14.5焦耳定律 课件 2023-2024学年鲁科版物理九年级上册

焦耳定律 5 第十四章 电功率 [2023·北京期末]下列用电器中，主要是利用电流热效应工作的是(　　) A．抽油烟机 B．电熨斗 C．台式电风扇 D．笔记本电脑 1 B 2 [2022·洛阳模拟]北京冬奥会期间，我们的科研人员为运动员、教练员及志愿者们提供了带电源的智能控温加热手套，如图所示，该手套应用了电流的________效应，发现其规律的科学家是________。 2 热 焦耳 3 如图所示，串联的两电阻丝(R1＜R2)封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流________(填“相等”或“不相等”)，一段时间后，密闭 烧瓶内的空气被加热，观察到 ________(填“A”或“B”)气球先 鼓起来。 相等 B 【点方法】 两电阻丝串联是应用了控制变量法，控制通电时间和电流大小相等，只改变电阻；用气球膨胀程度反映电阻丝产生的电热多少应用了转换法。 • • • • • • • • • 4 [2023·东营期中]在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。 (1)两只烧瓶中应装入质量和初温都相同的煤油，实验中通过观察__________________来比较电流通过导体产生热量的多少。 温度计升高的示数 (2)如图甲所示，两只烧瓶中装有阻值不同的电热丝(R1＞R2)，可以探究电流通过导体产生的热量与________的关系；通电一段时间，________(填“R1”或“R2”)产生的热量较多。 电阻 R1 (3)如图乙所示，两只烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数________(填“相同”或“不同”)， 可以探究________和通电时 间一定时，电流产生的热量 跟________的关系。 不同 电阻 电流 (4)本实验用到的物理方法有____________和 _________。 控制变量法 转换法 5 [2022·陕西模拟]电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，这主要是因为(　　) A．导线的绝缘体隔热 B．导线的电阻远小于电阻丝的电阻 C．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 D．导线散热比电阻丝快 【点易错】 电阻丝跟导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，因为Q＝I2Rt，R电阻丝>R导线，所以产生的热量Q电阻丝>Q导线。即相同时间内导线产生的热量小于电阻丝产生的热量，是因为导线的电阻小于电阻丝的电阻，与散热快慢、隔热效果无关，B正确，ACD错误。 • • • • • • • • 【答案】B 如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3 V的电源，接通电路，发热电阻温度升高，利用电流的_________实现高温封口。阻值为1 Ω的发热电阻通电10 s产生________J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更________ (填“大”或“小”)的电阻。 6 热效应 90 大 12 【点拨】 [2022·安徽]如图所示电路，电源电压保持3 V不变，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。闭合开关S，通电100 s，电阻R1产生的热量为________J。 7 10 【点拨】 [2022·梧州]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 8 B [2022·徐州模拟]若电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220 V　60 W”的字样，它们都在额定电压下工作相同的时间，则三个用电器产生的热量(　　) A．电烙铁最多 B．电视机最多 C．电风扇最多 D．一样多 9 【点拨】 三个用电器额定功率相同，它们都在额定电压下工作相同时间，则消耗的电能相同。电视机主要是把电能转化为声能和光能，电风扇主要是把电能转化为机械能，只有电烙铁将电能全部转化为热能，故三个用电器产生的热量最多的是电烙铁，A正确。 【答案】A [2023·青岛期末]如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，四个相同的透明容器中密封着等量的空气。 10 (1)本实验是研究电流的________效应，从能量转化的角度分析，是电能转化为_________能。 (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高度差大于左侧液面高度差， 如图甲所示，表明在电流和通电 时间相同的情况下，________越 大，产生的热量越多。 热 热 电阻 (3)图中U形管________(填“是”或“不是”)连通器，图乙中R3与R2并联，此时通过R1的电流比通过R2的电流________(填“大”或“小”)。 (4)某小组在利用乙图装置实验时， 发现左右两侧U形管液面高度差 相同，与其他小组的实验现象都 不同，经检查，装置气密性良好。 请你分析实验现象不同的原因：_________。 不是 大 R3断路 【点拨】 实验发现左右两侧U形管液面高度差相同，且装置气密性良好，说明左右两侧电阻产生的热量相同，又因为R1＝R2，通电时间也相同，根据Q＝I2Rt可知，通过R1和R2的电流相同，说明R3中没有电流，故原因可能是电阻R3断路了。 市场上有一种即热式电加热器，小巧轻盈，即开即热，无需等待，电功率一般为6 kW～12 kW。这种电加热器需铺设专用线路方可使用，导线的横截面积一般要在4 mm2以上。请解释： 11 (1)这种电加热器为什么能“即开即热”？ 解：这种电加热器电功率很高，根据Q＝W＝Pt，电能转化为热能较快，水在单位时间内可吸收较多热量，温度升高迅速，达到“即开即热”的效果。 (2)安装这种即热式电加热器为什么选择较粗的导线？ 解：即热式电加热器电功率很高，而家庭电路电压 U＝220 V，根据P＝UI可知，使用即热式电加热器时电流很大；输电线有电阻，通电后，电流通过电线会产生热量，根据Q＝I2Rt可知，相同时间产生热量的多少跟电流和电阻有关；当材料、长度一定时，横截面积越大的导线电阻越小，产生的热量越少，因此为了安全起见，使用大电功率用电器时要选择较粗的导线。 电流通过发热电阻时，因为电流的热效应，发热电阻产生热量，温度升高，实现高温封口；发热电阻产生的热量Q＝t＝×10 s＝90 J；封口时总是把塑料袋烫坏，说明发热电阻产生的热量过多，由公式Q＝t可知，电压和通电时间不变，要减小发热电阻产生的热量，应增大发热电阻的阻值。 电路中的总电阻R＝R1＋R2＝10 Ω＋20 Ω＝30 Ω，电路中的电流I＝＝＝0.1 A，通过R1的电流I1＝I＝0.1 A，通电100 s，电阻R1产生的热量Q＝I12R1t＝(0.1 A)2× 10 Ω×100 s＝10 J。 $$