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例题 冬天取暖时,小强发现：电暖器的电热丝热得发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热。这是为什么？
答案
分析 电流通过导体时会产生热效应,产生的热量多少与通过导体的电流大小以及导体的电阻和通电时间有关。因此,在考虑电热问题时要紧扣焦耳定律进行分析比较。
解 由焦耳定律$Q = I^{2}Rt$可得,通过电热丝和导线的电流大小相等,且通电时间相同时,由于电热丝的电阻比导线的电阻大得多,电流产生的热量较多,因此电热丝比导线就热得多
策略提炼 结合焦耳定律公式和实验规律分析实际问题,表述时要体现控制变量法的思想。
解 由焦耳定律$Q = I^{2}Rt$可得,通过电热丝和导线的电流大小相等,且通电时间相同时,由于电热丝的电阻比导线的电阻大得多,电流产生的热量较多,因此电热丝比导线就热得多
策略提炼 结合焦耳定律公式和实验规律分析实际问题,表述时要体现控制变量法的思想。
举一反三 图 17 - 15 是我们常用的电水壶,它的电源线又粗又短,请解释这样制作的科学道理。
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答案
家用电器的电压相同,由$P=UI$可知,大功率用电器工作时,导线中的电流较大;材料相同时,又粗又短的导线的电阻小;由$Q=I^{2}Rt$可知,在通电时间和电流相同时,又粗又短的导线产生的热量少,能减少电能损耗,避免过热带来的安全隐患,所以电水壶的电源线又粗又短
1. 下列用电器中主要不是利用电流热效应工作的是(
A.电饭锅
B.电风扇
C.电暖器
D.电烙铁
B
)。A.电饭锅
B.电风扇
C.电暖器
D.电烙铁
答案
B
2. 某阻值为$4\Omega$的定值电阻,通过的电流为$0.5A$,则$1min$内产生的热量是(
A.$2J$
B.$30J$
C.$60J$
D.$120J$
C
)。A.$2J$
B.$30J$
C.$60J$
D.$120J$
答案
C
解析
已知电阻$R = 4\Omega$，电流$I = 0.5A$，时间$t=1min = 60s$。根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$，可得产生的热量$Q=(0.5A)^{2}×4\Omega×60s=0.25×4×60J = 60J$。
C
C
3. 物理学家
焦耳
于 1841 年发现电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,这一规律被称为焦耳定律
,用公式$Q=I^{2}Rt$
来表示。答案
焦耳 焦耳定律 $Q=I^{2}Rt$
