15.3 电热器 电流的热效应（第2课时）-2022-2023学年九年级物理下册同步考点专题训练（苏科版）

15.3 电热器 电流的热效应（第2课时）（原卷版） 考点直击 典例分析＋变式训练 考点4 焦耳定律 1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律； 2、公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）； 3、变形公式：，Q=UIt。 4、在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他； 【典例4-1】小宇用如图电暖扇取暖时发现：电暖扇热的发烫，而与之串联的导线却不怎么热。通过思考，提出四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　） A．电流产生的热量多少与哪些因素有关？ B．电流产生的热量多少与电流大小有什么关系？ C．电流产生的热量多少与电阻大小有什么关系？ D．电流产生的热量多少与通电时间有什么关系？ 【典例4-2】英国科学家 　 　最先发现了电流的热效应。他发现电流通过导体产生的热量与 　 　成正比，与电阻成正比，与通电时间成正比。 【变式4-1】物理不只有公式和习题，还有方法和趣味。数形结合是学习物理的重要方法，下面所示各图像的说法中，不正确的是（　　） A．图中为电阻一定时，电流与电压的关系 B．图中为甲、乙两种燃料的热值q的关系是q甲＜q乙 C．图中为一定条件下电流产生的热量与电流之间的关系图像 D．图中为水的比热容与温度的关系 【变式4-2】1kW•h电能可供一盏“220V，25W”字样的白炽灯连续工作 　 　h。如图所示的实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　（选填“电流”、“电阻”或“通电时间”）的关系。 考点5 焦耳定律的应用 焦耳定律在实际中的应用 1、纯电阻电路： 纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略．电压与电流同频且同相位．电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路．　基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路； 2、焦耳定律的推导公式：，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路； 3、电热器的“双挡”问题： （1）“双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡”和“低温挡”．根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大； （2）“双挡”的控制开关 ①短路式 两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示； 当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡； ②单刀双掷式 主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示； 当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。 ※注意：电流通过电动机做功消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分是转化为内能，也就是W≠Q．那么，用来计算电功的公式W=UIt不能用来计算电热，电热智能用焦耳定律Q=I2Rt来计算。 【典例5-1】如图甲是定值电阻R0和标有“6V 6W”的灯泡L的I﹣U图像。将它们接入图乙所示的电路，其中电源电压不变，滑动变阻器R最大阻值为8Ω。当只闭合开关S、S1滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1W。则下列说法正确的是（　　） A．R0＝4Ω B．灯泡正常发光100s，电流通过灯泡产生的热量为900J C．电源电压为9V D．电路消耗的最大电功率为9.6W 【典例5-2】2022年疫情防控期间，用无人机给隔离人员运送物资，无人机主要部件电动机的额定电压为48V，电流为2A，电动机电阻为1Ω，电动机1min产生的热量是 　 　J。“停课不停学”期间，教师利用电脑或手机在网络平台上开展线上教学，手机屏幕长时间使用会发热是电能转化为 　 　能。 【典例5-3】小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题： （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大； （2）电热丝工作时的电阻是多大； （3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？ 热风温度 50﹣75℃ 额定功率 热风时：990W 冷风时：110W 额定电压 220V 质量 0.5kg 【变式5-1】如图是某油量表示意图，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电