内容正文:
模块五 电磁学(34~36分)
(三)电路分析与计算
命题点6 焦耳定律及相关计算(必考)
福建物理
物理
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3.4.6 通过实验,了解焦耳定律.能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象.
2022版新课标要求
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1. 电流的热效应
(1)定义:电流通过导体时①____能转化为②____能的现象叫做电流的
热效应.
(2)影响因素:对同一电阻丝,通电电流越大,电阻越大,通电时间越
长,电流产生的热量越多.(2018.8D)
电
内
知识梳理
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2. 焦耳定律
(1)内容:英国物理学家③______做了大量实验,于1840年最终发现:
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.(2021.1)
(2)公式: <m></m> ④______.其中 <m></m> 表示热量,单位是焦耳(J); <m></m> 表示
电流,单位是安培(A); <m></m> 表示电阻,单位是欧姆 <m></m> ; <m></m> 表示通电时间,
单位是秒 <m></m> .(6年3考)
焦耳
<m></m>
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3. 电热的利用和防止
(1)电热的利用:电热器是利用电流的热效应来工作的设备,如电热水
器(2020.5)、电饭锅、电熨斗、电热孵化器、电蚊香、电烙铁等.
(2)电热的危害:电流的热效应会使导体的温度升高,过高的温度会损
坏用电器,容易造成设备绝缘材料老化导致人体触电,甚至引起火灾.
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(3)电热危害的防止:大功率用电器的电源线做得短而粗、将铝导线换
成铜导线(减小导体电阻: <m></m> );用电器的散热窗、散热片、散热
孔、电脑的微型风扇(通过热传递减小用电器内能)等都是为了防止电热
的危害.
4. 纯电阻电路与非纯电阻电路
类型 纯电阻电路 非纯电阻电路
定义 电流做功将电能全部转
化为内能的电路,即电
能=内能 <m></m> 电流做功将电能转化为内能的同时还转
化为其他形式能的电路,即电能=内
能+其他形式的能 <m></m>
图示 . . . .
电路
元件 电炉、电烙铁都是纯电
阻元件 存在电动机(如电吹风机、电风扇等)
的电路都是非纯电阻电路
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实验 探究电流产生的热量与哪些因素有关
图1
实验一遍过
例 某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热
量多少的因素”时,设计了如图1所示的电路,甲、
乙烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,瓶中电阻丝
满足 <m></m> .
【实验装置】
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果,烧瓶中的液体
选用煤油而不用水,原因是______________________________________.
煤油的比热容比水小,短时间内效果明显
(2)实验中温度计示数的变化反映了____________________.
电流产生热量的多少
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【设计与进行实验】
(3)用该装置探究电流通过电阻丝产生热量多少与电流大小的关系时,
应______________________________,使电路中的电流变化,通电时间相
同,比较______(选填“同一”或“不同”)电阻丝产生热量的多少.
改变滑动变阻器接入电路的电阻
同一
(4)该实验中用到的实验方法是____________________.
控制变量法和转换法
(5)将该电路通电 <m></m> 后,比较两烧瓶中温度计的示数,发现甲瓶中
的温度计示数较高,由此得出的实验结论是:________________________
__________________________.
在通电时间和电流相同时,电阻越大,产生的热量越多
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【交流与反思】
(6)你认为做这个实验产生误差的主要原因是____________.
热量的散失
(7)由实验可知,电炉丝热得发红而导线却几乎不热的原因在于:电炉
丝和导线____联,电流和通电时间相同,电炉丝的________,电流产生的
热量越多.
串
电阻大
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