第4节焦耳定律

第4节 焦耳定律01 知识管理1．电流的热效应概 念：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． 探究实验：探究影响电流产生热量多少的因素的实验中，将电流产生的热量的多少通过__玻璃管中液柱高度__展现出来；在探究产生电热多少与电阻大小关系时，必须在__电流__和通电时间相同的情况下比较． 2．焦耳定律内 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． 公 式：__Q ＝I 2Rt __，式中Q 表示__电流产生的热量__，单位是__J__；I 表示__电流__，单位是__A__；R表示__电阻__，单位是__Ω__；t 表示__通电时间__，单位是__s__．变形公式为Q ＝W ＝UIt ＝U 2Rt (适用于纯电阻电路)．注 意：在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，而没有转化为其他形式的能，即Q ＝W ，则有Q ＝UIt 、Q ＝U 2Rt ；对于电能没有全部转化为电热的非纯电阻电路，如含有电动机的电路，则有Q <W ，此时计算电功只能用W ＝Pt ＝UIt ，而计算电热只能用Q ＝I 2Rt .3．电热的利用和防止利用电热：家里的电暖器、电饭锅、电炉等．防止电热带来的危害：电视机上的散热孔，电脑机箱内有小风扇，电动机外壳有许多散热片．02 基础题知识点1 电流的热效应1．下列图中所示的家用电器，利用电流的热效应工作的是( A )A ．电暖器B ．洗衣机C ．电风扇D ．电视机知识点2 焦耳定律2．在相等的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量多，则( B )A ．甲的电阻一定比乙的电阻大B ．甲消耗的电功率一定比乙消耗的电功率大C ．甲两端的电压一定比乙两端的电压大D ．通过甲的电流一定比通过乙的电流大3．小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是__甲__(填“甲”或“乙”)，实验中应控制的变量是通电时间和__电流__.甲 乙4．(2018·安徽)某导体的电阻为20 Ω，当通过它的电流为2 A 时，则其1 min 产生的热量为__4__800__J.5．一个标有“220 V 500 W ”字样的电热器，在额定电压下使用12 min ，产生的热量是__3.6×105__J ，消耗的电能是__0.1__kW·h.6．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__110__Ω.知识点3 电热的利用和防止7. 下列实例中，为了防止电热危害的是( C )A ．用电褥子取暖B ．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置C ．收音机、电视机的机壳上有许多小孔D ．孵化家禽的电热孵卵机【易错点 混淆电能与电热】8．(2017·自贡)计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是( C )A ．UIt B.U 2Rt C ．I 2Rt D ．前面三个都可以 03 中档题9．如图所示，在A 、B 两个容器内装有质量和温度都相同的水，已知R 1＞R 2，同时通电后( B )A ．A 中的水先沸腾B ．B 中的水先沸腾C ．两容器中的水同时沸腾D ．无法确定10．关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是( D )A ．根据Q ＝I 2Rt 可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B ．根据Q ＝U 2t R可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 C ．根据Q ＝UIt 可知，相同时间内产生的热量与电阻无关D ．根据Q ＝I 2Rt 可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多11．(2018·宜昌)两个定值电阻R 1、R 2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S ，则R 1、R 2产生的热量之比为( A )A ．2∶1B ．1∶2C ．4∶1D ．1∶412．(2017·武汉)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( C )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13．(2018·南充)如图所示，电源电压不变，灯泡标有“4 V 2 W ”字样，当开关S 闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.6 A ，则电阻R 的电功率为__0.4__W ，通电1 min ，R 产生的热量为__24__J.14．在如图所示电路中，定值电阻R 0的阻值为20 Ω，电动机线圈电阻为2 Ω，闭合开关，电流表A 1、A 2的示数分别为0.8 A ，0.3 A ，则该电路电源电压为__6__V ．1 min 内电路消耗的电能为__288__J ，1 min 内电流通过电动机产生的热量为__30__J.15．(2018·恩施)如图为某电热器的电路图，R 1和R 2为电热丝，其中R 1的规格为“220 V 110 W ”且阻值不随温度而变化，电源电压保持220 V 恒定不变．(1)当S 闭合时，10分钟内电热器产生的热量是多少？(2)当S 断开时，R 1的实际功率为39.6 W ，求此时电热器的总功率为多大？解：(1)当S 闭合时，R 2被短路t ＝10×60 s ＝600 s电热器产生的热量Q ＝W ＝Pt ＝110 W ×600 s ＝6.6×104 J(2)当S 断开时，R 1和R 2串联R 1正常工作时的电流：I 额＝P 额U 额＝110 W 220 V＝0.5 A R 1的电阻：R 1＝U 额I 额＝220 V 0.5 A＝440 Ω 由于P ＝I 2R ，所以当S 断开时，通过R 1的实际电流：I ＝P 1R 1＝39.6 W 440 Ω＝0.3 A 此时电热器的总功率：P 总＝U 总I ＝220 V ×0.3 A ＝66 W16．把两根阻值相同的电热丝串联接入电路，烧开一壶水所用时间为t 0，若将这两根电热丝并联接入同一电路，则烧开同一壶水所需的时间为(不计热量损失)( C )A ．t 0 B.12t 0 C.14t 0 D ．2t 0 17．(2017·南阳市新野县模拟)在如图所示的电路里，R 1＝2 Ω，R 3＝6 Ω，电压表V 1的示数为3 V ，电压表V 2的示数为5 V ，那么，电阻R 2＝__4__Ω，通电10 s ，电阻R 2产生的热量为__10__J.。

第十八章电功率-------第四节焦耳定律【学习目标】1.知道电流的热效应，知道利用和防止电热的场合和方法。

2.能理解焦耳定律的内容、公式、单位。

并且会运用公式进行简单的计算。

3.知道科学研究中常用的转换法和控制变量法在本节实验中的运用。

【自主学习】1.电流通过导体时电能转化成__ ___能,这个现象叫做电流的_ __效应.2.在电流相同、通电时间相同的情况下,_____越大,这个电阻产生的热量越多.在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的_____越大,这个电阻产生的热量越多.3.英国物理学家__ __最先精确地确定了电流产生的_____跟电流、电阻和通电时间的关系.4.焦耳定律: 电流通过导体产生的热量跟_____成正比，跟导体的_____成正比，跟通电______成正比.公式:_______.【合作探究】一、电流的热效应1.下列用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.电视机B.电热毯C.电风扇D.电脑2.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”.⑴实验中通过观察来比较电流产生的热量的多少.⑵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、的同种液体.⑶为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能 .⑷实验结论是 .⑸该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与的关系.3．某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，10min产生多少焦耳的热量?4．一根60欧的电阻丝接在36伏的电源上，在5分钟内共产生多少热量？5．为什么电灯通过导线接到电路中，灯丝热的发红，导线却不怎么热？二、电热的利用与防止(1)电热器是利用电流的____________制成的加热设备，如：电热水器、_______电热毯等。

(2)电热的防止：在用电器上开散热窗、加散热片、安装___________，都是为了_________。

思考讨论:电流通过电炉时的发热状况与通过电动机时的一样吗?电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量（纯电阻），那么，电流产生的热量Q=_______________7．将一台“220 V，100 W”的电风扇、一个“220 V，100 W”的充电器、一把“220 V，100 W”的电烙铁分别接到220 V的电源上．在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（）A．电烙铁 B．充电器 C．电风扇 D、一样多8．一只额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量?【当堂检测】1.公式Q =I2Rt中，Q表示产生的_______，单位是_____；I表示通过导体的_____，单位是______________；R表示_______，单位是_____；t表示_________，单位是_____。