15.4 探究焦耳定律----2024-2025学年沪粤版物理九年级上学期

15.4 探究焦耳定律 1.电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的____效应。例如：电热毯、电熨斗、电热水壶、电暖器等，这些用电器都是将____能转化为____能。 2.在“探究影响电流热效应因素”的实验中： （1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计 了如图15-4-1甲所示的装置，电流通过导体产生热量的多少 用__________________来反映，这种实验方法叫做________ 图15-4-1 （2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电 30 s 再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中； 然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作， 实验次数 电流/A 通电时间/s  电阻/Ω  温度升高量/℃  1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 获得第二组数据（见下表）。 由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流______（选填“越大”或“越小”），其产生的热量越多。 （3）若要探究电热器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择图乙中___（选填“A”或“B ”）烧瓶与图甲中的烧瓶______（选填“串联”或“并联”）。 3.由焦耳定律可知，电流流过导体时产生的热量跟电流的平方、____________和通电的时间成____比。冬天使用电烤炉时，电热丝和连接的导线____联在电路中，通过它们的电流______，通电时间是相同的，而电热丝的电阻比导线的电阻____，根据焦耳定律公式Q= _____可知，电流产生的热量Q_电热丝___Q_导线 ，从而出现电热丝热得发红而导线却不怎么热的现象。 4. 某导体的电阻是3 Ω ，当通过它的电流为2 A时，1 min内导体产生的热量是_____J 。 5.如图15-4-2所示，电源电压恒为9 V ，R1和R2为定值电阻，其中R1=5 Ω 。闭合开关S，电压表示数为3 V ，则通电10 s电阻R2产生的热量为____J 。 图15-4-2 6.如图15-4-3所示电路中，电源电压不变，两个定值电阻R1=40 Ω 、R2=60 Ω ，闭合开关后，电流表的示数为0.15 A，则通电1 min电路中产生的热量为____J 。 图15-4-3 7. 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.小市同学在物理课上表演了一个小魔术，用如图15-4-4所示形状的金属片点燃火柴，他将此金属片接在学生电源上，则火柴最容易被点燃的位置是( ) A. a点 B. b 点 C. c 点 D. 都一样 图15-4-4 9.如图15-4-5所示，阻值为R 的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U 的电源上。闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是( ) A、 B、 B、 D、 10.电脑的中央处理器(CPU) 工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却。某电脑CPU的发热功率为8 W ，铜质散热器的质量是0.8 kg。若工作半小时，则CPU 产生热量____J ；不考虑热损失的情况下，这些热量可使散热器温度升高____℃。［铜的比热容为0.4×10^3 J/(kg⋅℃)] 11.如图15-4-6所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5 V，电热丝R阻值为1 Ω 。闭合开关S ，电热丝温度升高，利用电流的___效应实现高温封口，3 s 内电热丝产生的热量为____J 。若使用时总把塑料袋烫坏，可以______（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 图15-4-6 12.20世纪初，科学家发现，某些物质在很低温度时，电阻就变成了零，这就是______现象；如图15-4-7所示是探究“电热与电流关系”的部分装置，已知A、B 两点间的电压为6 V ，R1=R2=R3=5 Ω ，通电2 min ,则R1与R2产生的热量相差_____J 。 图15-4-7 13.如图15-4-8甲所示是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙所示，电源电压为220 V，R1、R2 是电热丝，R1=55 Ω ，R2=110 Ω 。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S 接3、4时处于速热挡。求： （1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流。 （2）挂烫机慢热挡工作1 min ,电热丝产生的热量。 （3）挂烫机速热过程中的总电功率。 图15-4-8 14.［跨学科实践］ 某品牌家用吸尘器的铭牌如下表，它的 电动机正常工作10 s做的总功为__________J ；若电动机线 圈电阻为1 Ω ，则10 s内电动机线圈产生的热量是_____J 。 额定电压/V  220 额定功率/W  1100 答案 1、热 电 内 2、温度计示数的变化 转换法 越大 B 串联 3、导体的电阻 正 串 相等 大 IRt > 4、720 5、36 6、90 7、B 8、C 9、D 10、4400 45 11、热 75 增大 12、超导 288 13、[答案] 由电路图可知，开关S 接2、3时处于慢热挡，只有电 热丝R1接入电路中，则电路中的电流：I=U/R1=220 V/55 Ω=4 A [答案] 挂烫机慢热挡工作1 min ,电热丝产生的热量： Q=IR_1t=(4 A)×55 Ω×60 s=5.28×10J 。 [答案] 开关S接3、4时处于速热挡，两电热丝并联，R_1 的电 功率：P1=UI1=U/R1=(220 V)/55 Ω=880 W ， R_2的电功率：P2=UI_2=U/R2=(220 V)/110 Ω=440 W ， 挂烫机速热过程中的总电功率： P=P1+P2=880 W+440 W=1320 W 。 14、1.1×10 250 学科网（北京）股份有限公司 $$