第4节 焦耳定律

第四节 焦耳定律知识清单一．焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量公式： Q = I 2R t注意: 1. 对于纯电阻电路Q=W, 如 ：电烙铁 ，电熨斗，电饭煲，（把电能全部转为内能的电器）。

2． 对于非纯电阻电路Q=I 2Rt, Q W 如：电风扇，电动机，（把电能部分转化为内能的电器）。

①串联电路中常用公式：Q= I 2Rt 。

Q 1:Q 2:Q 3:…Qn=并联电路中常用公式：Q= U 2t/R Q 1:Q 2=②无论用电器串联或并联。

计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q 1+Q 2+…Qn③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q= U 2t/R=Pt 二．应用——电热器：①定义： ②原理：焦耳定律③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率 、熔点 的合金制成。

三．总功率的两种计算方法：总P =1P +2P +┅+n P =总总I U =总总R U 2=总总R I 2名题点拨题型一。

了解电流的效应例1将规格都是“220V 100W ”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中，错误．．的是：【 】 A ．三个电器产生的热量一样多 B ．电流通过三个电器做功一样多 C ．三个电器消耗的电能一样多 D ．电烙铁产生的热量最多针对练习1．下列各种电器中，利用电流热效应工作的是【 】 A ．计算机 B ．电饭锅 C ．电冰箱 D ．电风扇2．暑期持续的“桑拿天”，居民家里的空调、电扇都闲不住，导致电路火灾时有发生，火警电话不断，消防车拉着警笛呼啸而出，赶往火灾现场，调查发现，起火原因如出一辙：电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮．根据学过的物理知识回答：(1)“超负荷”是指电路中的 过大(选填“电流”或“电阻”)。

(2)使火灾发生的理论依据是 。

(3)如果导线是超导材料结果如何 ？题型二。

纯电阻电路计算1．家用电熨斗的铭牌上标有“220V 880W ”的字样。

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.。