第13讲 焦耳定律- 2023-2024学年九年级物理电学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破专题系列

第13讲 焦耳定律 【考点梳理】 【考点一】电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 【考点二】焦耳定律 ①、焦耳定律：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。 ②公式：Q=I2Rt 导出式：①Q=UIt ② Q=t ③Q=Pt 焦耳定律的计算公式适用于所有电路。（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。） 【考点三】电热的利用和防止 ①利用电热的例子：所有电热器，如电饭锅、电熨斗、电烙铁等 ②防止电热的例子：计算机内的散热风扇，电视机外壳的散热窗。 重难点规律总结 对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立Q=UIt Q=t Q=Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q＝I2Rt。 【题型归纳】 题型一：电流的热效应 1．下列用电器主要利用电流热效应工作的是（　　） A．  电饭锅 B．    电视机 C．  电风扇 D．  电冰箱 2．物理教材第96页讨论了电流热效应的利用与危害，大家要学会扬长避短。下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（　　） A．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B．家里使用电热水壶烧水 C．小明妈妈用电熨斗熨衣服 D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温 3．中国一位“95后”年轻科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时，就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做（　　） A．洗衣机电机的线圈 B．电烤箱的电热丝 C．滑动变阻器的电阻线 D．白炽灯的灯丝 题型二：影响电流热效率的因素的探究实验 4．甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。    （1）甲、乙实验中，通过观察 来反映电阻产生热量的多少。 （2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，应选择 （选填“甲”或“乙”）图装置进行实验。通过观察实验现象，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越 （选填“大”或“小”）电流通过导体时产生的热量越多。 （3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值Q左∶Q右= 。 （4）完成上述实验后，小明同学又设计了如图丙所示实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，其中A，B两个电阻丝的电阻应该是 （选填“相同”或“不同”）的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 5．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初温、质量相同的空气。 （1）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化； （2）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝 （填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与 的大小的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多； （3）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 的大小的关系，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为 。电阻的作用主要是使电阻和中的电流 （选填“相等”或“不相等”），所以与的阻值 （选填“一定”或“不一定”）相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，应选用 （从2Ω、5Ω和10Ω的定值电阻中选出一个定值电阻）； （4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 ； （5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是 （多选）。 A．电阻丝断路B．电阻丝断路C．电阻丝断路D．电阻丝短路 6．（1）综合实践课上，小微同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“”字样、电源电压恒为、滑动变阻器规格为“”。     ①请在图甲中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； ②闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P过程中，她应注视 （选填“电压表”、“电流表”或“滑动变阻器”）的变化情况； ③当电压表示数为时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的