内容正文:
18.4 焦耳定律
★核心知识回顾
焦耳定律
1.含义:电能转化成的_____(电流的热效应)
2.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成_____,跟导体的电阻成_____,跟通电时间成正比。
3.计算公式:Q=_____(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:
①串联电路中常用公式:Q=I2Rt,并联电路中常用公式:Q=U2t/R
②计算总热量常用公式Q总=_____(无论用电器串联或并联)
4.当用电器为__________时,电能全部转化成内能,W=Q,特例:电动机为__________,W>Q。
填空:内能 正比 正比 I2Rt Q1+Q2 纯电阻 非纯电阻串、并联电路中的焦耳定律
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。
1.在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和;Q=Q1+Q2+Q3+···。
2.串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即=;
并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即=。
一、单选题
1.下列用电器中,是利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电冰箱 C.洗衣机 D.电熨斗
2.现有两电热器,它们的电阻R甲<R乙,分别接入家庭电路中正常工作相同时间,它们放出的热量是( )
A.甲多 B.乙多 C.一样多 D.无法确定
3.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A.甲图通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
B.乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
C.甲、乙实验装置都是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的
D.将乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω,即可探究电流产生的热量与电阻的关系
4.电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热,这是因为( )
A.铜导线的电阻小,因而产生的热量少,而电炉丝电阻大产生的热量多
B.通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大
C.铜导线有绝缘层,所以不怎么热
D.铜导线不消耗电能,所以不容易热
5.如图所示为探究电流热效应的实验,有关此实验,下列说法中正确的是( )
A.该实验研究的是电流的热效应与电流大小的关系
B.在实验中不需要采用控制变量法
C.观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大产生的热量越少
D.实验中通过观察U形管高度差来判断电流通过导体时产生热量的多少
6.据新闻网报道:某个雷雨交加的夜晚在某村山头,震耳欲聋的一道迅雷,将直径约30厘米的一棵杉树劈开(如图所示)。关于这一现象的解释错误的是( )
A.当雷电击中树木时, 强电流通过树身会产生大量的热
B.因树木中含有水分,高温使树木中的水分发生汽化现象
C.高温高压的水蒸气迅速膨胀对树木做功,会将树木劈开
D.树木劈开时由于力度大, 振动会发出音调很高的声音
7.下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A.电热水壶 B.电风扇 C.电脑 D.电视机
8.下列日常生活的用电器说法正确的是( )
①空气净化器采用静电来吸附空气中的尘埃,使空气得以净化
②一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇,它们是并联的
③教室内用同一个开关控制的灯管之间是串联的
④家里空调工作时的电流约为5A
⑤电热水器的工作原理是电流的热效应
A.①②④⑤ B.③④⑤ C.②③⑤ D.②③
9.如图所示为某电热水壶,通电烧水时,壶内电热丝和水的内能增加方式分别为( )
A.做功 做功 B.做功 热传递
C.热传递 热传递 D.热传递 做功
10.如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息,如图是他家电能表的示数。下列说法中错误的是( )
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
高挡
1800W
中挡
1200W
低挡
500W
A.电饭煲利用电流的热效应工作
B.电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时大
C.电饭煲在高挡正常工作10min,消耗的电能是1.08×106J
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作10min,电能表示数将从图乙变成6326.1kW•h
二、填空题
11.电炉是利用电流的 效应工作的。最先通过做大量实验测定了电流产生的热量与电流大小、导体电阻和通电时间的关系的英国物理学家是 。
12.如图是一种简易电加热器,将一张锡纸剪成中间窄、两边宽的形状,ab、bc段长度相等。再将锡纸两端分别与干电池的正负极连接。过一会儿,发现bc段燃烧起来