第六章第三节《焦耳定律》常考题型详解 2022-2023学年教科版物理九年级上册

《焦耳定律》常考题型详解 一、焦耳定律 1.电流的效应 ①热效应：电流通过导体时，电能转化为内能（Q-电热）。 ②磁效应：电流通过导体时，周围会产生磁场。 ③化学效应：电流通过溶液时，会产生化学反应。 2.焦耳定律 探究实验：探究电热的影响因素 方法一：煤油+温度计 ①探究电热与电阻的关系 ②探究电热与电流的关系 方法二：空气+U型管 ①探究电热与电阻的关系 ②探究电热与电流的关系 （1）实验方法：控制变量法 转换法 （2）结论： 其他条件相同时，电热随电阻增大而增大； 其他条件相同时，电热随电流增大而增大； 其他条件相同时，电热随通电时间增大而增大； Q=I2Rt 注意：适用范围——所有用电器。 3.电热与电功 （1）纯电阻： ( W = Q Q = I 2 Rt 电能全部转化为内能，用于放热 ) ( W = Q Q = I 2 Rt W = UIt = Pt )（2）非纯电阻： 注意： 由欧姆定律推导得到，不适用于[非纯电阻]。 电能=热量+其他能量，如：电动机。 二、多挡位电热器（纯电阻） 原理：加热快，温度高→单位时间Q=W都多→功率大；多状态：U电源不变。 由知：R↓，P↑ 1.串联两个挡位 ( S闭合，仅 R 1 接入电路， 加热挡 S断开， R 1 、 R 2 串联， 保温挡 ) 2.并联两个挡位 ( S 断开 ，仅 R 1 接入电路， 保温 挡 S 闭合 ， R 1 、 R 2 并 联， 加热 挡 ) 3.串并三个挡位 ( 只闭合S 2 ， R 1 、 R 2 串 联， 低温 挡 只闭合S 3 ，仅R 2 接入电路， 中温挡 S 1 、S 3 闭合， R 1 、 R 2 并联， 高温挡 ) 三、同步演练 1.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫__________（填“转换法”或“等效替代”）。 （2）图甲可探究电流产生的热量与________的关系，图乙可探究电流产生的热量与________的关系。 （3）接好甲电路，闭合开关，通电一段时间后，_______（填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间相同的情况下，________越大，所产生的热量越多。 2.如图为某电热器的电路原理图，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800W和40W。 （1）将开关S接“1”时，电热器处于_______（选填“加热”或“保温”）状态。 （2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃℃的水加热到100℃，需要多长时间_________?（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，假设电能全部转化为水的内能） 3.一般家用电饭锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图，图中R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，U为电源电压（R1和R2的阻值不随温度变化）。 （1）请分析论证：当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态； （2）要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的，求的值。 第 4 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $