内容正文:
命题点4 焦耳定律(10年5考)
四川物理
物理
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基础知识梳理
1.电流的热效应
(1)定义:电流通过导体时①____能转化为②____能,这种现象叫做电
流的热效应.
(2)影响因素:对同一电阻丝,通电电流越大,通电时间越长,电流产
生的热量越③____.
电
内
多
2
2.焦耳定律
(1)内容:1840年英国物理学家④______通过大量实验研究发现:电流
通过导体产生的热量跟电流的平方成⑤______,与导体的电阻成⑥______,
与通电时间成⑦______.
(2)公式: ⑧______.(普遍适用)
Q表示热量,单位为 ; 表示电流,单位为A; 表示电阻,单位为 ;
表示时间,单位为 .
焦耳
正比
正比
正比
3
(3)推导公式: .(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 .
【易错提醒】
在有电动机(电吹风机、电风扇等)的非纯电阻电路中,电流做功将电能
转化为内能的同时还转化为其他形式的能,即电能 内能 其他形式的能
, .
4
3.电热的利用和防止
(1)电热的利用: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)电热的防止:电流热效应会使导体的温度升高,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,造成危险.如电器的散
热窗、散热片、散热孔和电脑的微型风扇等都是为了减小电热造成的危害.
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【即时练习】
1.把一根电阻为 的电炉丝接到家庭电路上,通电 ,产生的热量
为__________ .连接家庭电路时,要注意检查线路连接处的接触情况,若
接触不良,电流通过时产生的热量会更多,容易引起火灾,因为相比接触
良好时连接处的电阻______.
更大
6
2.如图甲电路中,电源电压 保持不变,电阻 ,闭合开
关 ,电压表的示数如图乙所示,则 两端的电压为___ , 内电
流在电阻 上产生的热量为____ .
7
84
7
3.如图所示,电源电压不变,灯泡标有“ ”字样,当开
关 闭合时,灯泡正常发光,电流表的示数为 ,电阻
的电功率为____ ,通电 电阻 产生的热量为____ .
0.4
24
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教材实验一遍过
探究电流产生的热量和哪些因素有关(2020.A22、2015.21)
1.实验装置:(如图1)
图1
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2.实验器材及分析:
实验器材:玻璃瓶、带孔的瓶盖、带有红色液柱的细玻璃管、镍铬合金丝
、电源、开关、导线若干.
分析:实验中被加热的材料选用空气是因为其比热容较____,可以使实验
现象更明显.
小
图1
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3.实验研究方法的分析
(1)实验中,我们是通过观察细玻璃管中液柱的__________来比较各容
器中电阻丝产生热量的多少,这种研究方法称为______法.
上升高度
转换
图1
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(2)控制变量法的应用
①在图1乙中,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.
相等
电阻
②图1丙中玻璃瓶外部的电阻丝的作用是为了使左右玻璃瓶内电阻中的
______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
______的关系.
电流
电流
图1
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4.实验中的相关计算
在图1乙中,若通过电路的电流为 ,通电时间为 ,则左边玻璃瓶
内电阻丝 产生的热量为_____ ,右边玻璃瓶内电阻丝 产生的热量为
_____ .
600
300
图1
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5.实验交流与反思
(1)实验过程中,闭合开关 ,一段时间后,发现图1乙中 所在玻璃瓶
中细玻璃管的液柱上升比较快, 所在瓶中细玻璃管的液柱几乎没有变
化,发生此现象的原因可能是____.(多选)
A. 所在玻璃瓶密闭性不好(容器漏气) B.对应电阻丝 短路
C.电阻丝 被烧断
(2)通电后透明玻璃瓶中电阻丝的内能增大是通过______方式改变的,
空气的内能增大是通过________方式改变的.(均选填“做功”或“热传递”)
做功
热传递
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$$