段电阻丝，铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。

（1）闭合开关后，通过两断金属丝的电流---------------- （填相等或不相等）（2）一段时间后，可以观察到A瓶中温度计的示数-------------（填大于、等于或小于）B瓶中温度计的示数。

（3）有上述实验可知，在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量----------
3、某养鸡场自制了一台电热孵化器，用来孵鸡雏，孵化器工作时通过电阻丝的电流是10A，每分钟产生132000J的热量，求（1）这台孵化器的电功率。

（2）电阻丝工作时的电阻（3）电阻丝工作1小时消耗的电能。

2、有人说：在能量转化过程中电流产生的热量等于消耗的电能。

这种说法对吗？
3、保险丝为什么能起到“保险”的作用？
4、家庭电路中为什么不能用铜丝、铁丝等金属丝代替保险丝？
5、下列现象可能引起保险丝熔断的是（）
（1）灯座中的两个线头相碰（2）开关中的两个线头相碰
（3）电路中增加了较大的用电器（3）户外电源线的绝缘皮破损。

A （1）（4）；B（2）（3；）C（1）（3）； D （1）（2）（3）（4 ）。

6、李明同学在家看电视，为了取暖，便将一电暖气拿出来，他将插头插入插座时。

听到“叭”的一声，同时从插座中冒出一股黑烟，同时电视机和电灯都停止了工作，其原因是（）A电视机烧坏了B短路引起空气开关断开C电暖气烧坏了D灯丝烧断了。

4、王丽家中有40W的电灯4盏、90W的电视机一台、300W的洗衣机一台、170W的电冰箱一台，应选用下列哪一种保险丝合适（）
A2A B2.5A C3,.75A D3A
7、小芳家有40W的节能灯两个，25W的白炽灯两盏、150W的彩电一台、650W的洗衣机一台，他家用的电能表允许通过的最大电流为5A，下列说法中正确的是（）
A这些用电器不能同时使用B这些用电器同时使用时总电流大于5A
C小芳家在购置一个700W的电饭煲，所有用电器可以同时使用
D为安全方便的用电，小芳家应用电流值稍大于5A就跳闸的空气开关。

8、两烧瓶中盛有等量的煤油并浸泡着一段电阻丝，如图所示，烧瓶A中电阻丝的阻值小于烧瓶B中电阻丝的阻值.将它们串联接入电路中，通电后温度计读数上升较快的是________；原因是_______。

9、一只“220V，800W”的电饭锅，接在家庭电路中，求：
（1）电饭锅正常工作时的电流。

（2）电饭锅工作时的电阻。

（3）该电饭锅工作1h消耗的电能是多少？
（4）它1h放出的热量是多少？
10、某家庭选购的电能表上标有“220V，10A（20A）”字样，这个家庭的额定用电功率是W，
短时间用电功率可达W。

11、已铺设好电线的电路中如果要增加大功率的用电器，如空调机，这时正确的说法是（）
A. 只需要更换额定电流较大的保险丝
B. 可继续使用原有的线路
C. 应重新确定电路中的最大电流值，并挑选合适的导线、保险丝和电能表
D. 只要更换了较粗的导线即可
12. 空气开关跳起后，复位又跳起，这可能是什么原因？（）
A. 电路中有短路现象
B. 电路中有断开现象
C. 电路中总功率过大
D. 空气开关选购不当一额定电流过大。