6.3 焦耳定律 课件2023－2024学年教科版 物理九年级上册

内能 热效应 电流 电阻 通电时间 I2Rt UIt D 温度计示数 控制变量法(或转换法) 在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越多 小于 0.2 108 2400 D D B B 大 大 2.2 4 840 0.15 12 2 20 1200 44 445.5 3．焦耳定律 重难点解读 串、并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系： 物理量 串联 并联 电功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn 电功率 P总＝P1＋P2＋…＋Pn 电热 Q总＝Q1＋Q2＋…＋Qn 比例关系 在串联电路中，电压分配、电功、电功率、电热都与电阻成正比eq \f(R1,R2)＝eq \f(U1,U2)＝eq \f(W1,W2)＝eq \f(P1,P2)＝eq \f(Q1,Q2)(t相同) 在并联电路中，电流分配、电功、电功率、电热都与电阻成反比eq \f(R1,R2)＝eq \f(I2,I1)＝eq \f(W2,W1)＝eq \f(P2,P1)＝eq \f(Q2,Q1)(t相同) 易错易混 电热与电功的区别与联系 (1)纯电阻电路，就是指电路中只有电阻的电路，不含有电动机或电解槽等，从能量转化的角度看，纯电阻电路只将电能转化为热能(内能)，而电动机除将少量电能转化为热能外，电能主要转化为机械能；电流通过电解槽时，除将部分电能转化为热能外，还有部分电能转化为化学能。 (2)只有纯电阻电路中，电能才全部转化为热能，Q＝W才成立。 1．电流的热效应：电流通过导体时，电能转化为内能 的现象叫做电流的热效应 。 2．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，跟电时 间 成正比。 (2)公式：Q＝I2Rt 。若电能全部转化为内能，则Q＝W＝UIt ，如电烙铁、电炉等。 知识点1：电流的热效应与什么因素有关 1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是 ( ) A．电冰箱　　　B．电视机　　　C．电脑　　　　D．电热水壶 2．小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。 (1)实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。 (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容小于 (选填“大于”或“小于”)水的比热容。 (3)通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越多 。 (4)该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法(或转换法) 。 3．如图所示电路中，电源电压恒为6 V，R1＝30 Ω，只闭合开关S时，电流表示数为0.2A；同时闭合开关S、S1时，电流表示数为0.5 A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为108 J。 4．热熔胶在室温下为固体，加热变为较强黏性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起，如图是热熔胶枪的外形，在枪嘴内有电热丝。电热丝的电阻是1 000 Ω，通过的电流是0.2 A时，1 min产生的热量是2 400J。 5．下列例子中，能防止电热危害的是 ( ) A．供取暖用的电褥子 B．高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置 C．孵化家禽的电热孵卵机 D．收音机、电视机的机壳上有许多小孔 6．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＝eq \f(U2,R)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 7．(宜昌中考)甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为 ( ) A．2∶1 B．6∶1 C．1∶2 D．1∶6 8．(自贡中考)如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气， 下列说法错误的是 ( ) A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故 B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的 C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1∶2 D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系 9．(北部湾中考)家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅会把两根导线连接起来使用，但连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为与别处相比，连接处接触电阻较大 ，电能转化为热的功率较大 。 10．电阻丝的阻值为100 Ω的电炉，接在电压为220 V的电路中，通过电阻丝的电流是2.2 A，电阻丝通电10 s内产生的热量是4 840 J。 11．(雅安中考)在如图所示的电路中，电源电压为3 V，R1＝20 Ω。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.15 A；当滑片滑到某位置时，电压表的示数为1 V，1 min内电流通过R1产生的热量为12 J。 　12．(巴中中考)如图所示，电源电压10 V恒定不变，定值电阻R2的阻值为5 Ω。先闭合S1时，电流表示数为2 A，再闭合S2，电流表示数变化了0.5 A，则R1的阻值为20Ω，通电1 min电阻R2所产生的热量为1 200J。 13．(雅安中考)如图为一种家用电暖器的简化电路原理图，S是自我保护开关，电暖器倾倒时，S自动断开，切断电源，保证用电安全。该电暖器有“低温”“中温”“高温”三挡，“低温”挡的额定功率为550 W，“高温”挡的额定功率为1 650 W，闭合S1为“低温”挡。则R2的电阻为44 Ω；当家庭电路的电压为198 V时，使用“低温”挡的实际功率为445.5 W。 $$