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初三物理 焦耳定律(基础)知识讲解、练习、解析

焦耳定律(基础)

【学习目标】

1、知道电流的热效应;

2、理解焦耳定律,知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关;

3、知道电热的利用和防止。

【要点梳理】

要点一、电流的热效应

1.定义:电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。

2.影响电流的热效应大小的因素:导体通电时,产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。通电时间越长,电流越大,电阻越大,产生的热量越多。

要点诠释:电流通过导体时,电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有电阻。导体通电时,由于要克服导体对电流的阻碍作用,所以要消耗电能,这时电能转化成内能。如果导体的电阻为零,电流通过导体时,不需要把电能转化成内能,这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。

3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素

(1)电流产生的热量与电阻的关系

如图18.4-2所示,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。两个密闭容器中都有一段电阻丝,右边容器中的电阻比较大。

两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?

实验表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。

(2)电流产生的热量与电流大小的关系

如图18.4-3所示,两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?

实验表明:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。

要点二、焦耳定律

1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正比。这个规律叫焦耳定律。

2.公式:Q=I2Rt

要点诠释:焦耳定律的另外两个表达式:

1. 从公式我们能看出,电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。

2. 在应用焦耳定律的表达式来解决问题时,应该根据具体情况进行分析选用,例如,当几个导体串

联起来时,由于通过导体的电流相等,通电时间也相等,应用表达式分析,此时导体产生的热量与电阻R成正比;当几个导体并联起来时,由于加在导体两端的电压相等,通电时间也相等,应用表达式分析,此时导体产生的热量与电阻成反比。

3. 几个公式的比较

热量,此时电功等于电热,即W=Q。而在非纯电阻电路中,电流所做的功只有一部分用来产生热量,如电动机工作时,既产生热量又产生机械能,电功等于热量与机械能之和,即W>Q,故此时就不能用电功的公式来计算电热了。

要点三、电热的利用和防止

1. 电热的利用:日常生产、生活中会经常用到电热,如家用的热水器、电饭煲等,这些都是用电来

加热的设备,叫电热器。

要点诠释:

这些用电器的共同特点就是利用电流做功,将电能转化成内能,使我们获得需要的热量。

有些电器通电时也能产生热量,但是由于不是用电来加热的,所以不能叫电热器(如电视机、电脑等)。

2. 电热的危害:很多情况下,电流通过导体时产生的热量,并不是我们需要的,这时电能白白消耗

掉了,有时还会引起事故甚至灾害,所以要想办法阻止电热的产生。

要点诠释:

我们说的电热的危害是对于我们的需要来说的,如果产生的热量是我们需要的,那对我们是有利的,反之就是有害的,如:电视机在工作时产生的热量,在正常观看时是有害的,但当电视机长时间不用时,我们可以利用电热来驱潮,这时的电热是有利的。

电热器在工作时产生的热量如果过多,也会带来危害,所以我们在正常使用电能产生的热量时,也要注意安全。

【典型例题】

类型一、基础知识

1、(2015•宿迁中考)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.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流

B.导线的绝缘皮隔热

C.导线散热比电阻丝快

D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少

【思路点拨】电炉丝和导线串联,通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻越大电流产生的热量越多,据此分析判断。

【答案】D

【解析】电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,故A错误;

因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,所以产生的热量:Q电炉丝>Q导线,即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故D正确,B、C错。故选D。

【总结升华】本题主要考查学生对焦耳定律的了解与掌握,分析时注意用好控制变量法。

举一反三:

【变式】某导体通过1A的电流时,在某一段时间内放出的热量是4J,如果通过它的电流增加到2A,在相同的时间内放出的热量是( )

A.8J B.16J C.32J D.64J

【答案】B

【解析】由于Q=I2Rt可知在t、R一定时,Q与I2成正比,电流变为原来的2倍时,Q变为原来的4倍。

2、小强同学为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实验(甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油,玻璃管内液面相同)。

(1)电阻丝甲与乙采用串联的连接方式,其目的是_________。

(2)已知电阻丝的阻值R甲>R乙,通电一段时间后,_________烧瓶中的玻璃管液面上升较高。

(3)我们保持电源的电压不变,利用该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与_________的关系(写出一种即可)。

(4)上述实验中,用到的科学方法主要是“控制变量法”,请你另举一个平时学习过程中用到这种方法的实验名称:_________。

【答案】(1)使甲和乙的通电时间和通过的电流相同;(2)甲;(3)电流大小(或通电时间) ;(4)探究电流与电压和电阻的关系。(或探究电阻大小与哪些因素有关的实验等)

【解析】电流通过导体产生的热量与电流的大小、通电的时间、导体电阻的大小都有关,当我们探究产生的热量与电阻的关系时,要使电流与通电时间相同,把两个电阻串联能很好地达到这一要求;当电流和通过时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,所以在通电一段时间后,甲中液面升得更高;在这一装置中,我们还可以通过滑动变阻器的滑片改变电路中的电流,以某一个电阻为对象还可以探究产生的热量与电流或热量与电流通电时间的关系;(4)我们在前面探究电阻的大小与哪些因素有关、电流与电压和电阻的关系等实验时都用到了控制变量法。

【总结升华】当我们在探究影响某物理量大小的因素时,常使其他的相关量保持相同,这种方法称为控制变量法。学习物理的过程中,我们在很多的探究过程中都会用到这种方法。

类型二、知识运用

3、电动机是将电能转化成机械能的机器,但由于线圈内部有电阻,所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V的电源两端,使其正常转动时,通过电动机中的电流为0.3A;短暂地卡住电动机转动轴,使其不能转动,通过电动机中的电流为3A。则这台电动机线圈的电阻为_____Ω,正常转动时的效率是________________。

【思路点拨】当电动机正常转动时,消耗的电能(总功)转化为机械能(有用功)和内能(额外功),转化的内能可用焦耳定律Q=I2Rt来计算,此时的电动机电流、电压、电阻关系不适用欧姆定律。当电动机被卡住时,消耗的电能就全部转化为内能,此时的电动机电流、电压、电阻关系适用于欧姆定律。【答案与解析】

【总结升华】本题关键在于电动机不是个纯电阻,所以对电动机正常转动和卡住不转的分析计算是不同的,这个需要同学们注意。

举一反三:

【变式】如果电视机,电烙铁和电风扇上都标有“220V,60W”的字样,它们都在额定电压下,工作相同的时间,三个用电器产生的热量是()

A.电视机最多B.电烙铁最多C.电风扇最多D.一样多

【答案】B

【解析】三个电器功率一样,即它们消耗的电能一样;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,只有电烙铁全部将电能转化为热量。

4、(2015•朝阳区一模)一只额定电压为U的电热水壶,将它接入电压为U的电路中,烧开一壶水所用的时间为t1;如果用这只电热水壶在相同条件下烧开同样一壶水所用的时间为t2,则此时所接入电路两端的电压U′为。

【答案】U'=

【解析】设电热壶的电阻为R ,因为烧开同样一壶水消耗的电能相等,并且,所以,

由可得:,解得:。

【总结升华】本题考查了电功与热量的综合计算,关键是知道烧开同一壶水需要的热量相同、消耗的电能相等。

举一反三:

【变式】两根阻值相同的电阻丝,分别串联和并联后接在同一电源上,烧开同一壶水所用的时间分别为t1和t2,比较它们大小时,有()

A.t2>t1

B.t1>t2

C.t1=t2

D.条件不够,无法判定。

【答案】B

【解析】烧开同一壶水需要的热量是相同的,当两个电阻串联时,总电阻比每一个电阻都要大,当两个

电阻并联时,总电阻比每一个电阻都要小,由可以知道,当电路两端的电压不变时,电阻越小,通过的电流越大。由Q=W=UIt可以知道,当Q一定时,对应的通电时间越短,所以t1>t2。

【巩固练习】

一、填空题

1.某工厂开发研制了一种高、中、低三挡家用电火锅,观察其内部结构发现是由两个相同的发热电阻丝构成。改变挡位就是改变电热丝连入电路的方式。研究发现:旋动开关,当转换开关在中挡位置时,发热功率为600W,这时只有一个电阻丝连入电路。那么,当转换开关分别处于高、低两挡位置时,其发热功率分别为________W和________W。

2.由于电流的_________效应,当电流通过电阻时会产生热量,一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,通过电阻丝的电流为_________A,在1s内产生的热量为_________J。

3.前几年,广大农村地区进行了供电线路的改造,改造的内容之一就是把电线换成更粗的,使它的电阻_________,电流在导线上产生的热量_________。

4.两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中的电阻丝比乙瓶中的电阻丝电阻大,两根电阻丝串联后产生的热量使甲瓶中煤油温度上升得快,这表明当_________和_________一定时,电阻越大,电流产生的电热越多,当增大电路中电流时,会发现在相同时间内甲、乙两瓶中煤油的温度上升得更高,这表明当_________一定时,电流越大,产生的热量越多。

5.(2015•绥化中考)图为“探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置。将阻值分别为5Ω和10Ω的电热丝R1和R2,按如图方式接入电压为3V的电路中,则电流通过(选填“R1”或“R2”)电热丝产生的热量多;通电l0min,R2产生的热量是J。

二、选择题

6.(2015•青海中考)下列用电器利用了电流的热效应来工作的是()

A.电风扇B.电铃C.洗衣机D.电热毯

7. 照明电路中的白炽灯的灯丝往往在下列哪种情况下最容易烧断()

A.长时间通电B.通电一瞬间

C.断电一瞬间D.灯座发生短路时

8.电炉通电时,电热丝热得发红,而与电热丝串联的铜导线却不怎么热,这是因为()

A.通过电热丝的电流比通过铜导线的电流大得多

B.通过电热丝的电流比通过铜导线的电流小得多

C.电热丝的电阻比铜导线的电阻大得多

D.电流通过电热丝要产生热效应,通过铜导线不产生热效应

9.关于电热下列说法正确的是()

A.电热对我们总是有利的

B.电热对我们总是不利的

C.电视机工作过程中没有产生电热

D.电冰箱不是利用电流热效应原理制成的

10一个电炉的电炉丝去掉原长的,则现在的发热功率是原来的()

A. B. C.3倍 D.倍

11.下列说法正确的是()

A.镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大

B.当电阻阻值增大时,它的发热功率也增大

C.不论两个电阻丝怎样连接,在相同的时间内总是电阻大的放出的热量多

D.若用电器把电能全部转化为热,则成立。

12.用甲、乙两个电热器分别给两杯条件相同的水加热,加热相同的时间,若用甲加热的那杯水比用乙加热的那杯水先沸腾,则说明()

A.甲的电阻比乙的电阻大

B.甲两端的电压比乙两端的电压大

C.通过甲的电流比通过乙的电流大

D.甲的发热功率比乙的发热功率大

13.下列用来防止电热危害的物体是()

A.供取暖用的电热毯

B.引爆炸药的电热装置

C.电熨斗的金属处壳

D.电视机的散热窗

三、实验与计算

14.下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量多少跟哪些因素有关的实验记录,有不完整的地方,请你帮他填写完整。

课题:

研究电流产生的热量多少与哪些因素有关.

装置及原理:

我们组的同学组装了如图所示的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中的大,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里上升。电流产生的热量越多,煤油上升的高度_________。

实验过程:

①接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油哪个上升得高,实验结果是:_________瓶中的煤油上升得高。这表明,电阻越大,产生的热量越多。

②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后,调节滑动变阻器,使电流增大,重做上述实验,通电时间与前次相同。在两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。实验结果:在第二次实验中,瓶中煤油上升得较_________。这表明,电流越大,电流产生的热量越多。

③实验表明,通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越_________。我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析,找到了电流产生热量的多少与_________、_________、_________等因素有关。

15. (2015•江阳区一模)如图所示,电动机M的线圈电阻为0.5Ω。当S断开时,电流表读数为0.4A;当S闭合时,电流表读数为2.4A,求:

(1)电阻R为多大?

(2)电动机工作5min,电动机线圈产生了多少热量?

(3)电动机的机械功率为多大?

【答案与解析】

一、填空题

1、【答案】1200 300

【解析】根据电功率公式,电源电压不变的情况下,电热丝发热功率与电路的总电阻成反比,总电阻越小,电热丝发热功率越大,所以高挡时是两个电热丝并联,低挡时是两个电热丝串联.中挡位置时,只有一个电阻丝连入电路.两个相同的发热电阻丝并联(高挡)时总电阻为一根电热丝电阻的1/2,所以发热功率为中挡时的2倍,即1200W;两个相同的发热电阻丝串联(低挡)时总电阻为一根电热丝电阻的2倍,所以发热功率为中挡时的1/2,即300W。

2、【答案】热;0.6;21.6

3、【答案】变小;减少

【解析】进行电路改造的目的是为了减小导线上因发热而引起的电能损失,换用更粗的导线是为了减小电阻,由Q=I2Rt可知产生的热量比原来要少。

4、【答案】电流;通电时间;电阻和通电时间

5、【答案】R2;240

【解析】由图示电路图可知,两电阻串联,通过电阻的电流I与电阻的通电时间t相等,由题意可知:R1<R2,由焦耳定律:Q=I2Rt可知,在相等时间内,电阻R2产生的热量多;

电路电流:I=U/(R1+R2)=3V/(5Ω+10Ω)=0.2A,通电t=l0min=600s,R2产生的热量:Q=I2R2t=(0.2A)2×10Ω×600s=240J。

二、选择题

6、【答案】D

7、【答案】B

【解析】灯泡电阻随温度的变化而变化,温度越低灯丝电阻越小;由电功率公式

2

U

P

R

可知,U一

定,R越小,灯泡实际功率P越大,灯泡实际功率越大,灯泡越容易烧断;通电的一瞬间,灯丝温度较低,灯丝电阻R较小,家庭电路电压U一定,因此通电瞬间,灯丝实际功率较大,灯丝容易烧断。

8、【答案】C

【解析】根据P=I2R,由于电热丝和铜导线串联,I相同,电阻大的发热功率大。

9、【答案】D

【解析】电热对我们既有有利的一面,又有不利的一面,故A、B错;电视机工作时伴有热的产生,故C错。

10、【答案】D

【解析】由于可知,U一定时,P与R成反比。

11、【答案】D

【解析】没有确定镍铬合金丝和铜丝的横截面积和长度,就不能确定它们电阻的大小关系,即A错;

而由可知U一定时,P与R成反比,而由P=I2R可知I一定时,P与R成正比,即B、C错,

故选D。

12、【答案】D

【解析】两杯相同的水加热至沸腾所需电能相同,由W=Pt可知,在W相同的条件下,t与P成反比,即功率大的电热器所需时间少。

13、【答案】D

【解析】电热毯、电熨斗是用电来加热的设备,人们使用它们就是利用电流的热效应;引发炸药的电热装置,是利用电热产生的高温将炸药引爆.电流通过电视机时产生的热量会加速线路和元件的老化,过多时还会烧坏电视机,为了防止电热带来的危害,电视机外壳上设有散热窗,这样可以加速散热。

三、实验与计算

14、【答案】大;①甲;②高;③多;电阻;电流;通电时间

15、【答案与解析】(1)当S断开时,电路为R的简单电路,电流表测通过R的电流,

由I=U/R可得,电阻R的阻值:R=U/I R =10V/0.4A=25Ω;

(2)当S闭合时,R与电动机M并联,电流表测干路电流,

因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R的电流不变,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电动机的电流:I M=I-I R=2.4A-0.4A=2A,电动机工作5min电动机线圈产生的热量:Q=I2R M t=(2A)2×0.5Ω×5×60s=600J;

(3)电动机消耗电能的功率:P M=UI M=10V×2A=20W,

产生热量的功率:P R=I2R=(2A)2×0.5Ω=2W,电动机的机械功率:P机械=P M-P R=20W-2W=18W。答:(1)电阻R为25Ω;

(2)电动机工作5min,电动机线圈产生了600J的热量;

(3)电动机的机械功率为18W。

初中九年级物理焦耳定律知识点及计算公式

焦耳定律知识点及计算公式 焦耳定律: 1. 定义:电流通过导体时所产生的热量Q,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。 2. 公式:Q=I2Rt,适用范围:任何电路。 1、焦耳定律反映了电流热效应的规律,是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。由公式Q=I2Rt可知,电流通过导体产生的热量和电流强度I,电阻R及通电时间t有关,又因为产生的热量跟导体中电流强度的平方成正比,所以,电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。 2、运用公式Q=I2Rt解决问题时,电流强度I的单位是安,电阻R的单位是欧,时间t的单位是秒,热量Q的单位才是焦耳,即各物理量代入公式前应该先统一单位。用电功公式和欧姆定律推导焦耳定律公式的前提是电能全部转化为内能。因为电能还可能同时转化为其他形式,所以只有电流所做的功全部用来产生热量,才有成立。 3、电热器的原理是电流的热效应,它表现的是电流通过导体都要发热的现象,在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。发热体是电热器的主要组成部分,它的作用是将电能转变为内能供人类使用。 探究方法: 控制变量法:

即(根据Q=I2Rt) 并联电路中,电热之比等于电阻的反比(或倒数比),即(根据:) “焦耳定律”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,得出电流产生的热量与电阻大小有关, 当两电阻并联时,控制电阻和通电时问不变,得出电流产生的热量 与电流大小有关。 例: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。

初三物理 焦耳定律(基础)知识讲解、练习、解析

焦耳定律(基础) 【学习目标】 1、知道电流的热效应; 2、理解焦耳定律,知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关; 3、知道电热的利用和防止。 【要点梳理】 要点一、电流的热效应 1.定义:电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。 2.影响电流的热效应大小的因素:导体通电时,产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。通电时间越长,电流越大,电阻越大,产生的热量越多。 要点诠释:电流通过导体时,电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有电阻。导体通电时,由于要克服导体对电流的阻碍作用,所以要消耗电能,这时电能转化成内能。如果导体的电阻为零,电流通过导体时,不需要把电能转化成内能,这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。 3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素 (1)电流产生的热量与电阻的关系 如图18.4-2所示,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。两个密闭容器中都有一段电阻丝,右边容器中的电阻比较大。 两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么? 实验表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。 (2)电流产生的热量与电流大小的关系 如图18.4-3所示,两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么? 实验表明:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。

中考物理焦耳定律知识点

中考物理焦耳定律知识点焦耳定律和电功率的计算公式的异同 二者的区别是:是否在纯电阻电路中 焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为内能的定律。 非纯电阻电路:Q=I^2Rt

九年级物理《焦耳定律》一对一讲义

励志教育辅导讲义 第一课时测量小灯泡的电功率 知识点1:测量小灯泡的电功率 实验目的:①学会用电压表、电流表测定小灯泡的功率; ②会测量小灯泡额定功率和实际功率。 实验原理:P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I,利用公式P=UI计算求得电功率。 实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。 实验电路图及表格: 次数电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况 1 2 3 实验步骤:1.实验前准备:检查仪器是否齐全,规格是否合乎要求,查看小灯泡的额定电压; 2.按电路图连电路,查无误,闭合开关,进行实验; 3.调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为,记录电流表示数; 4.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压等于1.2,记下电压表、电流表的示数,并观察小灯泡发光情况; 5.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压小于,记下电压表,电流表的示数,并观察小灯泡发光情况;

6.断开开关,计算电功率值填入表格。 数据分析,总结结论:(1)分析数据知,实际功率随实际电压改变而改变; (2)灯泡的亮度了取决于灯泡的实际功率,实际功率越大灯泡越亮。 注意事项 1.仪器选择:①电源:电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如:,至少要选择2节干电池串联作电源,学生电源选择3V的电源。 ②电压表的量程应大于,电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流;在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下,应尽可能选用小量程;例如的小灯泡电压表量程选0—3V,电流表选0—0.6A的量程。 ③滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流,而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多,以便调节效果明显。 2.连电路时注意事项:同伏安法测电阻。 知识点2:利用电能表和钟表测量家用电器的功率 1.原理: 2.仪器:电能表、钟表、家用电器。 3.测量的物理量:电能表表盘的转数,时间。 4.实验步骤:要测某家用电器的功率,可只让其工作,其他用电器关闭,观察记录电能表表盘转数,同时记下钟表的时间值,再计算出功率。 5.计算方法: 例如:电能表的参数3000R/kW·h,记录的转数为n转,时间为t(s),则 t秒消耗的电能: 电功率: 注意事项:①明确电能表参数的物理意义; ②被测的电器一定要单独工作; ③单位的对应关系。 例如:家用电能表的盘面上,标有3000R/KW·h字样,当接入一个用电器正常工作时,1min内电能表的转盘转了15转,则该电器消耗的实际功率是( )

初三物理 焦耳定律

电学——焦耳定律 考试内容 知识点 分项细目 考试目标 了解 理解 电功和电功 率 焦耳定律 1.焦耳定律 √ 2.运用焦耳定律解决有关问题 √ 知识点1.焦耳定律 (1)电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电的 时间成正比,这个规律叫做焦耳定律,公式为2 Q I Rt =(适合于全部电路). 单位:Q -焦耳(J )I -安培(A )R -欧姆(Ω)t -秒(s ) (2)焦耳定律是个实验定律,是电流热效应的定量反映. 它描述的是电能通过电流做功转化为内能的多少,这个规律具有普遍意义. (3)纯电阻电路:W Q =,如白炽灯、电炉;非纯电阻电路:W Q W =+其他,如电动机. (4)计算总热量常用公式12 Q Q Q =+总(无论用电器串联或并联). 纯电阻电路,且串联电路中常用公式:2 Q I Rt =;且并联电路中常用公式:2 U Q t R =. 1122 Q R Q R =(串联时与电阻成正比);1221 Q R Q R =(串联时与电阻成反比). 专题分类 专题一:焦耳定律(基础) 专题二:焦耳定律(提高) 专题三:焦耳定律实验 知识要点 考纲要求

专题一:焦耳定律(基础) 【题1】如图所示的各种家用电器中,利用电流热效应工作的是() 【题2】如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是() 【题3】有三个用电器,其中一个为“220V 60W”的电风扇,一个为“220V 60W”的白炽灯,另一个是“220V 60W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间,这三个 用电器产生的热量是() A.电风扇最多. B.白炽灯最多. C.电热器最多. D.都一样 【题4】将一台“220V 110W”的电风扇、一个“220V 110W”的充电器、一把“220V 110W”的电烙铁分别接到220V的电源上,在相同时间内,通电后产生热 量最多的是() A.电风扇. B.充电器. C.电烙铁D.一样多 【题5】两个电阻 1 R、 2 R的阻值之比为3:2,接入电路后通过他们的电流之比为1:2,经过相同的时间,它们产生的热量之比为_________. 【题6】两个电阻 1 R和 2 R,且 12 R R <,把它们接到同一电源上,要使相同时间内产生的 热量最多,就应该() A.只用 1 R B.只用 2 R C. 1 R和 2 R串联D. 1 R和 2 R并联 【题7】有两根阻值分别为 1 R、 2 R的电阻丝,分别采用下图所示的四种方法接在同一电源 上后,相同时间内产生的热量最大的是() D.电视机A.电暖气B.电风扇C.电冰箱 专题训练

九年级物理——焦耳定律总结归纳练习(含答案)

焦耳定律 1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。电流通过任何有电阻的导体都会产生热效应。 2.焦耳定律: (1)焦耳定律:电流通过导体是产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。这个定律适用于一切电路。其表达式是Rt Q I2 =,推导公式(只能 在纯电阻电路中使用):Q=UIt, R t Q U2 =。 (2)电功与电能:纯电阻电路W=Q;非纯电阻电路W>Q。 3.电热的利用和防止: (1)电热的利用:利用电热来工作的用电器称为电热器。例如:电炉子、电熨斗、电烙铁等,这些用电器工作时都是将电能全部转化为内能,此时W=Q。 (2)电热的危害和防止:电流通过任何导体都会产生热量,有的用电器(电动机、电风扇、电视机等)工作时,不需要这些热量,但又不得不产生,因此造成了能源的浪费,同时也会使用电器有烧毁的危险,为了防止电热带来的危害,应采取设置散热孔或者安装小风扇来降温。 一.选择题(共12小题) 1.下列事例,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 【分析】任何导体中有电流时,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应,是电能转化为内能。生活中,有时候可以利用电流的热效应,例如各种电热器;有时候,需要防止电流的热效应带来的危害。 【解答】解: ABC、用电热孵化器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服,都是将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故ABC不符合题意; D、电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温,是为了防止电热产生危害,故D 符合题意。 故选:D。 【点评】本题考查了电流的热效应的应用,及防止由于电流热效应带来的危害,属于基础题目。 2.下列用电器的额定功率都相同,当它们都在额定电压下工作,在相同时间内,电流产生

初三物理 焦耳定律基础练习及答案详解

测量小灯泡电功率焦耳定律 一、选择题 1、一个灯泡的铭牌上标着“PZ220──100”,在室温下用伏安法测得它的灯丝电阻为R1,后在正常工作时再用伏安法测得它的灯丝电阻为R2=48.4欧,发现R2比R1大10倍以上,这是由于() A. 前一次测得的阻值必定是错的 B.后一次测得的阻值是错的 C.对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,灯丝属于这种导体 D.不论什么导体,都是温度越高电阻越大 2、小灯泡额定电压为6V,额定功率估计在7W~l2W之间,小佳按如图所示甲的电路测定灯的功率,所用电流表有0.6A、3A两档,电压表有3V、l5V两档,将它们连入电路时,小佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则( ) A.小灯泡额定功率为7.5W B.在5V时小灯泡的功率为7.5W C.在1V电压下小灯泡功率7.5W D.在5V时小灯泡功率为1.5W 3、小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡 的电功率,他设计了下列四个电路图。图中的电源 电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是: 4、小明按图示电路测量小灯泡功率,备有器材规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡额 定电压为2.5V,灯泡正常发光时灯丝电阻约为lOΩ,变阻器甲的规格“10Ω 1A”、乙 的规格“50Ω 0.5A”,电流表量程有“0~0.6A”、“0~3A”,电压表量程有“0~3V”、 “0~15V”,下列说法不正确的是( ) A.当电压表示数为2.5V时,灯泡消耗的功率等于额定功率 B.为减小误差,电压表量程选“0~3V”,电流表量程选“0~0.6A” C.变阻器应选择甲“1OΩ 1A” D.由本实验可发现,灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同 5、小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时, 电路如图11 所示。电源电压恒为4. 5V, 电压表量程“0 ~3V”, 滑动变阻器规格“50Ω 1A”, 灯泡L 标有“2. 5V 1. 25W” 字样( 忽略灯丝电阻变化) 。在不损坏电路元件的情况下, 下列判断正确的是 A. 灯泡两端的最大电压是1. 5V B. 该电路中电流的最大功率是1. 25W C. 电路中电流变化的范围是0. 3A ~0. 5A D. 滑动变阻器阻值变化的范围是2. 5Ω~10Ω 6、如图6所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较 通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小, 下面关系中正确的是: A.U甲=U乙,Q甲=Q乙B.U甲<U乙,Q甲>Q乙 C.U甲<U乙,Q甲<Q乙D.U甲>U乙,Q甲<Q乙 7、在研究电流产生的热量与电阻的关系时,通过观察两个烧瓶中细玻璃管中液面升高的快慢来判 断哪一段电阻丝的功率大,下列研究方法中与这种方法相同的是( ) A.研究电流时用水流比作电流,方便研究

中考物理《焦耳定律》专项练习题(附带答案)

中考物理《焦耳定律》专项练习题(附带答案) 一、单选题 1.图像法是利用图像这种特殊且形象的工具,表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列关于图像的解释,正确的是() A.甲图是某物体的熔化图像,其固态的比热容大于液态的比热容 B.乙图是电阻和通电时间一定时,电热Q与电流I的关系图 C.丙图说明,当电阻一定时,电压与电流成正比 D.丁图是灯丝电阻的U﹣I图像,说明灯丝电阻随温度的升高而增大 2.在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中,三个透明容器中密封着等量的空气,容器内的电阻连接情况如图所示,通电后,观察U形管中液面高度的变化。则() A.甲、乙、丙三个容器内的导体,电流相等 B.通电一段时间后,U形管中液面高度变化最大的是乙 C.要探究电流产生的热量与电阻的关系,需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 D.要探究电流产生的热量与电流的关系,需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化 3.如图所示,甲乙两个瓶中的电阻丝R1、R2分别为5Ω、10Ω,两瓶内装有初温相同的等量的煤油,将R1、R2串联并通电一段时间,读出甲乙两支温度计的读数.这是探究()

A.电热与电流的关系B.电热与电阻的关系 C.电热与通电时间的关系D.电热与电压的关系 4.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是() A.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多 B.乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系 C.乙实验通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度比右侧的小 D.甲、乙两次实验都应用了控制变量法 5.对于我们所学的电学知识,下列说法正确的是() A.电视机的后盖有许多孔,是为了通风散热 B.家庭电路中空气开关跳闸一定是发生了短路 C.所有用电器的外壳都必须接地 D.开光必须接在电灯和零线之间 6.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V,60W”字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生热量是() A.电风扇最多B.电视机最多C.电烙铁最多D.一样多 7.如图所示电路中,R2=20Ω.当S1断开S2闭合时,电流表的示数为0.3A,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9A,则下列说法正确的是() A.电源电压为9V B.R1的阻值为15Ω C.当S1、S2都闭合时,10s内电流通过电阻R1产生的热量为36J D.当S1、S2都闭舍时,电路中的总电阻为30Ω 8.电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这是主要是因为()

18.4 焦耳定律(知识梳理当堂反馈课后练习解析答案)

人教版物理九年级全册 第十八章电功率 第4节焦耳定律 知识梳理预习感知 知识点1 电流的热效应 1. 定义:电流通过导体时转化成,这个现象叫做电流的热效应。 2. 应用:。 3. 影响因素:电流通过导体产生的热量跟导体的、通过导体的和有关。导体的电阻越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,产生的热量也越。 知识点2 焦耳定律 1. 内容:电流通过导体产生的热量跟的二次方成正比,跟导体的成正比,跟 成正比。 2. 公式:Q=。 3. 推导式:Q=W=UIt = (只适用于纯电阻电路)。 课堂练习当堂反馈 1. (知识点1)下列用电器中,利用电流热效应工作的是() A. 洗衣机 B. 电风扇 C. 电暖气 D. 电视机 2. (知识点2)判断电流通过导体产生的热量,下面公式选用正确的是() A.UIt B. I2Rt C. 2 U t R D. 前面三个都可以 3. (知识点2)通过一根电阻丝的电流为2 A,通电1 min产生了2.64×104 J的热量,它的电阻是( ) A. 66 Ω B. 6600 Ω C. 110 Ω D. 220 Ω 4. (知识点2)如图所示,在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1

的是() A B C D 5. (知识点1)婷婷一家人坐在电视机前观看电视节目,开机一段时间后,当她用手去摸电视机背面时,感觉有点热,这是因为电流的效应。电视机的后盖有很多孔,这是为了。 6. (知识点2)如图甲和乙是研究“电热大小与哪些因素有关”的实验装置。通电后,若要比较电阻丝产生热量的多少,只需比较与之相连的U形管中。图甲是探究电热与关系的实验装置;图乙是探究电热与关系的实验装置。 甲乙 同步练习易学精练 1. 将规格都是“220 V100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是() A. 三个用电器产生的热量相同 B. 电风扇产生的热量最多 C. 电烙铁产生的热量最多 D. 电视机产生的热量最多

初三物理焦耳定律知识点笔记

初三物理焦耳定律知识点笔记 焦耳定律是研究电能转化问题的重要定律之一,对于初中物理学习的电学基础知识来说,是非常重要的知识点之一、下面是对焦耳定律的一些基本概念和要点进行了笔记总结,希望对你的学习有所帮助。 一、焦耳定律的基本概念 1.电功:电流通过导线时,电流对导线所做的功称为电功,用符号W 表示,单位是焦耳(J)。 2.电功率:单位时间内做的电功称为电功率,用符号P表示,单位是瓦特(W)。 3.焦耳定律:电功率等于电流强度与电压的乘积,即P=I*U,其中P 表示电功率,I表示电流强度,U表示电压。 二、焦耳定律的推导及物理意义 1.推导过程:设导线的电阻为R,电流强度为I,电压为U,在导线中通过电流的功为W=U*I*t,将电流强度I代入可得W=U*(U/R)*t,化简即可得焦耳定律P=U*I。 2.物理意义:焦耳定律实际上描述了电能的转化关系,即电能转化成热能的速率等于电流强度与电压的乘积。 三、使用焦耳定律解题的基本方法 1.已知电功率和电流强度,求电压:根据焦耳定律P=U*I,可以通过将已知量代入公式求解未知量。

2.已知电功率和电压,求电流强度:同样可以利用焦耳定律P=U*I求解未知量。 3.已知电流强度和电压,求电功率:同样可以利用焦耳定律P=U*I求解未知量。 4.在计算题中,根据题目给出的已知条件,运用焦耳定律进行代入计算,得出结果。 四、焦耳热的计算和应用 1.焦耳热的计算:焦耳热是指电流通过导线时产生的热量,用符号H 表示,单位是焦耳(J)。计算公式为H=I^2*R*t,其中I为电流强度,R 为电阻,t为时间。 2.焦耳热的应用:焦耳热广泛应用于电器设备中,比如电炉、电热水器等,通过电流通过导线时的热量来进行加热。 五、注意事项和习题解析 1.在计算题中,需要注意单位的换算,比如将秒换算成小时等。 2.在应用题中,需要根据实际情况进行问题的分析,并运用所学知识解决问题。 3.习题解析:根据所给条件,运用焦耳定律进行代入计算即可得到所要求的结果。 通过以上对焦耳定律的基本概念、推导及物理意义的总结,以及使用焦耳定律解题的基本方法的说明,相信你对焦耳定律有更深入的理解了。在学习过程中要注重实际应用,多进行练习,提高解题能力和理解能力。希望对你的学习有所帮助。如果有其他问题,欢迎继续提问。

人教版物理九年级全一册《18.4焦耳定律》同步练习含答案

人教版《18.4焦耳定律》同步练习 姓名:日期: 【知识梳理】 1、通电导体会的现象称为电流的热效应,电热器是利用工作的。 2、电热器工作时将能转化为能的装置。如:、、 等。 3、通电导体产生热量与、和有关。 (1)研究方法:法。 (2)实验中通过比较导体产生热量的多少(法)。(3)要研究导体产生热量的多少与电阻的关系,应选两个阻值的电阻丝。实验时,控制通过两电阻丝的电流大小,因此两导体联,还应控制 相等。 (4)要研究导体产生热量的多少与电流的关系,应该使电阻丝的电阻值,而使通过电阻丝的电流。实验时通过调节改变电路中的电流大小。(5)结论:导体的越大、通过导体的越大、越长,电流通过导体产生的热量越多。 4、焦耳定律内容:电流通过导体时产生的热量与成正比,与导体的 成正比,与成正比。公式:Q= ;Q的单位是。在纯电阻电路中:Q= = = = 。 【巩固提高】 1、我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材,使我国跻身该技术领域国际先进行列。假如所有导体都成了常温下的超导体,那么当用电器通电时,下列说法正确的() A.白炽灯仍然能发光 B.电风扇能转动起来 C.电饭锅仍然能煮饭 D.电熨斗仍然能熨烫衣服 2、某型号电水杯铭牌标有“220V 400W”字样,它正常工作时,发热元件的阻值为Ω。正常工作5分钟,电水杯消耗的电能为 J。 3、一台线圈电阻为3Ω的小电动机,接在12V的电源上时,通过电动机的电流为0.5A,在2min内电流产生的热量是 J,且转化成的机械能是 J。 4、如图所示,电源电压保持不变,R1=5Ω,闭合开关S. 开关S0拨至b时,电压表示数是拨至a时的三分之一, 则R2= Ω;若电源电压为3V,当开关S0拨至b 时,R1 在lmin 内产生的热量是 J.

初中物理焦耳定律知识点及练习

焦耳定律练习 知识点: 1、焦耳定律 (1)焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 (2)焦耳定律公式 Q I 2Rt ,其中 I , R , t 均用国际单位,则 Q 的单位才是 J 。 (3)焦耳定律公式可根据电功的公式和欧姆定律公式推导出来:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转 化为其他形式的能量,也就是电流所做的功全部用来产生热量,那么电流产生的热量 Q 就等于电流所做的功 W ,即 2 Q W U I t 再根据欧姆定律 U IR ,就得到 Q I 2Rt 。 (4)电热的利用:电热器是利用电来加热的设备。电热器的主要组成部分是发热体。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。 (5)防止电热的危害:在电动机、电视机等电器中,电热会造成危害,要考虑散热。 2、要点点拨 (1)电功与电流产生热量的关系: 在推导焦耳定律的过程中,我们知道:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量, 那么电流产生的热量就等于电流所做的功。 例如,在给蓄电池充电时,电流通过蓄电池引起化学反应,电流做的功大部分转化成化学能,又因为任何导体有电流通 过时导体都要发热,所以也有一部分电能转化为内能,故蓄电池充电时,电流产生的热量并不等于电功。总之,只有当电能 全部转化为内能时,电流产生的热量才等于电流所做的功。 (2)怎样理解和运用焦耳定律? 焦耳定律揭示了电流通过导体时热效应的规律,实质是定量地表示了电能向内能转化的规律。 焦耳定律的公式是 2 2 U 2 Q I 2Rt 。如果利用欧姆定律 I U/R ,可将 Q I 2Rt 变换为 Q UIt 或 Q t 的形式,要注意的是,欧姆定律只对纯电 R 阻电路才成立,故 Q UIt 和 Q U t 只适用于像电炉、电烙铁、电灯等可以看作纯电阻性用电器的电路。 R 2 焦耳定律的运用中, 当讨论导体产生的热量与电阻的关系时, 对不同形式的三个公式, 即 Q I 2Rt ,Q U t , Q UIt , R 选用哪一个更 简便,这要针对问题的条件做具体的分析与选择。例如,当几个导体串联时,因为流经各导体的电流相等,通 电时间亦相等,选用公式 Q I 2Rt ,可知导体产生的热量与电阻 R 成正比;当几个导体并联时,各用电器的电压是相等的, U 2 通电时间相同时,根据 Q U t ,可知产生的热量与导体的电阻成反比。 R 由以上分析可知,在应用焦耳定律解释电热现象时,要明确或比较 Q 与 R 的关系,必须分清导体是串联还是并联,然后 再根据电路的具体条件分析,才能得出正确的结论。 选择和填空: 1. 下面四种家用电器中,利用电流热效应工作的是( ) A. 抽油烟机 B.电 风扇 C 电. 视机 2. 两条电热丝串联在电路中,在相同的时间内产生热量较多的是( ) A. 通过电流较大的电热丝 B. 电阻值较大的电热 C. 电压较小的电热丝 (串并问题) 3. 把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上若要产生相等的热量, 之比 t 串: t 并为( ) 4. 有两个电阻: R 1=3Ω,R 2=4Ω,若将它们串联在电路中, 则在相同时间内消耗的电能之比 W 1:W 2= ________ 若将它们并联在电路中,则在相同时间内产生的热量之比 D 电. 热水壶 D. 电阻值较小的电热丝 则两种方法所需的时间 A. 1:1 B . 2:1 C . 4:1 D . 1:4

2020九年级物理全册 18.4焦耳定律练习(含解析)(新版)新人教版

《焦耳定律》同步练习 一、单选题 1.下列用电器属于利用电流热效应工作的是() A.电饭锅 B.电风扇 C.计算机 D.电视机 2.第一个发现“电流磁效应”的科学家是() A.法拉第 B.安培 C.牛顿 D.奥斯特 3.如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置.两个 透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差比左侧的 大.下列说法正确的是() A.左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大 B.该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系 C.该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系 D.U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的 4.计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是() A.UI t B.t C.I2R t D.前面三个都可以 5.下列关于如图所示实验的说法中错误的是() A.该实验研究的是电流的热效应 B.实验中采用了控制变量法 C.观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大产生的热量越少 D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少 6.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 1

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 7.两个电阻R1=20Ω和R2=30Ω串联在电路中,经过一段相同时间它们产生的热量之比为() A.1:1 B.3:2 C.2:3 D.4:9 8.有的电饭锅在使用时会闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作.发生这二现象的原因可能是() A.家庭电路电压太高 B.电饭锅的电源线太短 C.电饭锅的电源线太细 D.电饭锅的电源线的线芯是铜导线 二、多选题 9.小华利用图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法正确的是() A.甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系 B.乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系 C.甲图中闭合开关后,a管中液面上升比b快 D.乙图中闭合开关后,c管中液面上升比d快 10.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,下列解释错误的是() A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B.导线的绝热皮隔热 C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D.导线的电功率比电阻丝大 11.如图所示,在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线,由甲地向乙地输电,两 条输电线总电阻为10Ω,甲地电源的电压为220V不变,下列说法正确的是() A.乙地用户用电器上的电压仍为220V B.当乙地用户消耗的总功率增大时,相同时间内输电线上产生的热量增多 C.在100s的时间内,输电线上产生的热量为4.84×105J D.若出现触电事故,不能直接用手拉开触电人员 12.一只电热水壶有两根电阻丝,其阻值R1>R2,现在把这只电热水壶接入照明电路中将一壶水加热至沸腾,则下列说法正确的是()

初三物理焦耳定律知识点笔记

初三物理焦耳定律知识点笔记 焦耳定律是物理学中一个非常重要的知识点,它描述了电流通过导体 时产生的热量与电流强度、电阻和时间的关系。下面是初中物理电学基础 中与焦耳定律相关的知识点的笔记。 一、电流和电阻 1.电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量,单位是安培(A)。 2.电阻是导体阻碍电流流动的程度,单位是欧姆(Ω)。 二、焦耳定律 1.焦耳定律是指电流通过导体时,导体单位时间内热量的产生与电流 强度、导体的电阻和电流流动的时间成正比,可以用公式表示为:Q=I²Rt 其中,Q表示单位时间内产生的热量,单位是焦耳(J); I表示电流强度,单位是安培(A); R表示电阻,单位是欧姆(Ω); t表示电流流动的时间,单位是秒(s)。 2.根据焦耳定律,可以得出以下结论: a.当电流强度增大时,单位时间内产生的热量也增加; b.当电阻增大时,单位时间内产生的热量也增加; c.当电流流动的时间增加时,单位时间内产生的热量也增加。

三、电功和电能 1.电功是电流通过导体时做的功,单位是焦耳(J)。电功可以通过公式表示为: W=VIt 其中,W表示电功,单位是焦耳(J); V表示电压,单位是伏特(V); I表示电流强度,单位是安培(A); t表示电流流动的时间,单位是秒(s)。 2.电能是指物体在电场中具有的能量,单位是焦耳(J)。电能可以计算为电压与电荷的乘积: E=VQ 其中,E表示电能,单位是焦耳(J); V表示电压,单位是伏特(V); Q表示电荷,单位是库仑(C)。 3.根据电能和电功的关系,可以得到以下结论: a.电功是电能的变化量; b.电能的变化量等于电压与电荷的乘积。 四、应用举例 1.电热丝

中考物理一轮复习 重难点26 焦耳定律(解析版)

专项四电学 重难点26 焦耳定律 【重点知识梳理】 26.1焦耳定律 焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。数学表达式:Q=I2Rt。Q-热量,单位:J。I—电流,单位:A。R—电阻,单位:ῼ。t—时间。单位:s。 26.2电热计算 1.对于所有的电热计算,均可用公式Q=I2Rt。对于纯电阻电路(电能都转化为内能的情形)还可以用公式:Q=W=UIt 和Q=×t。 2.对于电热的转化效率,可用公式η=×100%计算。对于W电可灵活选用1中的三个公式;Q热一般用Q=cmΔt计 算。 【难点知识突破】 26.1电热计算 1.串联式加热模型: 如上图所示,对于两个电阻串联后组成的加热装置,都可以等效为这种模型。当S闭合时,R1被短路,只有R2工作,这时处于加热状态,R2为一个阻值较小的电阻。当S断开后,R1、R2串联,电路处于“保温”状态,R1是一个阻值较大的电阻。 对这类问题涉及的主要计算公式为: (1)R2=U2/P加热;(2)R=R1+R2=U2/P保温;(3)P=P R1+P R2;(4)W=Pt。 【例题分析】 【例1】(2021成都)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050Ω, R2=50Ω。开关S接“1”时,电热壶为______档位。开关S接“2”时,通电5min,电流通过R2产生的热量为______J。 【答案】加热600 【解析】开关接“1”时,电路中只有R2,电阻小,功率大,电热壶为加热档位。开关S接“2”时,R2、R1串联,此时电路中的电流:I= = =0.2A,电流通过R2产生的热量: Q=I2Rt=(0.2A)2×50ῼ×5×60s=600J。 2.并联式加热模型:

九年级物理——焦耳定律培优习题归纳(含答案)

一.选择题(共15小题) 1.下列用电器中属于电热器的是() A.计算器B.电视机 C.电饭煲D.电风扇【分析】电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。电流的热效应是把电能转化为内能。结合不同用电器的能量转化可做出判断。 【解答】解:A、计算器工作时将电能转化为声能和光能,故A不合题意; B、电视机工作时主要是将电能主要转化为光能,同时有少部分转化为声能的用电器,故 B不符合题意; C、电饭煲工作时主要将电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,属电热器,故C 符合题意; D、电风扇主要将电能转化为机械能,不属于电热器,故D不合题意。 故选:C。 【点评】本题主要考查学生对电热器的理解,知道其利用的是电流的热效应,了解电能和其它形式能的相互转化。是一道基础题。 2.将标有“220V 100W”字样的电视机、电风扇、电热水袋都接入家庭电路中,正常工作相同时间,则() A.电视机产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多 C.电热水袋产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多 【分析】电流流过导体时会产生一些现象,分为电流的热效应、化学效应、磁效应;所

以在不同的用电器上如:电视机、电热水袋和电风扇,电流产生的效应不同,电能转化成的能的形式也不同。在额定电压和额定功率都相同的条件下,都正常工作,工作相同时间后消耗相同的电能,产生的热量有多少之分。 【解答】解: 家中的电视机、电风扇和电热水袋三种电器,它们上都标有“220V 100W”的字样,它们都接入家庭电路中,正常工作相同时间,根据W=Pt可知,三种电器消耗的电能相同,但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;电热水袋把电能全转化为内能,所以电热水袋产生的热量最多。 故选:C。 【点评】本题主要考查学生对:电流的热效应,以及电能转化成的是哪一种形式的能,是一道基础题。 3.下列情况中,属于防止电热危害的是() A.用电熨斗熨烫衣服B.用电饭锅煮饭 C.冬天用电暖气取暖D.电脑机箱内有小风扇 【分析】逐一分析每个选项,找出防止电热给我们带来危害的选项。 【解答】解:A、用电熨斗熨烫衣服是利用电热来工作的,属于电热利用,故A不合题意; B、用电饭锅煮饭是利用电能转化为内能来给食物加热,属于电热利用,故B不合题意; C、冬天用电暖气取暖是利用电能转化为内能的,属于电热利用,故C不合题意; D、电脑机箱内有小风扇是为了及时将电脑产生的热散掉,属于防止电热危害,故D符 合题意。 故选:D。 【点评】本题主要考查对电热的应用及预防措施的了解。用电器工作时如果温度过高,会造成危害,要考虑如何散热。 4.如图是探究电流通过导体时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形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法正确的是()

初三物理焦耳定律复习练习题(新人教版)

初三物理焦耳定律复习练习题(新人教版) 初三物理焦耳定律复习练习题(新人教版) 1、小明在科技实践活动中需要一只150Ω的电阻,可手边只有600Ω、200Ω、120Ω、80Ω、70Ω、30Ω的电阻各一只,他可用两只电阻联代用,也可用两只电阻联代用。 2、标有“220V 40W”的电烙铁,接在220V的电源上,该电烙铁每分钟产生的热量是J,1h消耗的电能是kwh。 3、有甲、乙两只电炉,已知电炉电阻R甲>R乙,现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中,在相同时间内,通过两电炉的电阻丝的电流I甲I乙,两电炉的电阻丝放出的热量Q甲Q乙。(均选填“>”、“<”或“=”) 4、小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”,它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻。将这个电热驱蚊器接在220V的电源上,100s内产生的热量是J。 5、一电热器电阻丝的电阻为120Ω,接在220V的电路中,要产生3.63×105J的热量,需通电 min。 6、将一台“220V 100W”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V 100W”的电烙铁分别接到220V的电源上,在相同时间内,通电后产生热量最多的是() A、电烙铁 B、充电器 C、电风扇 D、一样多 7、在相同时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是() A、甲的电阻一定大于乙的电阻 B、甲两端的电压一定大于乙两端的电压 C、甲中的电流一定大于乙中的电流

D、甲的实际功率一定大于乙的实际功率 8、把两全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上,它们在时间t内产生的热量为Q1;若把它们并联起来接在同一电源上,在相同的时间内产生的热量为Q2,则 ( ) A、Q1∶Q2=1∶4 B、Q1∶Q2=4∶1 C、Q1∶Q2=1∶2 D、Q1∶Q2=2∶1 9、在验证焦耳定律的实验中,为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系,实验时应同时保持相同的物理量是() A、通过它们的电流和加在两端的电压 B、通过它们的电流和它们的电阻 C、通过它们的电流和通电时间 D、通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间 10、电熨斗通电生很烫,而连接电熨斗的导线却并不怎么热,这是因为() A、导线不绝缘保护层,能隔热 B、导线散热快,所以温度低 C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D、导线电阻小产生的热量少 11、为了使电热器的功率变为原来的一半,下列办法中正确的是() A、保持电压不变,电阻变为原来的一半; B、保持电阻不变,电压变为原来的一半; C、电压和电阻都变为原来的一半; D、使电压变为原来的1/4,电阻变为原来的一半 12、用电热丝烧水,当电压为U时,t秒内可将水烧开.如果电压降为原来的一半,则同样烧开这些水所需的时间应为( )A.t/4 B.t /2 C.2t D.4t

中考物理基础篇第28讲电能表焦耳定律(附强化训练题)含答案

第28讲电能表焦耳定律 28.1学习提要 28.1.1 电能表 单相电能表指的是家用电能表,如图28- 1所示。电能表是测量用户消耗多少电能的仪表,也可以认为是测量电流做功多少的仪表。 电能表上标有如“5(10)A”的字样,表示该户人家允许通过的最大电流为5A,短时间内允许通过的最大电流为10 A。 电能表是用千瓦时为单位来量度电功,即所消耗的电能。当电功率是1 kW,通电的时间为1 h的时候,电流所做的功就是1千瓦时(它的符号是kWh)。平时说用了几“度”电,就是指消耗了几千瓦时的电能。1度=1 kWh = 1 000 W ×3 600 s = 3. 6×106 J。 电能表上标着“1 200 r/kWh”的意思是:这个电能表的铝盘每转动1 200转(r),消耗的电能是1 kWh(度)。 利用电能表可以测量用电器的实际功率:得该用电器单独使用t时间内消耗的电能W,即可求得P = 错误!未找到引用源。。 图28 - 1 28.1.2 焦耳定律 1. 电流的热效应 导体在电流通过时都会发热,这种现象叫做电流的热效应。

2. 焦耳定律 电流通过导体时产生的热量,跟电流的平方成正比,跟电阻成正比,跟通电的时间成正比。 焦耳定律的数学表达式为Q =I2Rt,这也说明1焦= l(A2Ωs)。 28.2 难点释疑 28.2.1 电能表的读数 电能表最后一个红框内的数字是十分位数字。例如:某户人家上月抄表数为本月抄表数为,则这户人家一个月耗电W = 6034.6度 - 5938.6度 = 96度。 28.2.2电能表的功率容量 电路中同时工作的各用电器的功率之和,不能超过电能表的功率容量,否则将使保险丝熔断或电能表损坏。电能表的功率容量等于它正常工作的最大电流与工作电压的乘积。标有“220V 5(10)A”的电能表的功率容量是 P = U/I = 220 V×5A = 1 100 W。 28.2.3关于公示Q = UIt和Q = 错误!未找到引用源。 此两式是根据Q=I2Rt、结合欧姆定律推导出来的,用这两个公式来求电流产生的热量, 要满足研究的电路中只有纯电阻用电器的条件,即只有在电能完全转化为内能时才能使用,此时W = Q。 公式Q=I2Rt,对求电流产生的热量普遍适用。例如电动机电路中,电动机内线圈电阻为R,电动机两端的电压为U,通过电动机的电流为I。利用W = UIt,可求得电流对电动机所做的总功,即电能转化为其他形式能的总量。电动机线圈产生的热量是其中的一部分,热量大小为Q= I2Rt,此时W > Q。 用电器的发热功率(单位时间里产生的热量)用公式P=I2R来计算,它同样具有普遍适用性,而利用p = UI=错误!未找到引用源。来计算时,同样应注意到电路为纯电阻电路。 28.3 例题解析 28.3.1关于“度”的计算 例1 1度电能使1盏“220V 40W”的电灯正常工作多少小时?

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