中考物理知识点焦耳定律
焦耳定律是描述电流通过导体时导体发热的规律，也称为电流热效应。该定律表明，通过电流i的导体上的热量P和导体电阻R、电流i以及导体的时间t有关。它的数学表达式为：
P=i^2*R*t
其中，P表示导体上产生的热量，单位为焦耳(J)；i表示电流的大小，单位为安培(A)；R表示导体的电阻，单位为欧姆(Ω)；t表示电流流过导体的时间，单位为秒(s)。
焦耳定律的应用非常广泛，不仅在物理学中有重要意义，而且在日常生活和工程技术中也有很多实际应用。以下是几个常见的应用：
1.电热水壶：电热水壶通过将电流通过导体丝圈加热水。根据焦耳定律，导体丝圈的电阻和电流大小决定了加热水的功率，从而决定了烧水的速度。
2.电烤箱：电烤箱的工作原理也是利用焦耳定律。通过将电流通过导体丝加热空气，然后把热量传递给食物。
3.电吹风：电吹风利用焦耳定律产生热风。通过将电流通过导体丝，导体丝会产生热量。然后这个热量会传递给空气，使得空气加热，形成热风。
4.电热毯：电热毯中的发热体实际上就是一根电阻丝，通过把电流通过电阻丝，使得电流产生热量。热量会传导到被加热物体，使其保持温暖。
5.电灯泡：电灯泡通过将电流通过灯丝加热，使其发出可见光。根据焦耳定律，电灯泡的功率与电阻和电流的平方成正比。 总之，焦耳定律是描述电流通过导体时导体发热的基本定律。它在生活中有很多实际应用，如电热水壶、电烤箱、电吹风、电热毯和电灯泡等。理解和掌握焦耳定律对于理解电热设备的工作原理和使用方法非常重要。
第 1 页 共 22 页 焦耳定律知识点总结典例导析
【要点梳理】
要点一 、电流的热效应
1．定义：电流通过导体，导体会发热的现象，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，产生的热量与导体的电阻、导体中的电流和通过时间有关。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）通电导体产生的热量跟电阻的关系
如图15-10所示，甲、乙两个锥形瓶中的电阻丝的电阻R1、R2分别为5Ω和10Ω，两个瓶中装有等量的煤油，锥形瓶中温度计的示数变化反映电阻丝产生热量的多少。
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，比较两个温度计的示数变化情况。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。
2．公式：Q=I2Rt
第 2 页 共 22 页 要点诠释：焦耳定律的另外两个表达式:
试卷第1页，共17页 中考物理电学专题复习（二十）焦耳定律实验
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
1．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中___________；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与___________的关系，通电一段时间后___________（填“左”或“右”）侧U形管中液面升高的多；
（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是___________；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压和通电时间相同，与R3正常工作时相比较，则左侧U形中液面的高度差将___________（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）另一小组利用甲装置探究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系时，将甲装置做如下改动：将接在B线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在BD两个接线柱之间，这样做___________（填“能”“不能”）达到探究目的，理由是___________。
2．如图所示，甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气。小华将甲、乙两套装置来探究“电热的多少跟什么因素有关”。
（1）甲图研究的是电热与_______的关系，乙图研究的是电热与______的关系；
（2）实验中电热的多少通过_______来反映，此处用到的研究方法是_______；
（3）若将甲、乙两套装置分别接在相同的电源两端，且通电相同时间，则4根电热丝（按从左至右的顺序），第______根电热丝产生的热量最多；甲、乙两套装置所在的电试卷第2页，共17页 路产生的热量之比为_______。
3．为了探究：“电流通过导体产生热量与电流大小是否有关”，某同学选择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，烧瓶内装入等质量的煤油和阻值均为R的电热丝（电阻值不随温度变化），已调零的电流表、电压不变的电源、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。实验中用煤油升高的温度t的大小表示电流通过电热丝R产生热量的多少，该同学设计的实验电路如图所示。
§5焦耳定律
【典型例题】
【例1】将A、B两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（ D ）
A、 若A灯中的电流比B灯大，则A灯一定比B灯亮
B、若A灯两端的电压比B灯大，则A灯一定比B灯亮
C、若电流对A灯做的功比B灯多，则A灯一定比B灯亮
D、若A灯消耗的电功率比B灯大，则A灯一定比B灯亮
【解析】白炽灯是利用电流的热效应工作的，而灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，只有通过灯泡的电流大，灯泡两端的电压大，不能得到灯泡实际功率大这一结论，电流做功多，同样不能确认实际功率大。
【答案】D
【例2】额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8，正常工作时，电动机每秒放出的热量为为1280J，则电动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？
【解析】电动机电路为非纯电阻电路，输出电动机的电功率，一方面转化为机械功率输出，另一方面转化为线圈电阻的发热功率，正常工作时，通过线圈的电流即为正常工作电流，由焦耳定律Q= I2Rt得
1280=I2×0.8×1
解得I=40A
由能量转化和守恒得P输入=P机+P热
P机=UI-I2R=8800-1280=7520J
【例3】某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方运动。电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少？（设人的平均质量为60kg，g＝10m/s2）
【解析】因为电动机有最大输出功率，这就决定了自动扶梯载人也有最大限额。从功率关系来看，电动机的输出功率，⑴提供扶梯自身运动所需功率；⑵转化为扶梯上的人以恒定速率向上所需的功率。
设：可同时乘载的最多人数为n人，此时电动机处于最大输出功率状态，扶梯本身向上运动所需功率为：P1＝IU＝5×380W＝1900W＝1.9kW
