新人教版九年級(jí)全冊(cè)物理(焦耳定律（基礎(chǔ)）知識(shí)點(diǎn)整理及重點(diǎn)題型梳理)

1、新人教版九年級(jí)全一冊(cè)物理重難點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)梳理及重點(diǎn)題型鞏固練習(xí)焦耳定律（基礎(chǔ)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道電流的熱效應(yīng)；2、理解焦耳定律，知道電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)；3、知道電熱的利用和防止?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一 、電流的熱效應(yīng)1定義：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2影響電流的熱效應(yīng)大小的因素：導(dǎo)體通電時(shí)，產(chǎn)生熱的多少與電流的大小、導(dǎo)體電阻的大小和通電時(shí)間有關(guān)。通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流越大，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。要點(diǎn)詮釋?zhuān)弘娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體時(shí)，電流的熱效應(yīng)總是存在的。這是因?yàn)閷?dǎo)體都有電阻。導(dǎo)體通電時(shí)，由于要克服導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，所以要消耗電能，這時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。

2、如果導(dǎo)體的電阻為零，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，不需要把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這時(shí)電能在導(dǎo)體中傳輸時(shí)也不會(huì)因發(fā)熱而損失。3. 探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素（1）電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系如圖18.4-2所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大。 兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)兩段電阻絲的電流相同。通電一定時(shí)間后，比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說(shuō)明了什么? 實(shí)驗(yàn)表明：在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。（2）電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系如圖18.4-3

3、所示，兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過(guò)兩容器中電阻的電流不同。在通電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說(shuō)明了什么? 實(shí)驗(yàn)表明：在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。要點(diǎn)二、焦耳定律1內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。這個(gè)規(guī)律叫焦耳定律。2公式：Q=I2Rt要點(diǎn)詮釋?zhuān)航苟傻牧硗鈨蓚€(gè)表達(dá)式:1. 從公式我們能看出，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量受電流的影響最大。2. 在應(yīng)用焦耳定律的表達(dá)式來(lái)解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分

4、析選用，例如，當(dāng)幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái)時(shí)，由于通過(guò)導(dǎo)體的電流相等，通電時(shí)間也相等，應(yīng)用表達(dá)式分析，此時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻R成正比；當(dāng)幾個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)起來(lái)時(shí)，由于加在導(dǎo)體兩端的電壓相等，通電時(shí)間也相等，應(yīng)用表達(dá)式分析，此時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成反比。3. 幾個(gè)公式的比較電功 電功率 焦耳定律 適用范圍 基本公式 W=UIt 普遍適用 導(dǎo)出公式 純電阻電路W=Q 4. 只有在純電阻電路中可以用電功公式計(jì)算電熱。因?yàn)樵诩冸娮桦娐分?，電流做的功全部用?lái)產(chǎn)生熱量，此時(shí)電功等于電熱，即W=Q。而在非純電阻電路中，電流所做的功只有一部分用來(lái)產(chǎn)生熱量，如電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，既產(chǎn)生熱量又產(chǎn)生機(jī)械能，電功等于熱量與機(jī)械能之和，

5、即WQ，故此時(shí)就不能用電功的公式來(lái)計(jì)算電熱了。要點(diǎn)三、電熱的利用和防止 1. 電熱的利用:日常生產(chǎn)、生活中會(huì)經(jīng)常用到電熱，如家用的熱水器、電飯煲等，這些都是用電來(lái)加熱的設(shè)備，叫電熱器。要點(diǎn)詮釋?zhuān)哼@些用電器的共同特點(diǎn)就是利用電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使我們獲得需要的熱量。有些電器通電時(shí)也能產(chǎn)生熱量，但是由于不是用電來(lái)加熱的，所以不能叫電熱器(如電視機(jī)、電腦等)。2. 電熱的危害:很多情況下，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，并不是我們需要的，這時(shí)電能白白消耗掉了，有時(shí)還會(huì)引起事故甚至災(zāi)害，所以要想辦法阻止電熱的產(chǎn)生。要點(diǎn)詮釋?zhuān)何覀冋f(shuō)的電熱的危害是對(duì)于我們的需要來(lái)說(shuō)的，如果產(chǎn)生的熱量是我們需要的，那對(duì)我

6、們是有利的，反之就是有害的，如:電視機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，在正常觀看時(shí)是有害的，但當(dāng)電視機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，我們可以利用電熱來(lái)驅(qū)潮，這時(shí)的電熱是有利的。電熱器在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量如果過(guò)多，也會(huì)帶來(lái)危害，所以我們?cè)谡Ｊ褂秒娔墚a(chǎn)生的熱量時(shí)，也要注意安全?！镜湫屠}】類(lèi)型一、基礎(chǔ)知識(shí)1、（2015宿遷中考）電爐中的電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙，而連接電爐的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是因?yàn)椋ǎ〢通電導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電阻絲的電流 B導(dǎo)線的絕緣皮隔熱 C導(dǎo)線散熱比電阻絲快 D導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量很少【思路點(diǎn)撥】電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)，通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，電阻

7、越大電流產(chǎn)生的熱量越多，據(jù)此分析判斷。【答案】D【解析】電爐絲跟銅導(dǎo)線串聯(lián)，通過(guò)它們的電流I和通電時(shí)間t相等，故A錯(cuò)誤；因?yàn)镼=I2Rt，R電爐絲R導(dǎo)線，所以產(chǎn)生的熱量：Q電爐絲Q導(dǎo)線，即相同時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量小于電爐絲產(chǎn)生的熱量，而與散熱快慢、隔熱效果無(wú)關(guān)，故D正確，B、C錯(cuò)。故選D?！究偨Y(jié)升華】本題主要考查學(xué)生對(duì)焦耳定律的了解與掌握，分析時(shí)注意用好控制變量法。舉一反三：【變式】某導(dǎo)體通過(guò)1A的電流時(shí)，在某一段時(shí)間內(nèi)放出的熱量是4J，如果通過(guò)它的電流增加到2A，在相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量是()8J16J32J D.64J【答案】B【解析】由于Q=I2Rt可知在t、R一定時(shí)，Q與I2成正比，電

8、流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，Q變?yōu)樵瓉?lái)的4倍。 2、小強(qiáng)同學(xué)為了探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)(甲、乙兩個(gè)相同的燒瓶里裝滿(mǎn)煤油，玻璃管內(nèi)液面相同)。 (1)電阻絲甲與乙采用串聯(lián)的連接方式，其目的是_。(2)已知電阻絲的阻值R甲R(shí)乙，通電一段時(shí)間后，_燒瓶中的玻璃管液面上升較高。(3)我們保持電源的電壓不變，利用該實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與_的關(guān)系(寫(xiě)出一種即可)。(4)上述實(shí)驗(yàn)中，用到的科學(xué)方法主要是“控制變量法”，請(qǐng)你另舉一個(gè)平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中用到這種方法的實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：_?！敬鸢浮?1)使甲和乙的通電時(shí)間和通過(guò)的電流相同；(2)甲；(3)電流大小(或通電時(shí)間) ；

9、(4)探究電流與電壓和電阻的關(guān)系。(或探究電阻大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)等)【解析】電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的大小、通電的時(shí)間、導(dǎo)體電阻的大小都有關(guān)，當(dāng)我們探究產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，要使電流與通電時(shí)間相同，把兩個(gè)電阻串聯(lián)能很好地達(dá)到這一要求；當(dāng)電流和通過(guò)時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以在通電一段時(shí)間后，甲中液面升得更高；在這一裝置中，我們還可以通過(guò)滑動(dòng)變阻器的滑片改變電路中的電流，以某一個(gè)電阻為對(duì)象還可以探究產(chǎn)生的熱量與電流或熱量與電流通電時(shí)間的關(guān)系；(4)我們?cè)谇懊嫣骄侩娮璧拇笮∨c哪些因素有關(guān)、電流與電壓和電阻的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)時(shí)都用到了控制變量法。【總結(jié)升華】當(dāng)我們?cè)谔骄坑绊懩澄?/p>

10、理量大小的因素時(shí)，常使其他的相關(guān)量保持相同，這種方法稱(chēng)為控制變量法。學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，我們?cè)诤芏嗟奶骄窟^(guò)程中都會(huì)用到這種方法。類(lèi)型二、知識(shí)運(yùn)用3、電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，但由于線圈內(nèi)部有電阻，所以同時(shí)還有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。若一臺(tái)玩具電動(dòng)機(jī)接在6V的電源兩端，使其正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)中的電流為0.3A；短暫地卡住電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)中的電流為3A。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為_(kāi)，正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率是_。【思路點(diǎn)撥】當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消耗的電能（總功）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（有用功）和內(nèi)能（額外功），轉(zhuǎn)化的內(nèi)能可用焦耳定律Q=I2Rt來(lái)計(jì)算，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流、電壓、電阻關(guān)系不適

11、用歐姆定律。當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)，消耗的電能就全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流、電壓、電阻關(guān)系適用于歐姆定律?！敬鸢概c解析】 【總結(jié)升華】本題關(guān)鍵在于電動(dòng)機(jī)不是個(gè)純電阻，所以對(duì)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)和卡住不轉(zhuǎn)的分析計(jì)算是不同的，這個(gè)需要同學(xué)們注意。舉一反三：【變式】如果電視機(jī)，電烙鐵和電風(fēng)扇上都標(biāo)有“220V，60W”的字樣，它們都在額定電壓下，工作相同的時(shí)間，三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量是（）A電視機(jī)最多 B電烙鐵最多 C電風(fēng)扇最多 D一樣多 【答案】B【解析】三個(gè)電器功率一樣，即它們消耗的電能一樣；電視機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，只有電烙鐵全部將電能轉(zhuǎn)化為熱量。4、（2015朝陽(yáng)區(qū)一模）一只額定電壓為U的電熱水壺，將它接入電壓為U的電路中，燒開(kāi)一壺水所用的時(shí)間為t1；如果用這只電熱水壺在相同條件下燒開(kāi)同樣一壺水所用的時(shí)間為t2，則此時(shí)所接入電路兩端的電壓U為 ?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)電熱壺的電阻為R，因?yàn)闊_(kāi)同樣一壺水消耗的電能相等，并且，所以，由可得：，解得：?！究偨Y(jié)升華】本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，關(guān)鍵是知道燒開(kāi)同一壺水需要的熱量相同、消耗的電能相等。舉一反三：【變式】?jī)筛柚迪嗤碾娮杞z，分別串聯(lián)和并聯(lián)后接在同一電源上，燒開(kāi)同一壺水所用的時(shí)間分別為t1