2023年中考物理一轮复习课件 第16讲 焦耳定律

第16讲　焦耳定律 电 内 大 大 电流的二次方 电阻 通电时间 I2Rt 焦耳 能量和功 电流的大小 高度差 甲 相等 多 1 100 44 通电时间越长 电阻 越大 电流越大 U形管液面高度差 ① 电阻 不是 电流 R3断路 热胀冷缩现象比较明显 变大 热量 1.6 焦耳 减小 0.6 360 C 【版本导航】人教：九年级P99～P103　教科：九上P94～P97 考点：焦耳定律 电流的 热效应 定义 电流通过导体时eq \o(□,\s\up1(1))电能转化为eq \o(□,\s\up1(2))内能的现象 影响因素 在电流、通电时间相同的情况下，电阻越eq \o(□,\s\up1(3))大，产生的热量越多；在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越eq \o(□,\s\up1(4))大，产生的热量越多 电热的利用和防止 利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅等； 防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等 焦耳 定律 内容 电流通过导体产生的热量跟eq \o(□,\s\up1(5))电流的二次方成正比，跟导体的eq \o(□,\s\up1(6))电阻成正比，跟eq \o(□,\s\up1(7))通电时间成正比 公式 Q＝eq \o(□,\s\up1(8))I2Rt 理解 (1)电热与电功的关系： ①纯电阻电路：电流做的功，即消耗的电能，全部转化为内能的电路(例如电热水器、电炉等一些电热器)，Q＝W＝Pt＝UIt＝eq \f(U2,R)t＝I2Rt； ②非纯电阻电路：电流做的功，即消耗的电能，有一部分转化为内能的电路(例如电动机)，Q＜W (2)电热与电阻的关系： 在相同的时间内，若两个电阻串联时，电流产生的热量与电阻成正比；若两个电阻并联时，电流产生的热量与电阻成反比 物理 学史 1840年，英国物理学家eq \o(□,\s\up1(9))焦 耳通过大量实验最先确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系．为了纪念他的贡献，将他的名字命名为eq \o(□,\s\up1(10))能量和 功的单位 ⇨ 1．(人教九年级P100图18.4－3改编)如图所示是探究电流通过导体产生的热量与电流的大小关系的实验装置，实验中用U形管两侧液面的 高度差反映导体产生热量的多少．通电一段时间后，容器甲(选填“甲” 或“乙”)内电阻丝产生的热量较多． 2．(人教九年级P101文字素材)电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小相等，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量多． 3．(人教九年级P102动手动脑学物理T4改编)物理兴趣小组的师生自制了一个电炉．电炉的电阻丝通过5 A的电流时，每分钟可产生6.6×104 J的热量，则这个电炉的电功率为1 100W，电阻丝工作时的电阻为44 Ω. 实验：探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关 实验装置： 甲　　　　乙 实验结论： 1.在电阻和电流相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多. 2.在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多. 3.在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多. 如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气． (1)实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是①(选填序号)． ①探究物体的动能跟哪些因素有关； ②探究杠杆的平衡条件． (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多． (3)图中U形管不是(选填“是”或“不是”)连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的电流不同． (4)某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好．请分析实验现象不同的原因可能是R3断路． (5)该实验中，两个密闭的容器里盛装的加热物质是空气，选择这种物质加热的好处在于热胀冷缩现象比较明显；当密闭容器中的空气的温度升高时，内能变大(选填“变大”“不变”或“变小”)． (6)(2022·台州)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图丙所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹．采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量的散失．保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表．请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上. 电流I/A 0.2 0.3