18.4焦耳定律讲义 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

18.4焦耳定律 知识讲解 知识点一：电流的热效应 （1） 电流通过导体时电能转化成热量的现象叫电流的热效应。 （2） 电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。 （3）电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。 知识点二：焦耳定律 1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 2.公式：Q=I2Rt 3.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，根据P=I2R可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。 当堂测试 一、单选题 1．同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min，它们产生的热量（ ） A．一样多 B．电灯最多 C．电扇最多 D．电烙铁最多 2．电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这是主要是因为（　　） A．导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻 B．导线的绝缘皮隔热 C．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 D．导线散热比电烙铁快 3．计算电流通过洗衣机产生的热量，下面公式选用正确的是 A． B． C． D． 4．通电后电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，其原因是（　　） A．导线的绝缘皮隔热 B．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 C．导线散热比电炉丝快 D．导线的电阻远小于电炉丝的电阻 5．如图所示，物理课上李老师给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手。这是因为 A．电炉丝的电阻比导线的电阻小 B．电流通过导线时没有产生热效应 C．导线中的电流比电炉丝中的电流小 D．导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小 6．，中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，取得了国际超导科研领域的重大突破。利用石墨烯超导的零电阻特性进行远距离输电，将实现电能零耗损。其节能依据的原理是（　　） A．牛顿第一定律 B．帕斯卡定律 C．欧姆定律 D．焦耳定律 7．下列是教材中的几个探究案例，哪一个与另外三个研究方法不同（　　） A．“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验中，比较物体重力势能大小的方法 B．“比较纸锥下落的快慢”实验中，比较纸锥运动快慢的方法 C．“探究影响压力作用效果因素”实验中，比较压力作用效果的方法 D．“探究影响电流热效应的因素”实验中，比较电阻丝产生热量多少的方法 二、填空题 8．如图所示的电热式加湿器，其内部有储水箱和加热仓，电热丝浸没在加热仓的水中，将水加热到沸腾，产生蒸汽，再用电机将蒸汽送出，从而增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中根据以上对电热式加湿器的描述，请你参照示例写出一个与电学或热学相关的现象并用所学的物理知识解释。（不得与示例重复） 示例：物理现象——水在加热仓中加热到沸腾。 物理知识——水吸收热量，内能增加。 物理现象：________________； 物理知识：_______________。 9．如图是某电热水壶铭牌上的部分信息。该电热水壶在额定电压下工作100s。产生的热量是______J；它是利用电流的______效应工作的。 10．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为220V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为5A，这台电动机正常工作时，1小时消耗的电能为______J，产生的热量为______J。 三、实验题 11．实验课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究，甲、乙是完全相同的两个烧瓶，里面装有未知液体、电阻R甲、R乙和相同的温度计。 （1）小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，他设计电路时应使R甲、R乙阻值______（选填“相同”或“不同”）；在实验中，电流产生热量的多少是通过______来反映的，此时选用的液体种类和质量应该______（选填“相同”或“不同”）； （2）小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R甲、R乙的阻值应该______（选填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现甲瓶中温度计示数升高的更多，则______（选填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。 四、作图题 12．用如图所示的实验器材（R1＝R2）探究电流热效应与电流的关系。请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。 （____） 五、综合题 13．雷电是大气中一种剧烈的放电现象，放电时释放子出巨大的能量． （1）如果发明一种能够收集雷电电能的装置，且该装置一次能够收集的电能是4.4×108J，