第十七章 电功率 第3节 焦耳定律

1、第十七章第十七章 电功率电功率 第第3节节 焦耳定律焦耳定律1第一页，编辑于星期日：一点 八分。焦耳定律焦耳定律 一一 考点考点 电流的热效应：电流通过导体时电能转化为电流的热效应：电流通过导体时电能转化为_能能, ,这种现象叫做电流的热效应这种现象叫做电流的热效应2. 2. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_比比, ,跟导体的电阻成跟导体的电阻成_比比, ,跟通电时间成跟通电时间成_比比3. 3. 公式：公式：_,_,其中时间单位为其中时间单位为_4. 4. 电热能的利用与防止电热能的利用与防止(1)(1)利用：电热水器、电熨斗

2、、电热孵化器等；利用：电热水器、电熨斗、电热孵化器等；(2)(2)防止：散热窗、散热孔、电脑的微型风扇等防止：散热窗、散热孔、电脑的微型风扇等 内内s正正正正正正 面对面面对面“过过”考点考点2第二页，编辑于星期日：一点 八分。焦耳定律的理解及应用焦耳定律的理解及应用 一一 命题点命题点 1 1 1. ( (2017娄底娄底9题题3分分) )小明同学在班会活动课上表演了一个小小明同学在班会活动课上表演了一个小魔术：用金属片点燃火柴将一金属片接在学生电源上魔术：用金属片点燃火柴将一金属片接在学生电源上( (如如图所示图所示) )，他将火柴放在哪个位置效果最明显，他将火柴放在哪个位置效果最明显 (

3、 () )A. a点点B. b点点C. c点点D. 都一样都一样第第1题图题图 湖南湖南5年年真题面对面真题面对面3第三页，编辑于星期日：一点 八分。【解析】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度【解析】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关有关,分析该题目可知分析该题目可知,金属片金属片 a 点处的横截面积最小点处的横截面积最小,即在即在 a 点处的电阻最大点处的电阻最大,据公式据公式 QI2Rt 可知可知,三点的电流和加热时三点的电流和加热时间相同间相同,但但 a 点的电阻大点的电阻大,所以产生的电热多所以产生的电热多,所以将火柴放在所以将火柴放在该点最易点燃该点最易点燃,

4、应选应选 A.【答案】【答案】A4第四页，编辑于星期日：一点 八分。4. (2014衡阳衡阳12题题2分分)将两根电阻丝将两根电阻丝 R1、R2 分别插入甲、乙两分别插入甲、乙两瓶等质量的煤油中，串联接入电路，瓶等质量的煤油中，串联接入电路，R1 R22 3.通电一段通电一段时间后，时间后，R1、R2 产生的热量之比为产生的热量之比为 ()A. 3 2 B. 2 3 C. 4 9 D. 9 4第第4题图题图【解析】由题图可知【解析】由题图可知,两电阻丝串联两电阻丝串联,所以通所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等过两电阻丝的电流和通电时间相等,根据公式根据公式 QI2Rt 可得产生的热量之比等于

5、电阻之比可得产生的热量之比等于电阻之比为为 R1 R22 3.应选应选 B .B5第五页，编辑于星期日：一点 八分。5. (2017邵阳邵阳24 题题2分分)一根电阻丝的电阻是一根电阻丝的电阻是10 ,通过通过 2 A的电的电流时流时,1 min内产生的热量是内产生的热量是_J.【解析】【解析】QI2Rt(2 A)210 60 s2.4103 J.2.41036第六页，编辑于星期日：一点 八分。探究电流产生的热量与哪些因素有关探究电流产生的热量与哪些因素有关 一一 命题点命题点 2 1. (2014郴州郴州26题题7分分)用如下图的实验装置探究用如下图的实验装置探究“电流相同时电流相同时,通通

6、过导体产生的热量与电阻大小的关系过导体产生的热量与电阻大小的关系(图中甲、图中甲、 乙是完全相同乙是完全相同的密闭容器的密闭容器,实验前实验前,A、B两两“U形管内液面是相平的形管内液面是相平的)第第1题图题图7第七页，编辑于星期日：一点 八分。(1)请你用笔画线代替导线请你用笔画线代替导线,将电路连接完整将电路连接完整【解析】【解析】(1)研究导体产生的热量与电阻的关系研究导体产生的热量与电阻的关系,必须控制它必须控制它们的电流和通电时间相同们的电流和通电时间相同,所以根据串联电路各处的电流相所以根据串联电路各处的电流相等等,可以将两个电阻串联可以将两个电阻串联,如答图所示如答图所示第第1题

7、答图题答图8第八页，编辑于星期日：一点 八分。(2)电流产生的热量不易直接测量电流产生的热量不易直接测量,因此因此,在这个实验中是通过在这个实验中是通过观察观察“U形管中液面的形管中液面的_来显示甲、乙容器内空气来显示甲、乙容器内空气温度的变化通过比照观察温度的变化通过比照观察,你认为你认为_(选填选填“甲或甲或“乙乙)容器中的电阻产生的热量多由此可知：在电流相容器中的电阻产生的热量多由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下同、通电时间相同的情况下,_越大越大,电流产生的热量电流产生的热量越多越多高度差高度差乙乙电阻电阻【解析】【解析】(2)这里采用转换法这里采用转换法,空气受热膨胀空气受热

8、膨胀,使使U形管内的液柱发生形管内的液柱发生变化变化,U 形管内的液柱高度差越大形管内的液柱高度差越大,表示空气吸收的热量越多表示空气吸收的热量越多,受热膨受热膨胀越厉害从图可以看出胀越厉害从图可以看出,乙容器产生的热量多乙容器产生的热量多9第九页，编辑于星期日：一点 八分。(3)当密闭容器中的空气温度升高时当密闭容器中的空气温度升高时,空气的内能将会空气的内能将会_(选填选填“变大变大“变小或变小或“不变不变)【解析】【解析】(3)物体的内能随着温度的升高而增大物体的内能随着温度的升高而增大变大变大10第十页，编辑于星期日：一点 八分。(4)根据你得出的结论根据你得出的结论,简要解释：电炉工

9、作时简要解释：电炉工作时,电炉丝热得发红电炉丝热得发红,而而与电炉丝连接的导线却几乎不发热这是为什么？与电炉丝连接的导线却几乎不发热这是为什么？_电炉丝和导线串联电炉丝和导线串联,它们通过的电流相等它们通过的电流相等,电炉丝的电电炉丝的电阻比导线的电阻大的多阻比导线的电阻大的多,在其他条件相同时在其他条件相同时,电阻越大电阻越大,产生的热量越多产生的热量越多(4)电炉丝和导线串联电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等；由于电阻与导通过它们的电流相等；由于电阻与导体的材料有关体的材料有关,电炉丝是用镍铬合金等制成电炉丝是用镍铬合金等制成,它的电阻比导它的电阻比导线的电阻大的多；通电时间相同线的电阻

10、大的多；通电时间相同,根据根据 QI2Rt 可知可知,电阻电阻越大越大,产生的热量越多产生的热量越多点击链接湖南点击链接湖南5年真题年真题WORD11第十一页，编辑于星期日：一点 八分。 一一 实验突破实验突破 实验实验 1 11. 实验电路图的连接实验电路图的连接2. 被加热的材料选用煤油或空气的原因被加热的材料选用煤油或空气的原因利用其比热容利用其比热容 _(选填选填“大或大或“小小),可以使实验现象更明可以使实验现象更明 显且平安显且平安3. 选择加热物质的要求选择加热物质的要求物质种类、质量、初温均物质种类、质量、初温均_(选选 填填“相同或相同或“不同不同)4. 判断电热多少的方法判

11、断电热多少的方法命命 题题 点点 探究电流产生的热量与什么探究电流产生的热量与什么 因素有关因素有关小小相同相同实验视频实验视频12第十二页，编辑于星期日：一点 八分。 (1)利用利用 U 形管中液面高度变化反映电阻丝产生的热量多少形管中液面高度变化反映电阻丝产生的热量多少 (转换法转换法) (2)温度计的读数温度计的读数5. 控制变量法的应用控制变量法的应用 (1)要探究电热与通过电热丝要探究电热与通过电热丝_的关系的关系,控制电热控制电热 丝阻值和通电时间相同丝阻值和通电时间相同,改变通过两电热丝的电流大小改变通过两电热丝的电流大小 (2)探究电热与探究电热与_的关系的关系,控制通过电热丝

12、的电控制通过电热丝的电 流和通电时间相同流和通电时间相同,选择两个电阻不同的电热丝选择两个电阻不同的电热丝 (3)探究电热与探究电热与_的关系的关系,控制电热丝的阻值控制电热丝的阻值 和通电电流相同和通电电流相同,改变通电时间的长短改变通电时间的长短命命 题题 点点电流电流电阻电阻通电时间通电时间13第十三页，编辑于星期日：一点 八分。6. 实验研究方法实验研究方法(转换法、控制变量法转换法、控制变量法)7. 温度与内能的关系温度与内能的关系8. 屡次测量的目的屡次测量的目的(防止偶然因素防止偶然因素,得到普遍规律得到普遍规律)9. 实验数据分析及评价实验数据分析及评价实验结论：导体产生的电热

13、与电流、电阻和通电时间有关：实验结论：导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：在电阻在电阻和通电时间相同的情况下和通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大通过电阻的电流越大,产生的热量越多；产生的热量越多；在电流和通电时间相同的情况下在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大电阻越大,产生的热量越多；产生的热量越多；在电在电阻和通过电阻的电流相同的情况下阻和通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长通电时间越长,产生的热量越多产生的热量越多 命命 题题 点点14第十四页，编辑于星期日：一点 八分。例例 ( (2016宜昌宜昌 ) )采用如图所示的电路装置探究采用如图所示的电路装置探究“电流产电流产

14、生的热量跟什么因素有关生的热量跟什么因素有关”接通电源，瓶内的空气被加接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使热后膨胀，使U U形管的液面高度发生变化通过观察形管的液面高度发生变化通过观察U U形管形管的液面高度变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少的液面高度变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少例题图例题图15第十五页，编辑于星期日：一点 八分。(1)如下图是探究电流产生的热量跟如下图是探究电流产生的热量跟_的关系的关系,通电一段通电一段时间时间_(选填选填“左瓶或左瓶或“右瓶右瓶)内的电阻丝产生的热内的电阻丝产生的热量多量多(2)让实验装置冷却到初始状态让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少此时该装置是探究电流产生接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少此时该装置是探究电流产生的热量跟的热量跟_的关系的关系,一段时间后电阻丝产生的热量一段时间后电阻丝产生的热量_(选填选填“左瓶左瓶“右瓶或右瓶或“两瓶一样两瓶一样)多多电阻电阻电流电流左瓶左瓶左瓶左瓶16第十六页，编辑于星期日：一点 八分。(3)实验中通过观察两个实验中通过观察两个 U 形管中形管中_的变化来比较电的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少流通过电阻丝产生的热量的多少(4)假设通电一段时间后假设通电一段时间后,发现其中一个发现其中一个