15.3 （第一课时）焦耳定律-2021-2022学年九年级下册物理同步分层教案（苏科版）

专项十五 电功和电热 3 电热器 电流的热效应 第1讲 焦耳定律 【知识梳理】 1． 电流的热效应：电流通过导体时 转化为 ，这种现象叫做电流的热效应。 2． 焦耳定律：电流通过导体产生的 ，与 正比，与导体的 成正比，与通电 成正比。 3． 焦耳定律公式： 。式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。 4． 当电流通过导体做的 (电功)全部用来产生 (电热)，则有 ，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。 【易混淆点】 1、 电流的热效应 1． 电流的热效应：导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。 2． 两类用电器： 1　 纯电阻用电器：电流通过时将电能全部转化为内能的用电器。如电饭煲、电炉、电熨斗、电烙铁、电取暖器、电热水器等单纯用来发热的用电器。 2　 非纯电阻用电器：电流通过时只有部分电能转化为内能的用电器。如电风扇、电动机、电脑、电视机等，这类用电器除部分电能转化为内能外，大部分电能会转化成其他形式的能。 2、 影响电流产生热量的因素 1． 实验方法：控制变量法和转换法。 2． 结论 1　 在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 2　 在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 3　 在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。 知识点一：电流热效应 【典例分析】 1. 下列措施中，属于利用电流热效应的是 ( ) A．电视机的后盖有很多孔 B．电饭锅的发热板装在底部 C．与空调器相连的导线很粗 D．电脑的主机中安装微型风扇 【真题操练】 2. (2020·宿迁)图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是(　　) A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显； B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系； C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少； D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可 知识点二：探究电流热效应的因素 【典例分析】 3. 如图是探究“电流通过导体时产生的热跟什么因素”有关的实验装置，两个透明的容器中密封着等质量的空气。关于这一实验，下列说法正确的是 ( ) A．该实验装置探究的是电流产生的热与电阻的关系 B．该装置用U形管中液体热胀冷缩来反应电阻放热的多少 C．若容器外电阻断路，则相同时间内，与没断比，左侧U形管中液面高度差小 D．若将左侧容器中电阻换成10Ω电阻后，可探究电流产生的热与电阻的关系 【真题操练】 4. 从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失，在输送功率一定的情况下，根据焦耳定律，就要尽可能地减小输电线中的______，因此在目前技术水平下要采电高电压输电。如图是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，中间的支架是导体，相当于增大了导线的______，从而______(选填“增大”或“减小”)了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。超导材料的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。 知识点三：焦耳定律计算 【典例分析】 5. 如图所示电路，电源电压不变，R1为发热电阻，阻值10Ω．R2为定值电阻，阻值为20Ω．R为滑动变阻器（A、B为其两个端点）。闭合开关S，当滑片P移动到A端时，电流表的示数为0.3A，电源电压U=______V．当滑片P移到B点时，发热电阻R1在1分钟内产生的热量为______J。 【真题操练】 6. (2020·沈阳)康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为。[，]求： (1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量； (2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间； (3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值。 知识点四：电动机问题 【典例分析】 7. 将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入220V的家庭电路中正常工作，若通电时间相同，则下列说法正确的是 (　 　) A．电冰箱产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多 C．三者产生的热量一样多 D．三者消耗的电能一样多 【真题操练】 8. (2020·江苏省扬州市仪征市中考一模)从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈