内容正文:
命题点4 焦耳定律及相关计算
陕西物理
物理
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2022版课标内容要求
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.
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1.电流的热效应
(1)定义:电流通过导体时将①____能转化为②____能,这种现象叫做
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③____.
电
内
多
知识归纳
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2. 焦耳定律
(1)内容:1840年英国物理学家④______通过大量实验研究发现:电流
通过导体产生的热量与电流的平方成⑤______,与导体的电阻成⑥______,
与通电时间成⑦______.
(2)公式: <m></m> ⑧______ <m>. <m></m> 表示热量,单位是焦耳( <m>)</m> ; <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> 表示工作时间,单位
是秒 <m></m> .
焦耳
正比
正比
正比
<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装置,如电热油汀、蒸汽电熨斗、电暖气、电水壶、电炉、电饭锅、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破损导致人体触电,甚至引起火灾.
(3)电热危害的防止:大功率用电器的电源线做的短而粗、将铝导线换成铜导线(减小导体电阻);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.
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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
实际应用 电烙铁是纯电阻元件 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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1.下列选项中,没有利用电流的热效应工作的家用电器是( )
A. 电动机 B. 电热毯 C. 电水壶 D. 电烤箱
A
2.如图所示的电路,电源电压为 <m></m> ,电阻 <m></m> 的阻值是 <m></m> .
闭合开关 <m></m> ,当电动机被卡住时,电流表的示数为 <m></m> ;当
电动机正常转动时,电流表的示数为 <m></m> .正常工作 <m></m> ,
电动机消耗的电能是___ <m></m> ,线圈产生的热量是_____ <m></m> .
<m></m>
<m></m>
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探究电流产生的热量与哪些因素有关
例 (2021贵港改编)在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,
实验电路如图甲所示,其中 <m></m> .
实验一遍过
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设计与进行实验
实验一:探究电流产生的热量与电阻大小的关系:
(1)请按照图甲中的电路图将图乙实物图连接完整.
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(2)实验电路按照图甲中的电路图连接是为了控制通电时间和______相
同,电阻丝放出热量的多少,通过__________________进行判断.
电流
温度计的示数变化
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(3)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少, <m></m> 、 <m></m> 两瓶
中要装入______相等、初温相同的同种液体.为了在较短时间内达到明显的
实验效果,实验时选用煤油而不选水,是因为煤油的比热容______水的比
热容(选填“大于”“等于”或“小于”).
质量
小于
(4)(2021黔东南州改编)如图乙所示,通过对比观察 <m></m> 、 <m></m> 中两温度计示
数的变化,___(选填“ <m></m> ”或“ <m></m> ”)容器中导体的电阻产生的热量较
多.由此可知,在电流和通电时间相同时,电阻越____(选填“大”或
“小”),导体中产生的热量越多.
<m></m>
大
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实验二:探究电流产生的热量与电流大小的关系:
(5)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中
电流的2倍,且通电时间相同.实验发现:用电阻丝 <m></m> 加热的煤油,在实验
一中温度升高 <m></m> ,在实验二中温度升高 <m></m> ,则 <m></m> ______ <m></m> (选填
“大于”“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流大小
___