18.4《焦耳定律》知识点+练习-2024-2025学年人教版物理九年级全一册

18.4《焦耳定律》 一、电流的热效应 1、定义：当电流通过导体时，电能转化成内能，使导体发热，这种现象成为电流的热效应。 2、电热器：利用电流的热效应来工作的设备叫电热器，所有电热器都是把电能转化为内能的装置。如：电烙铁、电熨斗、电炉子、电饭锅、电暖气、电烤箱、电热水器等。  二、电流热效应的影响因素 电流通过导体时产生热的多少跟电流的大小、电阻的大小、通电时间的长短有关。 三、焦耳定律 1、定义：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。 2、公式：Q=I2Rt，在国际单位制中，热量Q的单位是焦耳，符号“J”。 电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能（或电功）W，即Q=W=UIt。 四、电热的利用和防止 1、电热的利用： 电热器是利用电热的设备，它是利用电流的热效应工作的，电热器的主要工作部分是发热体，发热体是用电阻率大、熔点高的金属电阻丝绕在绝缘材料上制成的。 例如，家中的电热水器、电饭锅、电熨斗，养鸡场中的电热孵化器等，都是利用电能转化为内能来工作的，都是利用电热为人类服务的。  2、电热的防止：  电热器在使用时清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节。但有时也有不利的影响。用电器工作将电能转化为其他形式能的过程中，由于电流的热效应，总有一部分电能转化为内能。 例如，电视机、计算机、电动机等用电器工作时，都不可避免的发热。这既浪费能源，同时又使导线温度升高，温度超过绝缘材料耐热温度后，绝缘材料会迅速老化，造成短路烧毁用电器，这就需要散热。因此很多家用电器采用设置散热孔、散热片或在发热体部分安装电风扇等方法散热。 18.4《焦耳定律》 1．有额定电压和额定功率均为“220V，100W”的电烙铁、电风扇、日光灯，若三者都在额定电压下正常工作，则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是（　　） A．电烙铁    B．日光灯    C．电风扇    D．一样多 2．下列情况中，属于防止电热危害的是（　　） A．电视机背后有散热窗    B．家庭电路中安装漏电保护器 C．冬天用电取暖器取暖    D．家用电器长时间不使用，隔一段时间通电一次 3．如图，小明探究电流通过导体产生热量的影响因素，初始U形管中各液面高度相平，容器中有等量空气且密闭良好，R1＝R2＝R3，A、B接入电 路中，则（　　） A．通过R1和R2的电流相等 B．右侧U形管中液面高度差较大 C．实验不能证明电流是产生热量的影响因素 D．容器中电阻发热多的一侧U形管中液面高度差大 4．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食用油。下列关于此实验装置的说法正确的是（　　） A．实验中液体吸热的多少是通过加热时间来反映的 B．本实验也可以将两根电阻丝并联接入电路进行实验 C．实验中导体产生的热量是通过温度计示数的变化来反映的 D．只将甲、乙两瓶中的液体换成质量和初温相同的不同液体，也可以比较不同液体比热容的大小 5．如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V  1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω  1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是（　　） A．移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光 B．电路中消耗的最大功率为4.8W C．滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V D．当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为140J     6．家庭电路中，由于线路连接处接触不良，造成局部过热，也可能会引起火灾。下列关于接触不良处过热的原因分析正确的是（　　） A．因电阻变大，使得通过此处电流比电路中其他部分电流小，长时间通电造成的 B．因电阻变小，使得通过此处电流变大，长时间通电造成的 C．因电阻变小，使得此处的发热功率变大，长时间通电造成的 D．此处电流与电路中其他部分电流相等，因电阻变大，长时间通电造成的     7．如图甲所示是常用的3D打印笔，它通过加热，挤出热熔的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成形。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是用于发热的电阻，表格是该款3D打印笔的相关参数。求： （1）R2的阻值。     （2）某次使用快挡打印，共将33g的塑料条从20℃加热到220℃，塑料条吸收的热量。（塑料条的比热容为1.6×103J/（kg•℃））     （3）完成这次打印，所需的时间。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$