5物理第五讲：焦耳定律、电热和电功的关系

物理第五讲：焦耳定律和电热与电功的关系考点：1、焦耳定律应用计算2、焦耳定律的验证实验3、 ※焦耳定律计算出的电热Q和电功W之间的关系4、 计算用电器的工作效率重点：1、焦耳定律试验及其分析2、用电器的工作效率问题难点：1、※焦耳定律计算出的电热Q和电功W之间的关系2、※从焦耳定律得出欧姆定律及其引申公式的适用范围泪声、+温度计【考点知识梳理】1、 焦耳定律的公式是Q=I^Rt2、 焦耳定律的实验装置1、该试验控制了什么变量？变量是什么？21、该试验控制了什么变量？变量是什么？2、有什么试验现象？说明什么问题？3、什么情况下W=Q即：UIT=LRt?【经典例题】例1、（08连云港）如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题：（1）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；（2）采用这种连接方式的目的是。温度计例2、（08武汉）（4分）小明看到研究焦耳定律的实验装置后，将它改装成了如图所示的一种测量未知液体比热容的装置。测量时，分别往甲乙两瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t水和△t，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=△t水C水/△t。

温度计（1） 为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是。（2） 为了得出待测液体的比热容表达式“c=△t水C水/△t。”，小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器是，目的是 。（3）闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向滑动。【中考习题】1.2X104JB.3.75X102JC.7.5X102J.D.6.0X103J（2012北京）下列用电器中，利用电流热效应工作的是电视机 B.电热毯 C.电风扇 1.2X104JB.3.75X102JC.7.5X102J.D.6.0X103J（2012北京）下列用电器中，利用电流热效应工作的是电视机 B.电热毯 C.电风扇 D.电脑（2012泰安）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B.导线散热比电烙铁快D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的2.A.3.A.导线的绝缘皮隔热C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流电阻（2012烟台）某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为［；只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为12。若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时间为t，则C.t〉］D.t>t2（2012凉山）就应该A.只用C.t〉］D.t>t2（2012凉山）就应该A.只用R B.只用R1 2（2012内江）如图所示，正确的是小彩灯与控制它们的开关之间有的是并联、有的是串联各小彩灯之间的连接方式是并联额定电压为6.3V的小彩灯，要接在家庭电路中，至少需要35个在整个家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更不容易发热、老化（2012梅州）用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将电热丝对折起的电路中，则烧开同样一壶水的时间是（不计热量损失）A.2.5minB.5minC.20min D.40min（2012桂林）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:甲 乙A.U甲=。乙，Q甲=。乙 B.U甲VU乙，Q甲＞。乙C.UVU乙，QVQ乙 D.U＞U乙，QVQ乙（2012齐齐哈尔）方图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验，烧杯内用煤油而不用水，你认为主要原因是A.因为煤油的热值大 B.因为煤油的比热容小C.因为煤油的密度小 D.因为煤油具有可燃性（2012宿迁）某电饭锅内有R°=44Q、R=2156Q的两根电热丝，将它接入两个电阻R和R，1 2把它们接到同一电源上，要使相同时间内产生的热量最多，C.R是某家庭电路中连接的小彩灯示意图，根据所学的物理知识，判断下列说法中1和R2串联HR和R2并联A.B.C.D.IIIIII电路如图当S分别置于"1"挡和"2”挡时，档是保温状态，当S接"2”挡时，电路中的电流大小是通电100s电路产生的热量是J11、（2012宿迁）一个由半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外散热.右图为发热功率P发热和散热功率P散热与温度t电路如图当S分别置于"1"挡和"2”挡时，档是保温状态，当S接"2”挡时，电路中的电流大小是通电100s电路产生的热量是J11、（2012宿迁）一个由半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外散热.右图为发热功率P发热和散热功率P散热与温度t之间关系的图像，由图可知，当温度为。。时，散热功率等于发热功率；当温度稍高于该温度时，P发热 P散热（选填"〉〃、〃=〃或"〈"），此时加热器的工作电阻阻值将（填"变大”、"变小”或"不变"）.12.（2012铜仁）如图所示的电路中，电源电压不变，R=R=R=6Q.某同1 2 3学误将一电流表并联在R1两端，闭合开关后，读得电流表示数为0.6A，则电源电压U=V；发现错误后，该同学将图中电流表换成了电压表，则此时电压表的示数是 V，每只电阻消耗的电功率是 W，电流每分钟在每只电阻上产生的热量是J.（2012安顺）某课外小组的同学自制了一只电烙铁，额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Q。它的额定功率为 J热量。W，在额定电压下通电10min产生（2012北京）阻值为50Q的定值电阻R接在电源两端，通过电阻R的电流为0.2A，10s内电流产生的热量是（2012内江）如图所示，是“探究电流的热效应跟电阻大小的关系”的实验装置图。A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内的金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍铭合金丝，电阻较大。在实验中应使两瓶中盛装的煤油质量 。那么，当开关S闭合，通电一段时间后，两瓶中温度上长较快的是（选填“A”或“B”）瓶。（2012日照）某暖手宝的部分性能指标如右表，当袋内的水原来温度是20°C时，artit220V口热电"袋内充一动断电温水图5度1L70C在额定电压下加热煤油二至指示灯熄灭，此过程水吸收的热量是 J；若加热过程所需要的时间为210s,不计热损失，则加热电阻为 Q。（水的比热容为4.2X103J/（kg・C））17.（2012广东）如图5的装置可用来定性研究_定律。将电阻R甲与R乙（R甲〉R乙）串联在电路中是为了使时间和相同，通过温度计示数的变化可以比较的多少:乙甲乙18.（2012山西）为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图甲所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R甲〉R乙。（1） 为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用:（2） 通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，（3）要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是

（4）将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图乙所示。测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为TOC\o"1-5"\h\zt0、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、达式c煤油=（已知水的比热容为c水）。 7（2012湖州）“220V11W”的节能灯与“220V60W”的白炽灯正常工作时的光照强度相当。小明对此有疑问，查阅资料得到以下信息： /光敏电阻遵循欧姆定律。 /实验用的光敏电阻阻值随光照强度变化如图甲。 /气t煤油，请写出煤油比热容的表为了节能，我国正在逐步淘汰白炽灯，小明设计实验装置如图乙， 竺在暗室中把“220V60W”的白炽灯分别安装在与光敏电阻距离30厘t煤油，请写出煤油比热容的表米的台灯上，每次通电后调节滑动变阻器使电压表读数恒为3伏，记 京气芸妥，录电流表读数。（1）实验发现，正常工作时节能灯照射下电流表读数较大，光照强度（选填“强”或“弱”）。（2）正常工作相同时间后发现白炽灯温度远高于节能灯，说明白炽灯把更多的电能转化为能。（2012德州）小明利用图17所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铭合金丝的电阻小。温度计图17（1）实验中煤油吸热的多少是通过来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）（2） 为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容 水的比热容。（选填“大于”或“小于”）。（3） 通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是一。（4）该实验中用到的研究物理问题的法是。21.（2012包头）用如图15所示的实验装置探究“电流通过导体产Ji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。图21⑸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。22.（2012达州