第18章 第4节 焦耳定律(课件PPT)-【夺冠百分百】2024-2025学年九年级全一册物理新导学课时练（人教版）

第十八章　电功率 第4节　焦耳定律 知识梳理 导学园地 1.电流的热效应 (1)定义:电流通过导体时　　　　转化成　　　　的现象。  (2)影响电流通过导体时产生热量的多少的因素:　　　　　　、　　　　　　 、　　　　　　。  2.焦耳定律 (1)内容:电流通过导体产生的热量跟　　　　　　 成正比,跟导体的　　　　成正比,跟　　　　　　成正比。  (2)公式:　　　　。  3.电热的利用和防止 (1)电热的利用:　　　　、　　　　、　　　　、养鸡场的电热孵化器等。  (2)电热的防止:　　　　、散热片、散热扇等。  1.焦耳定律的变形公式只有在纯电阻电路中才能用来计算电热,非纯电阻电路中不能应用。 2.电热器是利用电流的热效应来工作的,其主要部件是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的金属导体制作。 电能　 内能　 电流　 电阻　 通电时间 电流的二次方 电阻 　通电时间　 Q=I2Rt 电热水器　 电饭锅 电熨斗 散热孔 目录 上页 首页 下页 知识点一:电流的热效应 1.下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是(　　) A.电风扇 B.电视机 C.电饭煲 D.电冰箱 2.如图所示,路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备,通过后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间的连接方式是　　　　联,工作时间长了,路由器外壳发烫,是由于电能转化成了　　　　能。  C 并　 内 目录 上页 首页 下页 知识点二:探究电流产生的热量与哪些因素有关 3.如图所示为“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两 个透明容器中封闭着等量的空气,电路正确连接后通电进行实验。下列说法不正确 的是(　　) A.通过左、右两边容器中电阻丝的电流相等 B.U形管中液面高度的变化反映电阻产生热量的多少 C.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同 D.左边容器中电阻产生的热量小于右边容器中电阻产生的热量 C　 目录 上页 首页 下页 4.如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 (1)如图甲所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与　　　　的关系,通电一段时间,　　　　(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多。  (2)通过观察图乙中的实验现象,可知　(选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。  名师点睛 ①在实验中,利用U形管两端液面的高度差反映电流产生的热量,运用了转换的方法。 ②电流产生的热量与多种因素有关,因此实验中还运用了控制变量的方法。 ③U形管两端高度差变化不明显,可以从两个方面考虑:一是装置漏气,二是产生热量少。 电流　 a　 d　 目录 上页 首页 下页 知识点三:焦耳定律 5.将规格都是“220 V　150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,下列说法正确的是(　　) A.三个用电器均能将电能全部转化为内能 B.根据R=可计算出三个用电器的电阻相等 C.三个用电器消耗的电能一样多 D.三个用电器产生的热量相等 6.如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图,R1=484 Ω、R2=44 Ω。当S1、S2均闭合时,通过R1、R2的电流之比I1∶I2=　　　,使用加热挡5 min电蒸锅产生的热量是　 　　J。    C　 1∶11 3.6×105 目录 上页 首页 下页 名师点睛 ①焦耳定律适用于任何用电器产生热量的计算。 ②对于纯电阻电路,计算用电器产生的热量还可用Q=W=Pt=UIt=t。 ③对于非纯电阻电路,计算用电器产生的热量只能用Q=I2Rt,计算消耗的电能只能用W=Pt=UIt。 目录 上页 首页 下页 知识点四:电热的利用和防止 7.下列实例,属于防止电流热效应产生危害的是(　　) A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B.家里使用电热水壶烧水 C.小明的妈妈用电熨斗熨衣服 D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温 8.计算电流通过电风扇产生的热量,下列正确的是(　　) A.UIt B.t C.I2Rt D.前面三个都可以 D　 C 目录 上页 首页 下页 【基础巩固练】 1.小北家购买了一台电热水器,使用时发现通电没多长时间,其电源线就很热,甚至能闻到很浓的烧焦味,于是小北决定用她学过的物理知识向消费者协会投诉,她可从下面哪个方面投诉(　　) A.导线太细 B.导线太粗 C.导线太短 D.电压太高 2.小明发现当给家中的电灯通电后,灯丝热得发光,而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化,对这一现象的解释正确的是(　　) A.通过灯丝的电流大些 B.电流在导线中不发生热效应 C.制成灯丝的材料电阻较小 D.导线和灯丝中的电流相同,但灯丝电阻更大 A D 目录 上页 首页 下页 3.甲、乙两个电热器的电阻之比为 5∶4,通电相同时间产生的热量之比为 5∶1,则通过甲、乙的电流之比为(　　) A.4∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.1∶2 4.如图所示是饭店里常用的一款干手器,其铭牌上标有“220 V　1 000 W”的字样,它在工作时,电动机转动的同时还可以吹出热风,下列说法正确的是(　　) A.干手器的额定功率越大,表示消耗的电能越多 B.使用1 min产生60 000 J的热量 C.在使用干手器时是电能转化为内能和机械能 D.干手器的电动机和电热丝一定是串联的 C C 目录 上页 首页 下页 5.把一个标有“10 V　3 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 (如图所示),小灯泡恰能正常工作。该电路工作10 s,定值电阻产生的热量是( ) A.60 J B.36 J C.30 J D.6 J 6.如图所示,两个密闭容器中接入电热丝R1、R2,右边容器上方接入电热丝R3,在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据　　　　(选填“气体”或“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少。已知R1=10 Ω,R3=6 Ω,为了研究电流产生的热量与电流的关系,则R2=　　　Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中,则可研究电流产生的热量与　　　　的关系。  D 气体　 10　 电阻 目录 上页 首页 下页 7.一个定值电阻两端的电压由2 V增大到4 V时,通过该电阻的电流相应增加了1 A, 则该定值电阻的阻值是　　　Ω,该电阻在电压为4 V时,通电2 s产生的热量是 　　　J。  8.某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡,电路如图所示。开关S接1时是　　挡;当开关S分别接“1”和“2”时,电流表的示数分别为5 A和2 A,则电阻R为　　　Ω。电烤箱处于“高温”挡工作10 min产生的热量为　　 　　。  2　 16　 高温 66 6.6×105 J 目录 上页 首页 下页 【素养提升练】 9.如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( ) A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 B.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少 C.不改变导线的连接方式,将左边容器中的电阻丝换成10 Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 D.不改变导线的连接方式,将右边容器上方的5 Ω电阻丝也放入右边容器内,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 D 目录 上页 首页 下页 10.某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有 关,他们用的实验器材如图所示,两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初 相平,两个密闭容器中都有一段电阻丝。 (1)请你用笔画线代替导线,把图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中。 (2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 　　　　。  转换法　 目录 上页 首页 下页 (3)接好电路,闭合开关,通电一段时间后,　　　　(选填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间均相同的情况下,　　　　越大,所产生的热量越多。  (4)让两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示)。移走图甲中的电阻,换接图乙中的电阻到电路中,重新做实验,此时通过两容器中电阻的电流不同,在通电时间相同的情况下,观察U形管中液面高度变化,由此得到的结论是  　。  (5)如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则Q=　　　　。  【拓展】若将图乙中右侧两个电阻并联后一并放入容器内,相同时间内,U形管左右液面高度变化之比为　　　　(不考虑热量损失)。  右　 电阻 在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多 I2Rt　 2∶1 目录 上页 首页 下页 11.如图所示是一个饮水机的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻,如表是它的部分参数。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]求: (1)1 kg的水温度从20 ℃升高到80 ℃吸收的热量。(2)R2的阻值。 (3)饮水机正常工作时,加热效率为84%,则将1 kg 的水从20 ℃加热到80 ℃需用多长时间? 解:(1)水升温所吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2× 103 J/(kg•℃)×1 kg×(80 ℃-20 ℃)=2.52× 105 J; (2) 当S1闭合、S2断开时,饮水机处于保温状态, 由图可知R1和R2串联,已知P保温=88 W,由P=得 R1+R2===550 Ω;当S1、S2同时闭合时,饮水机处于加热状态,由图可知, 只有R1接入电路,已知P加热=2 000 W,由P=得:R1===24.2 Ω, 则R2的阻值:R2=550 Ω-R1=550 Ω-24.2 Ω=525.8 Ω; (3) 饮水机正常工作时消耗的电能:W===3×105 J,由P=可得, 加热所用的时间:t===150 s。 目录 上页 首页 下页 $$