第十七章 電功率 第3節(jié) 焦耳定律

1、第十七章 電功率 第3節(jié) 焦耳定律 焦耳定律焦耳定律 一一 考點考點 1.1. 電流的熱效應：電流通過導體時電能轉化為電流的熱效應：電流通過導體時電能轉化為_能，能， 這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應 2. 焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成_ 比，跟導體的電阻成比，跟導體的電阻成_比，跟通電時間成比，跟通電時間成_比比 3. 公式：公式：_，其中時間單位為，其中時間單位為_ 4. 電熱能的利用與防止電熱能的利用與防止 (1)利用：電熱水器、電熨斗、電熱孵化器等；利用：電熱水器、電熨斗、電熱孵化器等； (2)防止：散

2、熱窗、散熱孔、電腦的微型風扇等防止：散熱窗、散熱孔、電腦的微型風扇等 內內 s 正正正正 正正 面對面“過”考點 焦耳定律的理解及應用焦耳定律的理解及應用 一一 命題點命題點 1 1 1. ( (2017婁底婁底9題題3分分) )小明同學在班會活動課上表演了一個小明同學在班會活動課上表演了一個 小魔術：用金屬片點燃火柴將一金屬片接在學生電源上小魔術：用金屬片點燃火柴將一金屬片接在學生電源上 ( (如圖所示如圖所示) )，他將火柴放在哪個位置效果最明顯，他將火柴放在哪個位置效果最明顯 ( () ) A. a點點 B. b點點 C. c點點 D. 都一樣都一樣 第第1題圖題圖 湖南5年真題面對面

3、【解析】電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積和【解析】電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積和 溫度有關，分析該題目可知，金屬片溫度有關，分析該題目可知，金屬片 a 點處的橫截面積點處的橫截面積 最小，即在最小，即在 a 點處的電阻最大，據公式點處的電阻最大，據公式 QI2Rt 可知，可知， 三點的電流和加熱時間相同，但三點的電流和加熱時間相同，但 a 點的電阻大，所以產點的電阻大，所以產 生的電熱多，所以將火柴放在該點最易點燃，故選生的電熱多，所以將火柴放在該點最易點燃，故選 A. 【答案【答案】A 4. (2014衡陽衡陽12題題2分分)將兩根電阻絲將兩根電阻絲 R1、R2 分別插入甲、

4、乙分別插入甲、乙 兩瓶等質量的煤油中，串聯(lián)接入電路，兩瓶等質量的煤油中，串聯(lián)接入電路，R1 R22 3.通電通電 一段時間后，一段時間后，R1、R2 產生的熱量之比為產生的熱量之比為 () A. 3 2 B. 2 3 C. 4 9 D. 9 4 第第4題圖題圖 【解析】由題圖可知，兩電阻絲串聯(lián)，【解析】由題圖可知，兩電阻絲串聯(lián)， 所以通過兩電阻絲的電流和通電時間所以通過兩電阻絲的電流和通電時間 相等，根據公式相等，根據公式 QI2Rt 可得產生的可得產生的 熱量之比等于電阻之比為熱量之比等于電阻之比為 R1 R2 2 3.故選故選 B . B 5. (2017邵陽邵陽24 題題2分分)一根電阻

5、絲的電阻是一根電阻絲的電阻是10 ，通過，通過 2 A 的電流時，的電流時，1 min內產生的熱量是內產生的熱量是_J. 【解析】【解析】QI2Rt(2 A)210 60 s2.4103 J. 2.4103 探究電流產生的熱量與哪些因素有關探究電流產生的熱量與哪些因素有關 一一 命題點命題點 2 1. (2014郴州郴州26題題7分分)用如圖所示的實驗裝置探究用如圖所示的實驗裝置探究“電流相電流相 同時，通過導體產生的熱量與電阻大小的關系同時，通過導體產生的熱量與電阻大小的關系”(圖中甲、圖中甲、 乙是完全相同的密閉容器，實驗前，乙是完全相同的密閉容器，實驗前，A、B兩兩“U”形管內形管內 液

6、面是相平的液面是相平的) 第第1題圖題圖 (1)請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整 【解析】【解析】(1)研究導體產生的熱量與電阻的關系，必須控研究導體產生的熱量與電阻的關系，必須控 制它們的電流和通電時間相同，所以根據串聯(lián)電路各處制它們的電流和通電時間相同，所以根據串聯(lián)電路各處 的電流相等，可以將兩個電阻串聯(lián)，如答圖所示的電流相等，可以將兩個電阻串聯(lián)，如答圖所示 第第1題答圖題答圖 (2)電流產生的熱量不易直接測量，因此，在這個實驗中電流產生的熱量不易直接測量，因此，在這個實驗中 是通過觀察是通過觀察“U”形管中液面的形管中液面的_來顯示甲、乙容來顯示甲

7、、乙容 器內空氣溫度的變化通過對比觀察，你認為器內空氣溫度的變化通過對比觀察，你認為 _(選填選填“甲甲”或或“乙乙”)容器中的電阻產生的熱量容器中的電阻產生的熱量 多由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，多由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下， _越大，電流產生的熱量越多越大，電流產生的熱量越多 高度差高度差 乙乙 電阻電阻 【解析【解析】(2)這里采用轉換法，空氣受熱膨脹，使這里采用轉換法，空氣受熱膨脹，使U形管內形管內 的液柱發(fā)生變化，的液柱發(fā)生變化，U 形管內的液柱高度差越大，表示空形管內的液柱高度差越大，表示空 氣吸收的熱量越多，受熱膨脹越厲害從圖可以看出，氣吸收的熱量越

8、多，受熱膨脹越厲害從圖可以看出， 乙容器產生的熱量多乙容器產生的熱量多 (3)當密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內能當密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內能 將會將會_(選填選填“變大變大”“”“變小變小”或或“不不 變變”) 【解析】【解析】(3)物體的內能隨著溫度的升高而增大物體的內能隨著溫度的升高而增大 變大變大 (4)根據你得出的結論，簡要解釋：電爐工作時，電爐絲根據你得出的結論，簡要解釋：電爐工作時，電爐絲 熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱這是熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱這是 為什么？為什么？ _ _ _ 電爐絲和導線串聯(lián)，它們通過的電流相等，電爐絲的電電爐

9、絲和導線串聯(lián)，它們通過的電流相等，電爐絲的電 阻比導線的電阻大的多，在其他條件相同時，電阻越大阻比導線的電阻大的多，在其他條件相同時，電阻越大， 產生的熱量越多產生的熱量越多 (4)電爐絲和導線串聯(lián)，通過它們的電流相等；由于電阻電爐絲和導線串聯(lián)，通過它們的電流相等；由于電阻 與導體的材料有關，電爐絲是用鎳鉻合金等制成，它的與導體的材料有關，電爐絲是用鎳鉻合金等制成，它的 電阻比導線的電阻大的多；通電時間相同，根據電阻比導線的電阻大的多；通電時間相同，根據 Q I2Rt 可知，電阻越大，產生的熱量越多可知，電阻越大，產生的熱量越多 點擊鏈接湖南點擊鏈接湖南5年真題年真題WORD 一一 實驗突破

10、實驗實驗 1 1 1. 實驗電路圖的連接實驗電路圖的連接 2. 被加熱的材料選用煤油或空氣的原因被加熱的材料選用煤油或空氣的原因 利用其比熱容利用其比熱容 _(_(選填選填“大大”或或“小小”)”)，可以使實驗現(xiàn)象更明，可以使實驗現(xiàn)象更明 顯且安全顯且安全 3. 選擇加熱物質的要求選擇加熱物質的要求 物質種類、質量、初溫均物質種類、質量、初溫均_(_(選選 填填“相同相同”或或“不同不同”)”) 4. 判斷電熱多少的方法判斷電熱多少的方法 命 題 點 探究電流產生的熱量與探究電流產生的熱量與什么什么 因素因素有關有關 小小 相同相同 實驗視頻實驗視頻 (1)利用利用 U 形管中液面高度變化反映

11、電阻絲產生的熱量多形管中液面高度變化反映電阻絲產生的熱量多 少少 ( (轉換法轉換法) ) (2)溫度計的讀數(shù)溫度計的讀數(shù) 5. 控制變量法的應用控制變量法的應用 (1)要探究電熱與通過電熱絲要探究電熱與通過電熱絲_的關系，控制電熱的關系，控制電熱 絲阻值和通電時間相同，改變通過兩電熱絲的電流大小絲阻值和通電時間相同，改變通過兩電熱絲的電流大小 (2)探究電熱與探究電熱與_的關系，控制通過電熱絲的電的關系，控制通過電熱絲的電 流和通電時間相同，選擇兩個電阻不同的電熱絲流和通電時間相同，選擇兩個電阻不同的電熱絲 (3)探究電熱與探究電熱與_的關系，控制電熱絲的阻值的關系，控制電熱絲的阻值 和通電

12、電流相同，改變通電時間的長短和通電電流相同，改變通電時間的長短 命 題 點 電流電流 電阻電阻 通電時間通電時間 6. 實驗研究方法實驗研究方法(轉換法、控制變量法轉換法、控制變量法) 7. 溫度與內能的關系溫度與內能的關系 8. 多次測量的目的多次測量的目的(避免偶然因素，得到普遍規(guī)律避免偶然因素，得到普遍規(guī)律) 9. 實驗數(shù)據分析及評價實驗數(shù)據分析及評價 實驗結論：實驗結論：導體產生的電熱與電流、電阻和通電時間有關：導體產生的電熱與電流、電阻和通電時間有關： 在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大， 產生的熱量越多；產生的熱量越多

13、；在電流和通電時間相同的情況下，電在電流和通電時間相同的情況下，電 阻越大，產生的熱量越多；阻越大，產生的熱量越多；在電阻和通過電阻的電流相在電阻和通過電阻的電流相 同的情況下，通電時間越長，產生的熱量越多同的情況下，通電時間越長，產生的熱量越多 命 題 點 例例 ( (2016宜昌宜昌 ) )采用如圖所示的電路裝置探究采用如圖所示的電路裝置探究“電流產電流產 生的熱量跟什么因素有關生的熱量跟什么因素有關”接通電源，瓶內的空氣被加接通電源，瓶內的空氣被加 熱后膨脹，使熱后膨脹，使U U形管的液面高度發(fā)生變化通過觀察形管的液面高度發(fā)生變化通過觀察U U形管形管 的液面高度變化情況比較出瓶內電阻絲

14、的發(fā)熱多少的液面高度變化情況比較出瓶內電阻絲的發(fā)熱多少 例題圖例題圖 (1)如圖所示是探究電流產生的熱量跟如圖所示是探究電流產生的熱量跟_的關系，通的關系，通 電一段時間電一段時間_(_(選填選填“左瓶左瓶”或或“右瓶右瓶”)”)內的電阻內的電阻 絲產生的熱量多絲產生的熱量多 (2)讓實驗裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲讓實驗裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲 都放入瓶內，接通電源比較兩瓶內電阻絲發(fā)熱多少此時都放入瓶內，接通電源比較兩瓶內電阻絲發(fā)熱多少此時 該裝置是探究電流產生的熱量跟該裝置是探究電流產生的熱量跟_的關系，一段時的關系，一段時 間后電阻絲產生的熱量間后電阻絲產生的熱量_(_(選填選填“左瓶左瓶”“”“右瓶右瓶” 或或“兩瓶一樣兩瓶一樣”)”)多多 電阻電阻 電流電流 左瓶左瓶 左瓶左瓶 (3)實驗中通過觀察兩個實驗中通過觀察兩個 U 形管中形管中_的變的變 化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少 (4)若通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中一個若通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中一