18.4焦耳定律 课件 2023－2024学年人教版物理九年级全一册

第4节 焦耳定律 第1课时 焦耳定律 1.在国际单位制中,热量Q的单位是焦耳,符号是J。 2.无论是串联电路还是并联电路,电流通过电路产生的总热量一定等于电流通过各个用电器产生的热量之和,即Q=Q1+Q2+…。 焦耳 J 电流通过各个用电器产生的热量之和 Q=Q1+Q2+… 1.电流产生的热量与电压、电阻的关系 电流通过导体产生热量的多少跟电流、电阻和通电时间有关。在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。在电阻、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。 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。这个规律叫做焦耳定律。 (2)表达式:Q=I2Rt。其中Q表示电流通过导体产生的热量,单位是焦耳;I表示通过导体的电流,单位是安培;R表示导体的电阻,单位是欧姆;t表示通电时间,单位是秒。该表达式适用于任何电路。 知识点1:电流的热效应 1.(阜新中考)下列用电器利用电流热效应工作的是 ( ) A.电风扇 B.电视机 C.吸尘器 D.电饭锅 D 2.小明同学在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关时采用了如图所示的实验装置。 (1)实验是通过观察两个U形管中液面高度差的大小来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。 (2)实验结论:观察图甲中的A、B管,在通电时间相等时,发现B管液面高度差较大,则表明电流通过导体产生的热量多少与电阻有关。采用图乙实验装置,可以得出结论:在电阻和通电时间相同时,电流越大,电流产生的热量越多。 (3)该实验用到的探究方法有控制变量法和转换法。 液面高度差 电阻 电流 控制变量法 转换法 知识点2:焦耳定律 3.把一个阻值为10 的定值电阻接入某电路,测出通过它的电流为2 A,则通电100 s电流通过此定值电阻产生的热量为4 00 0J。 4 000 4.关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是 ( ) A.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多 B.根据Q= t可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少 C.根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关 D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多 D 知识点3:电热的利用和防止 5.下列属于防止电流热效应产生危害的实例是 ( ) A.家里使用电热水壶烧水 B.利用电视机后盖的小孔散热 C.家里使用电饭锅煮饭 D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服 B 6.电炉丝通过导线接到电路里,通过电炉丝和导线的电流大小相等,由于电炉丝的电阻比导线的电阻大,导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量多。 相等 多 7.如图所示电路,电源电压恒为6 V,闭合开关S,电流表示数为0.5 A,断开开关S,电流表示数为0.3 A,灯泡正常发光,则灯泡的额定功率为0.72W;断开开关S,通电 1 min电阻R产生的热量为64.8J。 72 64.8 8.(成都中考)小强同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为6 V,电阻丝R1=5 ,R2=15 ,a、b是两个触点。闭合开关S,当开关S1接通触点a 时,“电饭锅”的功率更大。将R2接入电路工作3 min产生的热量是43 2 J。 a 432 9.最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是 ( ) A.安培 B.欧姆 C.焦耳 D.伏特 C 10.(多选题)某款家用电热取暖器有两个挡位,它正常工作时,下列说法正确的是 ( ) A.取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成 B.“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多 C.“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻小 D.连接电热丝的导线比电热丝的电阻小 CD 11.如图,把一个标有“10 V 4 W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12 V的电源上,小灯泡恰能正常工作。求: (1)通过小灯泡的电流; (2)串联在电路中的定值电阻的阻值; (3)该电路工作1 min,定值电阻产生的热量。 解:(1)由P=UI可知,小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流:IL= = =0.4 A; (2)根据串联电路的特点可知,通过定值电阻R的电流IR=IL=0.4 A,定值电阻R两端的电压: UR=U-UL=12 V-10 V=2 V; 根据欧姆定律可知,定值电阻的阻值: R= = =5 ; (3)该电路工作1 min,定值电阻R产生的热量: Q=IR2Rt=(0.4 A)2 5 60 s=48 J。 12.(仙桃中考)某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,S1、S2不能同时闭合,R1的阻值为2.5 。只闭合S3时,电路中的电流为2 A。下列说法正确的是 (