第十三章 电功率 第4讲 焦耳定律 讲义-2025-2026学年沪科版(五四学制)物理九年级上学期
2026-04-05
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2份
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16页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第13章 电功率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 焦耳定律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.13 MB |
| 发布时间 | 2026-04-05 |
| 更新时间 | 2026-04-14 |
| 作者 | xkw_084026710 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57189202.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理讲义围绕“焦耳定律及应用”构建知识体系,通过框架图梳理实验结论、定律内容、表达式及纯非纯电阻电路电热计算,用对比表格呈现串并联电路中热量与电阻的关系,突出控制变量法在实验中的核心地位,清晰展现知识内在联系。
讲义特色在于“问题情境化”练习设计,如电动机产热计算(Q=I²Rt在非纯电阻电路的应用)和不同用电器热量比较题,培养科学推理与模型建构素养。实验探究题强化控制变量法应用,分层练习满足不同学生需求,助力教师实施精准教学。
内容正文:
上海市初中物理(新教材2024版)九年级上学期第13章 电功率第4讲焦耳定律(教师版)
上海市初中物理(新教材2024版)九年级上学期第13章 电功率第4讲焦耳定律
知识点1、焦耳定律及应用
知识梳理
1、通电导体放出的热量与哪些因素有关
结论:通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电时间 有关。
当电流和通电时间一定时,导体的电阻 越大 ,产生的热量 越多 。
当电阻和通电时间一定时,通过导体的电流 越大 ,产生的热量 越多 。
当电阻和电流一定时,通电时间 越长 ,产生的热量 越多 。
2、英国物理学家焦耳经过多年的研究,做了大量的实验,于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系:电流流过导体时产生的热量,跟电流的平方成 正比 ,跟导体的电阻成 正比 ,跟通电的时间成 正比 。这个规律叫做焦耳定律。
3、焦耳定律
3.1、内容:电流通过导体所产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
3.2、表达式:Q=I2Rt,其中Q表示热量,单位是焦耳,适用于任何电路。
3.3、拓展:
(l)纯电阻电路:电路中的用电器将电能全部转化为内能的电路。即满足:W=Q
(2)非纯电阻电路:电路中的用电器除将电能转化为内能外,还将电能转化为其他形式的能的电路。即满足:W>Q
4.电热的计算式
Q热=Pt=I2Rt,串、并联电路中放出的总热量Q总=Q1+Q2+…+Qn。
4.1、在纯电阻电路中,电流所做的功全部转化为内能,这时计算电热可利用下面的公式:Q热=W=Ult=I2Rt=。
4.2、 在非纯电阻电路中,电流所做的功不再等于导体产生的热量,而是大于这个热量,故计算电热只能用公式Q=I2Rt。
4.3、点拨:在焦耳定律的运用中,对以上三个不同形式的公式,应该针对具体问题的条件选择使用。
(1)当几个电阻串联,因为流经各电阻的电流相等,通电时间也相等,选用公式Q=I2Rt可知,导体产生的热量与电阻R成正比。
(2)当几个电阻并联时,各电阻两端的电压相等,当通电时间相同时,根据Q=,可知产生的热量与导体的电阻成反比。
5.电热功率的计算
P热=I2R,即电流通过导体时产生的热量的功率跟导体的电流的平方成正比,跟导体的电阻正正比。
6、焦耳定律实验中的控制变量法
焦耳定律的实验运用了控制变量法,当两段电阻串联时,控制电流和通电时间相同,得出产生的热量与电阻大小有关,当两电阻并联时,控制电阻和通电时间不变,得出产生的热量与电流大小有关。
专题讲练1
1.1、焦耳定律
1、将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( C )。
A电冰箱产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
2、将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( C )。
A电冰箱产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
3、把一台电动机接入电压 220V 的电路中,正常工作时通过电动机的电流为 5A,电动机线圈的电阻为 4Ω,1min 通过线圈的电流产生的热量为( B )
A、1100J B、6000J C、66000J D、3000J
4、某长度为 L 的均匀导线接在电源上。每分钟产生的热量为 Q。把这段导体对折后仍接在这个电源上,则每分钟产生的热量是( B )
A、2Q B、4Q C、Q/2 D、Q/4
5、单位时间内甲电炉产生的热量比乙电炉产生的热量多,可以断定( D )
A、甲电炉比乙电路电阻大 B、甲电炉的电压比乙电炉的电压大
C、甲电炉比乙电炉的额定功率大 D、甲电炉比乙电炉的实际功率大
6、白炽灯、电烙铁和电动机上都标有“220V 60W”字样,它们均正常工作 1h,产生热量最多的是( B )
A、白炽灯 B、电烙铁 C、电动机 D、产生的热量相同
7、现将标有“220V 100W”的电冰箱、电风扇、电炉各一台,分别接入电路中均正常工作,在相同时间内( C)
A.三个用电器产生的热量相同 B.电风扇消耗的电能最多
C.电炉将消耗的电能转化为内能最多 D.单独将电冰箱接入电路时,电能表转得最快
1.2、电热的计算
1、把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上,在时间 t 内电流做功 W1若把这两段电热丝并联后接在同一电源上,在时间 t 内电流做功为 W2,则 W1 与 W2之比是( C )
A、4:1 B、2:1 C、1:4 D、1:2
2、如图是两定值电阻 A 和 B 的电流与电压的关系图象。如果将两个电阻 A 和 B 串联后接在3V 的电源两端,则下列结论错误的是 ( B )
A.B 两端电压为 A 两端电压的两倍
B.电流通过 B 产生的热量是通过 A 产生热量的四倍
C.B 的电功率是 A 的电功率的两倍
D.B 的电阻是 A 的电阻的两倍
3、图甲所示电路中,电源电压不变,R2 是“20Ω,1A”的滑动变阻器,R1是定值电阻,电压表量程为 0~15V。闭合开关 S,在保证电路元件安全的情况下,滑片移动过程中,电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( C )
A.电源电压为 10V
B.R1 的阻值为 10Ω
C.R2 的最大功率是 4.5W
D.当滑动变阻器调至最右端,通电 1min,电流通过 R1产生的热量为 1080J
4、电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台线圈电阻是 10Ω 的电动机,当电动机两端加 220V 电压时,通过电动机线圈的电流为 1A,电动机工作 5 分钟所输出的机械功是 6300 J。
5、甲图是小灯泡 L 和电阻 R 的 I−U 图象.将小灯泡 L 和电阻 R 接入乙图所示电路中,只闭合开关 S1时,小灯泡 L 的实际功率为 1W.下列说法错误的是(D )
A.只闭合开关 S1时,小灯泡 L 的电阻为 4Ω
B.再闭合开关 S2时,电流表示数增加 0.2A
C.再闭合开关 S2时,电路总功率为 1.4W
D.再闭合开关 S2后,在 1min 内电阻 R 产生的热量为 240J
6、在如图所示的电路中,灯泡 L 标有“6V6W”字样,电源电压及灯泡电阻均保持不变,滑动变阻器最大阻值为 20Ω,定值电阻 R0=10Ω。当 S、S1 都闭合,滑片 P 移动到最左端时,灯泡 L 正常发光,则下列说法不正确的是( B)
A.电源电压为 6V
B.电流表的示数为 0.6A
C.灯泡的额定电流为 1A
D.当 S 闭合、S1断开,且滑片 P 移动到最右端,通电 1min 电路产生的总热量为 72J
7、如图甲所示电路,电源电压不变,R1、R2是定值电阻,R2=2R1,闭合开关 S,电流表和电
压表示数如图乙,则通电 5min 后,R1、R2 产生的总热量为___450________J。
8、小明家买了一个家用电吹风,其简化电路如图甲所示,主要技术参数如下表。
由于热风功率看不清,小明决定,利用家庭中的电能表和钟表来测定电吹风吹热风时的电功率。于是,他将电吹风单独接入家庭电路中,电吹风在吹热风状态下工作 2min,小明发现电能表指示灯闪烁了 64 次。求:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电吹风内电动机的电阻是 1Ω,电吹风吹冷风 1.5min 产生的热量是多少?
(3)电吹风吹热风时的功率是多少?
【答案】(1)0.5A ;(2)22.5J ;(3)1200W
1.3、焦耳定律实验
1、小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”。两只相同的烧瓶中装有适量的煤油,烧瓶A中浸泡着一段铜丝,电阻较小;烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金丝,电阻较大,温度计显示煤油的温度。
(l)为保证实验科学合理,两个烧瓶中所装煤油的质量应该 相等 。
(2)实验中,小宇和小刚发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量 越多 。
2、小明用如图甲和图乙所示的实验装置分别探究“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”。
(1) 图甲所示实验中通过 温度计示数的变化量(或温度计升高的温度) 来比较电流产生的热量的多少。
(2) 为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲乙两瓶中要装入相同的初温和质量 的煤油。其中 甲 瓶中煤油的温度升高得快。
(3) 实验中选用煤油而不用水的原因是:
煤油比热容小,吸热相同时间升高温度多,实验效果更明显 。
(4) 用如图乙所示的实验装置探究,得到的结论是:
当电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越多 。
(5) 本实验中的探究方法是 控制变量法 和 转换法 。
3、实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量和初温都相同的煤油,两个烧瓶内分别装有阻值不同的电阻丝 R1 和 R2,两个完全相同的温度计,满足实验要求的电源和开关各一个,导线若干。小阳利用以上器材探究电流产生的热量与哪些因素有关,他将相关实验器材接成图所示的电路,闭合开关一段时间,两个同学同时观察两只温度计的示数。
(1) 该实验探究的是电流通过导体产生的热量与 电阻 是否有关;
(2) 在此实验中,温度计示数的变化反映了 热量产生的多少 ;
(3) 此实验器材中没有测量时间的工具,他是通过操作 干路开关 来确保通电时间相同的。
4、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封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,两次实验电源电压不变。
(1) 实验中通过 气球膨胀程度 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2) 甲装置是串联电路,保证电流相等的同时控制 通电时间 相等,因此可探究电流产生的热量与 电阻 的关系。
(3) 在装置甲、乙的两次实验中,通过比较相同时间里气球 B 与 D 的变化情况,可探究电流产生的热量与 电流 的关系。
(4) 甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与 C (填气球字母标号)气球相通的电阻丝产生的热量最多。
5、实验小组的同学为了探究影响电流通过导体产生热量多少的因素,提出以下猜想:电流通过导体产生热量的多少可能与通过的电流、电阻和时间有关。准备了两个相同的烧瓶,内装质量相等的煤油,两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计,三个规格完全相同的滑动变阻器,四根电阻丝(R1>R2,R3=R4),以及电源、开关、导线等。
(1) 甲方案中,闭合开关,通过一段时间后,温度升高较多的是 A 温度计(选填“A”或“B”)。
(2) 乙方案要探究的是电流通过导体产生热量的多少跟 电流 的关系。
6、在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( C)
①U 形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于 10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
7、图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将 R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且 R1>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是(D )
A.烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显
B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
8、小明用如图甲所示装置探究两种液体的吸热能力,两烧瓶中的电阻丝相同。甲实验中,必
须取质量相等的 A、B 两种液体。根据实验测得的数据描绘出 A、B 两种液体的温度随加热
时间变化的图像如图乙所示,分析图乙可知___________(选填“A”或“B”)的吸热能力更强。
若加热过程中无热量损失,已知 A 的比热容为 2.4×103 J/(kg·℃),则 B 的比热容为___________J/(kg·℃);若在甲、乙两瓶中,液体是质量相同的同种液体,甲乙电阻丝的阻 值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与___________的关系。
A 1.2×103 电阻
【解析】[1]A、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示,加热 5 分钟,A 升温 20℃,B 升温 40℃,根据比较吸热能力的第 2 种方法,可知 A 的吸热能力更强。
知识点 2 电流热效应的应用与控制
1、电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的 热效应 。
2、电热器:利用电来加热的设备并且把电能完全转化为热。
3、电热器的构成:电热器的主要组成部分叫发热体,而发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的,电流通过电阻丝发热。用电来加热的设备都是电热器。
4、电热的利用
电流热效应的应用很广泛,如电熨斗、电热水壶、电吹风、电饭煲等都用到了电流热效应的原理。
5、电热的防止
不是利用电流热效应工作的用电器,电流产生的热量造成了电能的浪费,应尽量减小。
有些用电器为了避免因温度过高而影响正常工作,采取了散热措施,如电脑、电视机、电冰箱等。
电热会使用电器温度过高,影响用电器的工作、使用寿命,甚至损坏用电器,在用电器上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇等,可用来防止电热的破坏。
专题讲练2
1、下列常见用电器中不是利用电流热效应工作的是( B )。
A. 电炉 B.电动机 C. 电饭煲 D.电熨斗
2、如图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,主要是因为( D )
A、导线的绝缘皮隔热
B、导线散热比电阻丝快
C、通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
D、导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量较少
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$上海市初中物理(新教材2024版)九年级上学期第13章 电功率第4讲焦耳定律(学生版)
上海市初中物理(新教材2024版)九年级上学期第13章 电功率第4讲焦耳定律
知识点1、焦耳定律及应用
知识梳理
1、通电导体放出的热量与哪些因素有关
结论:通电导体产生的热量跟 有关。
当电流和通电时间一定时,导体的电阻 ,产生的热量 。
当电阻和通电时间一定时,通过导体的电流 ,产生的热量 。
当电阻和电流一定时,通电时间 ,产生的热量 。
2、英国物理学家焦耳经过多年的研究,做了大量的实验,于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系:电流流过导体时产生的热量,跟电流的平方成 ,跟导体的电阻成 ,跟通电的时间成 。这个规律叫做焦耳定律。
3、焦耳定律
3.1、内容:电流通过导体所产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
3.2、表达式:Q=I2Rt,其中Q表示热量,单位是焦耳,适用于任何电路。
3.3、拓展:
(l)纯电阻电路:电路中的用电器将电能全部转化为内能的电路。即满足:W=Q
(2)非纯电阻电路:电路中的用电器除将电能转化为内能外,还将电能转化为其他形式的能的电路。即满足:W>Q
4.电热的计算式
Q热=Pt=I2Rt,串、并联电路中放出的总热量Q总=Q1+Q2+…+Qn。
4.1、在纯电阻电路中,电流所做的功全部转化为内能,这时计算电热可利用下面的公式:Q热=W=Ult=I2Rt=。
4.2、 在非纯电阻电路中,电流所做的功不再等于导体产生的热量,而是大于这个热量,故计算电热只能用公式Q=I2Rt。
4.3、点拨:在焦耳定律的运用中,对以上三个不同形式的公式,应该针对具体问题的条件选择使用。
(1)当几个电阻串联,因为流经各电阻的电流相等,通电时间也相等,选用公式Q=I2Rt可知,导体产生的热量与电阻R成正比。
(2)当几个电阻并联时,各电阻两端的电压相等,当通电时间相同时,根据Q=,可知产生的热量与导体的电阻成反比。
5.电热功率的计算
P热=I2R,即电流通过导体时产生的热量的功率跟导体的电流的平方成正比,跟导体的电阻正正比。
6、焦耳定律实验中的控制变量法
焦耳定律的实验运用了控制变量法,当两段电阻串联时,控制电流和通电时间相同,得出产生的热量与电阻大小有关,当两电阻并联时,控制电阻和通电时间不变,得出产生的热量与电流大小有关。
专题讲练1
1.1、焦耳定律
1、将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )。
A电冰箱产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
2、将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )。
A电冰箱产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
3、把一台电动机接入电压 220V 的电路中,正常工作时通过电动机的电流为 5A,电动机线圈的电阻为 4Ω,1min 通过线圈的电流产生的热量为( )
A、1100J B、6000J C、66000J D、3000J
4、某长度为 L 的均匀导线接在电源上。每分钟产生的热量为 Q。把这段导体对折后仍接在这个电源上,则每分钟产生的热量是( )
A、2Q B、4Q C、Q/2 D、Q/4
5、单位时间内甲电炉产生的热量比乙电炉产生的热量多,可以断定( )
A、甲电炉比乙电路电阻大 B、甲电炉的电压比乙电炉的电压大
C、甲电炉比乙电炉的额定功率大 D、甲电炉比乙电炉的实际功率大
6、白炽灯、电烙铁和电动机上都标有“220V 60W”字样,它们均正常工作 1h,产生热量最多的是( )
A、白炽灯 B、电烙铁 C、电动机 D、产生的热量相同
7、现将标有“220V 100W”的电冰箱、电风扇、电炉各一台,分别接入电路中均正常工作,在相同时间内( )
A.三个用电器产生的热量相同 B.电风扇消耗的电能最多
C.电炉将消耗的电能转化为内能最多 D.单独将电冰箱接入电路时,电能表转得最快
1.2、电热的计算
1、把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上,在时间 t 内电流做功 W1若把这两段电热丝并联后接在同一电源上,在时间 t 内电流做功为 W2,则 W1 与 W2之比是( )
A、4:1 B、2:1 C、1:4 D、1:2
2、如图是两定值电阻 A 和 B 的电流与电压的关系图象。如果将两个电阻 A 和 B 串联后接在3V 的电源两端,则下列结论错误的是 ( )
A.B 两端电压为 A 两端电压的两倍
B.电流通过 B 产生的热量是通过 A 产生热量的四倍
C.B 的电功率是 A 的电功率的两倍
D.B 的电阻是 A 的电阻的两倍
3、图甲所示电路中,电源电压不变,R2 是“20Ω,1A”的滑动变阻器,R1是定值电阻,电压表量程为 0~15V。闭合开关 S,在保证电路元件安全的情况下,滑片移动过程中,电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为 10V
B.R1 的阻值为 10Ω
C.R2 的最大功率是 4.5W
D.当滑动变阻器调至最右端,通电 1min,电流通过 R1产生的热量为 1080J
4、电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台线圈电阻是 10Ω 的电动机,当电动机两端加 220V 电压时,通过电动机线圈的电流为 1A,电动机工作 5 分钟所输出的机械功是 J。
5、甲图是小灯泡 L 和电阻 R 的 I−U 图象.将小灯泡 L 和电阻 R 接入乙图所示电路中,只闭合开关 S1时,小灯泡 L 的实际功率为 1W.下列说法错误的是( )
A.只闭合开关 S1时,小灯泡 L 的电阻为 4Ω
B.再闭合开关 S2时,电流表示数增加 0.2A
C.再闭合开关 S2时,电路总功率为 1.4W
D.再闭合开关 S2后,在 1min 内电阻 R 产生的热量为 240J
6、在如图所示的电路中,灯泡 L 标有“6V6W”字样,电源电压及灯泡电阻均保持不变,滑动变阻器最大阻值为 20Ω,定值电阻 R0=10Ω。当 S、S1 都闭合,滑片 P 移动到最左端时,灯泡 L 正常发光,则下列说法不正确的是( )
A.电源电压为 6V
B.电流表的示数为 0.6A
C.灯泡的额定电流为 1A
D.当 S 闭合、S1断开,且滑片 P 移动到最右端,通电 1min 电路产生的总热量为 72J
7、如图甲所示电路,电源电压不变,R1、R2是定值电阻,R2=2R1,闭合开关 S,电流表和电压表示数如图乙,则通电 5min 后,R1、R2 产生的总热量为 J。
8、小明家买了一个家用电吹风,其简化电路如图甲所示,主要技术参数如下表。
由于热风功率看不清,小明决定,利用家庭中的电能表和钟表来测定电吹风吹热风时的电功率。于是,他将电吹风单独接入家庭电路中,电吹风在吹热风状态下工作 2min,小明发现电能表指示灯闪烁了 64 次。求:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电吹风内电动机的电阻是 1Ω,电吹风吹冷风 1.5min 产生的热量是多少?
(3)电吹风吹热风时的功率是多少?
1.3、焦耳定律实验
1、小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”。两只相同的烧瓶中装有适量的煤油,烧瓶A中浸泡着一段铜丝,电阻较小;烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金丝,电阻较大,温度计显示煤油的温度。
(l)为保证实验科学合理,两个烧瓶中所装煤油的质量应该 。
(2)实验中,小宇和小刚发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量 。
2、小明用如图甲和图乙所示的实验装置分别探究“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”。
(1) 图甲所示实验中通过 来比较电流产生的热量的多少。
(2) 为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲乙两瓶中要装入相同的初温和 的煤油。其中 瓶中煤油的温度升高得快。
(3) 实验中选用煤油而不用水的原因是:
。
(4) 用如图乙所示的实验装置探究,得到的结论是:
。
(5) 本实验中的探究方法是 和 。
3、实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量和初温都相同的煤油,两个烧瓶内分别装有阻值不同的电阻丝 R1 和 R2,两个完全相同的温度计,满足实验要求的电源和开关各一个,导线若干。小阳利用以上器材探究电流产生的热量与哪些因素有关,他将相关实验器材接成图所示的电路,闭合开关一段时间,两个同学同时观察两只温度计的示数。
(1) 该实验探究的是电流通过导体产生的热量与 是否有关;
(2) 在此实验中,温度计示数的变化反映了 ;
(3) 此实验器材中没有测量时间的工具,他是通过操作 来确保通电时间相同的。
4、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封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,两次实验电源电压不变。
(1) 实验中通过 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2) 甲装置是串联电路,保证电流相等的同时控制 相等,因此可探究电流产生的热量与 的关系。
(3) 在装置甲、乙的两次实验中,通过比较相同时间里气球 B 与 D 的变化情况,可探究电流产生的热量与 的关系。
(4) 甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与 (填气球字母标号)气球相通的电阻丝产生的热量最多。
5、实验小组的同学为了探究影响电流通过导体产生热量多少的因素,提出以下猜想:电流通过导体产生热量的多少可能与通过的电流、电阻和时间有关。准备了两个相同的烧瓶,内装质量相等的煤油,两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计,三个规格完全相同的滑动变阻器,四根电阻丝(R1>R2,R3=R4),以及电源、开关、导线等。
(1) 甲方案中,闭合开关,通过一段时间后,温度升高较多的是 温度计(选填“A”或“B”)。
(2) 乙方案要探究的是电流通过导体产生热量的多少跟 的关系。
6、在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( )
①U 形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于 10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
7、图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将 R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且 R1>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是( )
A.烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显
B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
8、小明用如图甲所示装置探究两种液体的吸热能力,两烧瓶中的电阻丝相同。甲实验中,必
须取质量相等的 A、B 两种液体。根据实验测得的数据描绘出 A、B 两种液体的温度随加热
时间变化的图像如图乙所示,分析图乙可知___________(选填“A”或“B”)的吸热能力更强。
若加热过程中无热量损失,已知 A 的比热容为 2.4×103 J/(kg·℃),则 B 的比热容为___________J/(kg·℃);若在甲、乙两瓶中,液体是质量相同的同种液体,甲乙电阻丝的阻 值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与___________的关系。
知识点 2 电流热效应的应用与控制
1、电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的 。
2、电热器:利用电来加热的设备并且把电能完全转化为热。
3、电热器的构成:电热器的主要组成部分叫发热体,而发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的,电流通过电阻丝发热。用电来加热的设备都是电热器。
4、电热的利用
电流热效应的应用很广泛,如电熨斗、电热水壶、电吹风、电饭煲等都用到了电流热效应的原理。
5、电热的防止
不是利用电流热效应工作的用电器,电流产生的热量造成了电能的浪费,应尽量减小。
有些用电器为了避免因温度过高而影响正常工作,采取了散热措施,如电脑、电视机、电冰箱等。
电热会使用电器温度过高,影响用电器的工作、使用寿命,甚至损坏用电器,在用电器上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇等,可用来防止电热的破坏。
专题讲练2
1、下列常见用电器中不是利用电流热效应工作的是( )。
A. 电炉 B.电动机 C. 电饭煲 D.电熨斗
2、如图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,主要是因为( )
A、导线的绝缘皮隔热
B、导线散热比电阻丝快
C、通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
D、导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量较少
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