命题点4 焦耳定律的理解及相关计算-【一战成名新中考】2024广西中考物理·基础夯实练

基础夯实练·广西物理 模 块 一 电 学  电 磁 学 命题点４　焦耳定律的理解及相关计算 基础知识梳理 １．电流的热效应 （１）定义：电流通过导体时将　电　能转化为　内　能，这种现象叫做电流的热效应． （２）影响因素：电流越大，导体电阻越大，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多． ２．焦耳定律 （１）内容：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　．Ｑ－热量，单位是焦耳（Ｊ）；Ｉ－电流，单位是安培（Ａ）；Ｒ－电阻，单位 是欧姆（Ω）；ｔ－工作时间，单位是秒（ｓ） 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 檪 檪 檪 檪 檪 殏 殏殏 殏 ． 特别提醒 　在纯电阻电路中，电流做功消耗的电能全部转化为内能，有Ｑ＝Ｗ＝ＵＩｔ＝Ｉ２Ｒｔ＝Ｕ ２ Ｒｔ． 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，在非纯电阻电路中，电流做功消耗 的电能只有一部分转化为内能，有Ｗ＞Ｑ，热量只能用Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ计算 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 毴 毴毴 毴 ． 即时练 习 １．（多选题）将规格都是“２２０Ｖ　１８０Ｗ”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接 入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是 （　ＢＣ　） Ａ．电冰箱产生的热量最多　　　　　　Ｂ．电热毯产生的热量最多 Ｃ．三者消耗的电能一样多 Ｄ．三者产生的热量一样多 ２．在如图所示电路中，电阻Ｒ１的阻值为１２Ω，Ｒ２为定值电阻，闭合开关，电流表Ａ１、Ａ２的 示数分别为０．８Ａ、０．３Ａ，则１ｍｉｎ内Ｒ１上产生的热量为　６４．８　Ｊ． 第２题图 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、电饭锅、电熨斗、 电热孵化器、电蚊香、电烙铁等． （２）电热的危害及防止 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，也容易造成设备绝缘 材料老化导致人体触电，甚至引起火灾． 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）；用电器的 散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇等都是为了防止电热的危害． ５１ 基础夯实练·广西物理 模 块 一 电 学  电 磁 学 教材实验一遍过 探究电流产生的热量与哪些因素有关 例　探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图１甲和乙所示，两透明容 器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端． 甲 　　　 乙 图１ 　　　 图２ 【设计与进行实验】 （１）通电一定时间后，通过观察Ｕ形管两侧液面的　　　　　来比较各容器中电阻丝产生热 量的多少，这是应用了　　　　法． 【分析现象总结结论】 （２）在图１甲中，通过两电阻丝的电流　　　　，该实验是为了探究电流通过导体产生的热 量与导体的　　　　的关系．通电一段时间后，根据图中现象可得结论：　　　　和通电时 间相同时，　　　　越大，电流产生的热量越多． （３）图１乙中容器外部的电阻丝的作用是为了使左右容器内电阻中的　　　　不相等，该实 验是为了探究电流通过导体产生的热量与通过导体　　　　的关系．通电一段时间后，根据 图中现象可得结论：　　　　和通电时间相同时，　　　　越大，产生的热量越多． 『变式训练』让图１乙实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝都放入容器内， 接通电源比较两容器内电阻丝产生热量的多少．此时该装置　　　（选填“能”或“不能”） 探究电流产生的热量跟电阻的关系． 【交流与反思】 （４）〖热量相关计算〗在图１甲中，若通过电路的电流为１Ａ，通电时间为１ｍｉｎ，则左容器内 ５Ω电阻丝产生的热量为　　　　Ｊ，右容器内１０Ω电阻丝产生的热量为　　　　Ｊ． （５）〖异常现象分析〗某实验小组发现通电一段时间后，其中一个Ｕ形管中的液面高度几乎不 变，发生此现象的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　． （６）〖联系生活〗电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线几乎不发热的现象可 以用图１　　　（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释． （７）〖实验装置创新〗小明用如图２所示的实验装置探究“电