5.2.4 电流的热效应焦耳定律-【一战成名新中考】2024云南中考物理·基础夯实练

基础夯实练·云南物理 模 块 五 电 学 命题点４　电流的热效应　焦耳定律 （７年４考） 基础知识梳理 一、电流的热效应 １．定义：电流通过导体时①　电　能转化成②　内　能，这种现象叫作电流的热效应． ２．影响因素：电流越大，电阻越大，通电时间越长，这个电阻产生的热量越③　多　． 二、焦耳定律 １．定义：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成④　正　比，跟导体的电阻成⑤　正　 比，跟通电时间成⑥　正　比． ２．公式：Ｑ＝⑦　Ｉ２Ｒｔ　．（普遍适用） Ｑ表示热量，单位为Ｊ；Ｉ表示电流，单位为Ａ；Ｒ表示电阻，单位为Ω；ｔ表示时间，单位为ｓ． ３．推导公式：Ｑ＝Ｗ＝Ｐｔ＝ＵＩｔ＝Ｕ ２ Ｒｔ．（只适用于纯电阻电路） ４．不论串联还是并联电路，电路中产生的总热量等于各部分产生的热量之和，即Ｑ总 ＝Ｑ１＋Ｑ２． 三、电热的利用和防止 １．利用：电热器是利用电能来加热的设备，工作过程中将电能转化为内能．如电热水器、电饭 锅、电熨斗、电热孵化器等． ２．防止：电流热效应会使导体的温度过高，过高的温度会导致用电器不能正常工作，并且会使 绝缘材料迅速老化，造成用电危险．如散热窗、散热片、散热孔和电脑的微型风扇等都是为了 防止电热造成危害． 四、纯电阻电路和非纯电阻电路 类型 纯电阻电路 非纯电阻电路 定义 电流做功将电能全部转化为内能的电 路，即电能＝内能（Ｗ＝Ｑ） 电流做功将电能转化为内能的同时还转化为其他形 式能的电路，即电能 ＝内能 ＋其他形式的能（Ｗ＝Ｑ ＋Ｗ其他形式的能） 图示 电路元件 定值电阻、灯泡、滑动变阻器、电烙铁都 是纯电阻元件 存在电动机（电吹风机、电风扇等）的电路都是非纯 电阻电路 适用公式 Ｗ＝Ｑ＝Ｐｔ＝Ｉ２Ｒｔ＝ＵＩｔ＝Ｕ ２ Ｒｔ、Ｐ＝ＵＩ Ｗ其他形式的能 ＝Ｗ－Ｑ＝ＵＩｔ－Ｉ ２Ｒｔ、Ｐ＝ＵＩ、Ｗ＝Ｐｔ ９９ 基础夯实练·云南物理 模 块 五 电 学 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 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 毴 毴毴 毴 第１题图 即时练 习 １．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 、 的示数分别为０．８Ａ、０．３Ａ，则１ｍｉｎ 内Ｒ１上产生的热量为　６４．８　Ｊ． ２．电热器是利用电流的　热效应　来加热的设备，一台额定 电压为２２０Ｖ的电炉，电炉丝电阻为４４Ω，正常工作１０ｍｉｎ，电炉丝产生的热量是 　６．６×１０５　Ｊ． ３．电热水壶上标有“２２０Ｖ　１０００Ｗ”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变 热，但连接的导线却不怎么热，这是因为导线的电阻比发热体的电阻　小　；在额定电 压下，烧开一壶水用３ｍｉｎ，这段时间内发热体产生的热量为　１．８×１０５　Ｊ． ４．电动机工作时把消耗的电能转化成机械能和内能，如果电源电压为 Ｕ，通过电动机的 电流为Ｉ，电动机线圈的电阻为Ｒ，工作时间为ｔ，则电动机线圈产生的热量为　Ｉ２Ｒｔ　； 电动机转化的机械能是　ＵＩｔ－Ｉ２Ｒｔ　． 教材实验一遍过 探究电流产生的热量与哪些因素有关 （２０２３．２０ 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 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 ） 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，通电一定时间后，比 较两个Ｕ形管中液面高度差的变化． 甲 　　　 乙 　　　 丙 １．实验器材分析 实验中被加热的材料选用空气是因为其比热容较　小　，可以使实验现象更明显． ２．实验研究方法分析 （１）实验中，我们是通过观察Ｕ形管中液面的　高度差　来比较各容器中电阻丝产生热 量的多少的，这种研究方法称为　转换　法． （２）控制变量法的应用 ａ．在图甲中，通过两电阻丝的电流　相等　；该实验是为了探究电流通过导体产生的热 量与导体的　电阻　的关系． ｂ．图乙中容器外部的电阻丝的作用是使左右容器内电阻丝中的　电流　不相等，该