焦耳定律 人教版九年級物理 知識精細(xì)梳理與培優(yōu)拓展提升

焦耳定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過生活實例，認(rèn)識電流的熱效應(yīng)；2.舉例說出生活中利用電熱的實例，了解電熱的危害和防止方法；3.通過實驗探究，總結(jié)出焦耳定律，并會用焦耳定律進(jìn)行計算；4.理解焦耳定律；5.會利用焦耳定律解釋一些生活中簡單現(xiàn)象?！局R導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識】知識點一、電流的熱效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng)由于導(dǎo)體有電阻，所以當(dāng)有電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體總會發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)提出問題電爐絲接入電路時，電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？換句話說，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)？猜想與假設(shè)根據(jù)生活經(jīng)驗可以猜想電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量多少可能跟導(dǎo)體的電阻大小、通過導(dǎo)體的電流大小以及通電時間有關(guān)。設(shè)計并進(jìn)行實驗（1）如圖甲所示，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化（轉(zhuǎn)換法：產(chǎn)生的熱量多少，通過U型管液面高度的變化反映出來）。兩個密閉容器中都有一段電阻絲，右邊密閉容器中電阻絲較大。將兩容器的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)右邊U型管中的液面高度變化大于左邊的。（2）如圖乙所示，兩個密閉容器中電阻絲的電阻一樣大，在右邊容器的外部，將另一個相同的電阻絲和容器內(nèi)的電阻絲并聯(lián)，然后與左邊容器內(nèi)的電阻絲串聯(lián)接入電路，在通電時間相同的情況下，我們發(fā)現(xiàn)左邊的U型管中的液面高度變化大于右邊的。分析論證（1）如圖甲，兩容器中電阻絲阻值不同，通過它們的電流相同，通電時間相同（控制不變的量：電流、通電時間；變化量：電阻），右邊的U型管中的液面高度變化大于左邊的，說明右邊容器中電阻絲的熱量多。這表明：在電流相同、通電時間相同情況下，電阻越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多。（2）如圖乙，兩容器中的電阻絲阻值相同，根據(jù)串并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，通過左邊容器的電阻絲大于通過右邊容器中電阻絲的電流，通電時間相同（控制不變的量：阻值、通電時間；變化量：電流），左邊U型管中的液面高度變化大于右邊的，說明左側(cè)容器中的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。（3）由常識可知，在電阻、電流相同的情況下，通電時間越長，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。實驗結(jié)論電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體的電阻、通過導(dǎo)體的電流和通電時間有關(guān)，導(dǎo)體電阻越大、通過導(dǎo)體的電流越大、通電時間越長，產(chǎn)生的熱量就越多?！镜淅?】為了探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)，設(shè)計如圖甲的裝置，將兩段阻值不同的電阻絲（R1=5Ω，R2=10Ω）分別密封在兩個完全相同的容器內(nèi)，密閉容器內(nèi)封閉等量的空氣。（1）從實驗裝置的原理可知，U形管兩管中的液柱高度差是由于U形管中______（選填“氣體”或“液體”）熱脹冷縮導(dǎo)致的。U形管中液柱高度差的大小，反映出電流通過電阻絲時產(chǎn)生______的多少；（2）圖甲所示是用來探究電流產(chǎn)生的熱量跟______的關(guān)系；（3）圖乙所示是用來探究電流產(chǎn)生的熱量跟______的關(guān)系；（4）讓實驗裝置乙冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的電阻絲都放入瓶內(nèi)，接通電源，此電路工作一段時間后，______（選填“左瓶”或“右瓶”）內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量多。培優(yōu)拓展：電流的三種效應(yīng)（1）電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電熱器就是根據(jù)這一原理（電流的熱效應(yīng)）工作的。（2）電流的磁效應(yīng)：任何通電導(dǎo)體，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應(yīng)。變壓器、電磁鐵等都是利用電流磁效應(yīng)工作的。電流的磁效應(yīng)會在下面章節(jié)講到。（3）電流的化學(xué)效應(yīng)：當(dāng)電流通過某種物質(zhì)時，這種物質(zhì)便會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種現(xiàn)象稱為電流的化學(xué)效應(yīng)。電解、電鍍等都是利于電流的化學(xué)效應(yīng)來工作的。知識點二、焦耳定律1.焦耳定律英國物理學(xué)家焦耳做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，從而得到了焦耳定律。內(nèi)容電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟它的時間成正比。計算公式Q=I2Rt（普遍適用）單位公式中，Q—表示熱量，單位是J；I—表示電流，單位是A；R—表示電阻，單位Ω；t—表示它的時間，單位s。2.焦耳定律公式的理論推導(dǎo)焦耳定律可通過理論推導(dǎo)得出。假設(shè)當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則有電流產(chǎn)生的熱量（Q）=電流做的功（W），結(jié)合歐姆定律可得：Q=W=UIt=IR·It=I2Rt?？梢?，當(dāng)消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量時，根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)出來的電流發(fā)熱規(guī)律與焦耳定律實驗得出的焦耳定律是一致的。3.理解和應(yīng)用焦耳定律時應(yīng)注意的幾個問題（1）焦耳定律Q=I2Rt是由實驗總結(jié)出來的，只要有電流通過導(dǎo)體，就可以用它來計算導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量。（2）公式中各物理量都是對同一導(dǎo)體或同一段電路而言的。（3）運用公式時，各物理量要轉(zhuǎn)換成國際單位中的單位后再代入公式進(jìn)行計算。培優(yōu)拓展：純電阻串、并聯(lián)電路中電熱與電阻的關(guān)系（1）在串聯(lián)電路中，根據(jù)Q=I2Rt可知，電熱與電阻成正比，即。（2）在并聯(lián)電路中，根據(jù)可知，電熱與電阻成反比，即?！镜淅?】如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為4Ω，當(dāng)開關(guān)閉合后，電壓表V1的示數(shù)為2V，V2的示數(shù)為1V，電源兩端的電壓為

V，通過電阻R1的電流為

A，電阻R2的阻值為

Ω，電阻R2在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是

J。特別提醒：電功和電熱的包含關(guān)系電功時電流通過用電器做的功，W=UIt；電熱是電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，Q=I2Rt。在純電阻電路和非純電阻電路中，電功和電熱的關(guān)系見下圖：歸納總結(jié)：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)出公式適用于純電阻電路【典例3】將規(guī)格都是“220V180W”的一臺電冰箱、一臺電腦和一床電熱毯，分別接入同一家庭電路中，若通電時間相同，則下列說法正確的是（）。A．電冰箱產(chǎn)生的熱量最多B．電腦產(chǎn)生的熱量最多C．電熱毯產(chǎn)生的熱量最多

D．三者產(chǎn)生的熱量一樣多知識點三、電熱的利用與防止1.電熱的利用電熱器是利用電流的熱效應(yīng)來工作的設(shè)備。電熱器的主要工作部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻大、熔點高的金屬導(dǎo)體制作的。如圖所示的電熱器，都是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來工作的。電熱毯電飯鍋電烙鐵電熨斗培優(yōu)拓展：為什么白熾燈是純電阻器件而節(jié)能燈不是白熾燈需要先將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)后再發(fā)光，即電能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為光能；節(jié)能燈是將電能直接轉(zhuǎn)化為光能，在轉(zhuǎn)化過程中有少量電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此節(jié)能燈屬于非純電阻器件。這也是在相同照明亮度下白熾燈遠(yuǎn)比節(jié)能燈耗電的原因。2.電熱的防止在很多情況下，我們并不希望用電器的溫度過高。像電視機、計算機、電動機等用電器在工作時，將電能轉(zhuǎn)化其他形式能的過程中，總有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，過多的電熱如果不能及時散發(fā)，會產(chǎn)生安全隱患。因此，許多用電器采用散熱孔、散熱片或在發(fā)熱體安裝風(fēng)扇等方式進(jìn)行散熱，如圖所示。散熱風(fēng)扇散熱孔散熱片【典例4】下列用電器主要利用電流熱效應(yīng)工作的是（）。A．電飯煲

B．電視機

C．洗衣機

D．油煙機【方法幫】題型一：探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)對于該實驗，需要重點掌握兩種物理實驗方法的應(yīng)用：（1）控制變量法：①探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系時，控制電阻和通電時間相同；②探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻關(guān)系時，控制通電時間和電流相同。（2）轉(zhuǎn)化法：電阻絲放出熱量的多少，轉(zhuǎn)化為容器內(nèi)氣體溫度的變化，轉(zhuǎn)化為U型管中液面的高度的變化。【典例】小明同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時采用了如圖所示的實驗裝置．請仔細(xì)觀察甲、乙兩圖。（1）實驗中通過觀察兩個U形管中__________的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。（2）你認(rèn)為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與_______的關(guān)系。（3）由乙圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在_____、_____相同的情況下，通過電阻的________越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多。（4）該實驗采取的探究方法是_______________法。（5）在家用電熱水壺?zé)粔亻_水時,若通電時間不夠長,水就不能燒開,是因為電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與_______有關(guān)。題型二：簡單電路中電功、電熱的計算【典例】某家用電熱壺有“加熱”和“保溫”兩個檔位，其簡化電路如圖所示，R1、R2是電熱絲，R1=1050，R2=50。開關(guān)S接“1”時，電熱壺為______檔位。開關(guān)S接“2”時，通電5min，電流通過R2產(chǎn)生的熱量為______J。題型三：含電動機電路中電功、電熱的計算（1）在非純電阻電路中，電能大部分對外做功，少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為：W=W對外+Q。（2）在非純電阻電路中，計算電功時只能用W=UIt，計算電熱時只能用Q=I2Rt。【典例】電動機是一種使用廣泛的動力機械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看．它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉．現(xiàn)有一臺電動機，當(dāng)電動機兩端加220V電壓時，通過電動機線圈的電流為50A。若已知該電動機線圈的電阻是0.4Ω，問：（1）每分鐘該電動機消耗的電能是多少？（2）線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？（3）該電動機正常工作時電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是多少？題型四：多擋電路中電熱的計算解答多擋電路類試題時，要注意以下幾點：（1）多擋電路問題的實質(zhì)，就是求解多擋電路的實際功率；（2）電壓一定時，根據(jù)可知，當(dāng)總電阻最小時，實際功率最大，發(fā)熱最快，是高溫?fù)酰划?dāng)總電阻最大時，實際功率最小，發(fā)熱最慢，是低溫?fù)酢！镜淅磕晨蠲阅汶婏堨矣屑訜岷捅貎蓹n．其電路如圖所示，已知R1=88Ω，R2=2112Ω。開關(guān)S置于（選填“1”或“2”）時是保溫?fù)酰?0min產(chǎn)生的熱量是J。題型五：電熱的利用與防止【角度1】電熱的利用解題通法判斷常見用電器是不是利用電流熱效應(yīng)工作的，主要看用電器工作時能量轉(zhuǎn)化的情況。如果驗電器工作時電能主要轉(zhuǎn)化成內(nèi)能之外的其他形式的能量，即消耗的電能只有一少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則這些用電器都不是利用電流熱效應(yīng)工作的?！镜淅咳鐖D所示的家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）。A．筆記本電腦；B．電冰箱；C．電熨斗；D．洗衣機【角度2】電熱的防止（1）一般來說，如果對電氣設(shè)備采取的措施是用來散熱的，則該措施就是用于防止電熱造成的危害。（2）平時多收集并記憶常見的防止電熱帶來危害的事例，也有助于解題。【典例】電爐中的電阻絲通電一段時間后變得很燙，而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是（）。A．通過導(dǎo)線的電流小于通過電阻絲的電流；B．導(dǎo)線的絕熱皮隔熱；C．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻；D．導(dǎo)線散熱比電阻絲快題型六：利用焦耳定律解釋生活中的現(xiàn)象利用焦耳定律解釋生活中的現(xiàn)象時，注意從焦耳定律公式Q=I2Rt出發(fā)，從影響電熱的三個因素（電流、電阻、通電時間）入手逐一進(jìn)行分析?！镜淅侩姞t絲與導(dǎo)線串聯(lián)接到電路里，通電后電爐絲熱得發(fā)紅，而與之相連的導(dǎo)線卻不怎么熱，由焦耳定律可知，造成上述現(xiàn)象的主要原因是（）。A．通過電爐絲的電流比導(dǎo)線的電流小得多；B．通過電爐絲的電流比導(dǎo)線的電流大得多；C．電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻小得多；D．電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大得多【中考幫】考點一：電熱的利用與防止【典例】（2021·北京中考真題）下列四種用電器中。利用電流熱效應(yīng)工作的是（）。A．電冰箱 B．電視機 C．電腦 D．電熱水壺該題要求同學(xué)們知道電流的熱效應(yīng)，能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識實際生活中用電器的工作情況，知道電熱的利用與防止。這是物理核心素養(yǎng)中物理觀念的能量觀的體現(xiàn)?？键c二：探究影響電流熱效應(yīng)的因素【典例】（2022·無錫）用如圖所示的裝置探究影響電流熱效應(yīng)的因素，三個相同的錐形瓶內(nèi)均裝有質(zhì)量相等的煤油，電阻絲R1、R2、R3浸沒在煤油中，其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。閉合開關(guān)前，記錄下煤油的初溫度t0；接通電源，同時閉合開關(guān)S1、S2，記錄下電流I，通電相同時間，記錄下煤油的末溫度，結(jié)果如表所示，則R1、R2所在錐形瓶中的煤油升溫所吸收的熱量之比為_________比較①③可知，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與____________有關(guān)；比較____________（選填序號）可知，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)，若要探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系，應(yīng)進(jìn)行的探究是：____________。序號電阻電流I/A初溫度t0/℃末溫度/℃①R11.02030②R21.02024③R31.52044該題要求同學(xué)們能根據(jù)已有的實驗方案，分析實驗現(xiàn)象、陳述科學(xué)探究過程和結(jié)果。這是物理核心素養(yǎng)中科學(xué)探究和科學(xué)思維的體現(xiàn)?？键c三：焦耳定律【典例】（2022·深圳）（雙選）某愛心團(tuán)隊去養(yǎng)老院送電暖氣，電暖氣有低、中、高三擋，已知R1=55?，R2=44?，以下說法正確的是（）。A.使用“低溫檔”只需要閉合S2；B.使用“高溫檔”要閉合S1、S2；C.閉合S1、S2時，通過R1、R2的電流之比為5:4；D.中溫檔正常工作1分鐘，產(chǎn)生的熱量為6.6×104J該題要求同學(xué)們能認(rèn)識到電能是一種能量，可以計量，可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，人們利用能量的過程實際上就是能量的轉(zhuǎn)化過程。這是物理核心素養(yǎng)中物理觀念的能量觀的體現(xiàn)。【作業(yè)幫】一、基礎(chǔ)練（知識鞏固）1.下列家用電器，利用電流的熱效應(yīng)工作的是（）。A．洗衣機 B．電視機 C．電冰箱 D．電飯煲2.電爐絲通電一段時間后熱得發(fā)紅，而連接電爐絲的導(dǎo)線卻不怎么熱，這主要是因為（）。A．導(dǎo)線的絕緣皮隔熱；B．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電爐絲的電阻；C．導(dǎo)線散熱比電爐絲快；D．通過導(dǎo)線的電流小于通過電爐絲的電流3.小明在探究某個科學(xué)問題時，把阻值恒定為R1、R2（R1=R2）的兩段電熱絲分別放在兩個完全相同的燒瓶中，燒瓶中分別盛有質(zhì)量和初溫均相同的兩種不同液體，并連接成如圖所示的實驗電路，實驗中所用溫度計完全相同。則下列說法正確的是（）。A．該裝置可用來探究物質(zhì)的吸熱能力跟物體的種類是否有關(guān)；B．該裝置可用來探究物質(zhì)的吸熱能力跟物體的質(zhì)量是否有關(guān)；C．該裝置可用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體的電阻是否有關(guān)；D．該裝置可用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體中的電流是否有關(guān)4.如圖所示，電阻為R的某型號風(fēng)扇，連接在電壓為U的電路上，若通過的電流為I，工作時間為t。則計算電流通過電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量，下面公式選用正確的是（）。A．UIt B．t C．I2Rt D．都可以5.電爐中的電阻絲通電一段時間后變得很燙，而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是（）。A．通過導(dǎo)線的電流小于通過電阻絲的電流；B．導(dǎo)線的絕熱皮隔熱；C．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻；D．導(dǎo)線散熱比電阻絲快6.如圖所示是探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實驗裝置，兩個相同透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣，下列說法正確的是（）。A．此實驗裝置可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系；B．此實驗裝置無法探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系；C．通電一段時間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大；D．此裝置利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少7.如圖所示，電爐絲與兩根導(dǎo)線串聯(lián)連接到家庭電路中，電爐子通電電爐絲很快就熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不熱。你能根據(jù)這個現(xiàn)象可以提出的最有探究價值且易于探究的科學(xué)問題是（）。A．電流通過電爐絲產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)？B．電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小有什么關(guān)系？C．電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體電阻有什么關(guān)系？D．電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)？8.小軍同學(xué)根據(jù)他在電學(xué)實驗課上獲得的實驗數(shù)據(jù)，畫出如圖所示的圖像。其中圖線①表示電阻R1，圖線②表示電阻R2。根據(jù)圖像信息可判斷（）。A．當(dāng)R1和R2串聯(lián)時，兩個電阻的阻值不可能相等；B．當(dāng)R1兩端電壓為9V時，通過它的電流為0.9A；C．當(dāng)通過R1電流為0.5A時，1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為150J；D．當(dāng)R1和R2串聯(lián)，R2的功率為0.2W時，R1的功率為1.6W9.嚴(yán)寒冬季，我國北方哨兵腳上穿有電熱靴。一只靴內(nèi)加熱電路如圖所示，電源電壓恒定，S2為三擋旋鈕開關(guān)（金屬片M可分別撥至a、b、c處），電阻絲R1、R2規(guī)格相同且阻值不變，b為電阻絲R1的中點。這只電熱靴的低溫?fù)鯙?2W，則（）。A．開關(guān)S2接a時電熱靴功率最大；B．該電熱靴利用了電流的熱效應(yīng)；C．該電熱靴的安全電壓應(yīng)為220V；D．中溫?fù)鹾腕{溫?fù)醯墓β史謩e為16W和24W10.在超導(dǎo)狀態(tài)下，導(dǎo)體的電阻R=_____Ω；如果利用超導(dǎo)輸電線進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，導(dǎo)線_____（選填“會”或“不會”）發(fā)熱。11.在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻間關(guān)系”的實驗中，甲、乙兩燒瓶中電阻絲的阻值分別為R和2R，將它們浸在相同質(zhì)量和初溫的煤油中，每一燒瓶里各插入一溫度計，如圖所示，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，本實驗中通過______顯示電流產(chǎn)生的熱量變化；上述實驗中采用這種電路連接方式的目的是______。12.成都的冬天比較濕冷，有的家庭使用了如圖所示的電暖氣片取暖。電暖氣片是利用電流的________效應(yīng)來工作的，電暖氣片使用水來進(jìn)行加熱，是利用了水的比熱容________的特點（選填“較大”或“較小”）。13.如圖所示是一個“電熱驅(qū)蚊器”，它是利用了電流的_____效應(yīng)工作的，發(fā)熱元件是一個阻值為1.0×104Ω的電阻。當(dāng)發(fā)熱元件兩端的電壓為220V時，通電100s產(chǎn)生的熱量為_____J。14.某型號電飯煲有加熱和保溫功能，如下圖甲所示為其內(nèi)部電路原理圖，當(dāng)開關(guān)S接觸點1時，該電飯煲處于_________（填“保溫”或“加熱”）狀態(tài)．如圖乙是該電飯煲工作時電功率與時間的關(guān)系圖像，則圖中陰影部分面積表示的物理量是_______，其大小為_______．15.如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣。甲、乙兩裝置使用的是同一電源。（1）實驗是通過比較U形管中液面的高度差來比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，這里采用了______的研究方法。（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系，乙裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系，通電一段時間后，甲裝置中_______（選填“左”或“右”）側(cè)容器中U形管中液面高度差較大。（3）如果乙裝置中R3發(fā)生了斷路，保證通電時間相同，與之前相比較，則左側(cè)U形管中液面的高度差將_________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）英國物用學(xué)家焦耳通過大量實驗，最先精確的確定了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的_______成正比，跟________成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律，其表達(dá)式為_______。二、綜合練（能力提升）16.甲圖是小燈泡L和電阻R的I～U圖象。將小燈泡L和電阻R接入乙圖電路中，電源電壓恒定不變，只閉合開關(guān)S1，小燈泡L的實際功率為1W，則此時小燈泡L的電阻為______?；再閉合開關(guān)S2，電阻R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為______J。17.小明家在不遠(yuǎn)處施工，臨時用導(dǎo)線將電水壺接入家中電能表，如圖所示。電水壺的規(guī)格為“220V1210W”，當(dāng)電路中使用電水壺?zé)畷r，電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動110r，用時120s。導(dǎo)線和電水壺的電阻不隨溫度變化。（1）電水壺是利用電流的______工作的；（2）求電水壺的電阻；()（3）求導(dǎo)線的電阻；()（4）電水壺?zé)畷r導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量。()18.為探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)，設(shè)計如圖甲的裝置，將兩段阻值不同的電阻絲（R1＝5Ω，R2＝10Ω）分別密封在兩個完全相同的容器內(nèi)，密閉容器內(nèi)封閉等質(zhì)量的空氣。（1）圖甲所示的兩個密閉容器內(nèi)，電阻絲按照虛線框中的方式連接，采用這種連接方式是為了保證_____和_____相同；（2）在實驗中電流通過電阻產(chǎn)生的熱量多少是通過觀察_____來進(jìn)行比較的，從圖甲中的現(xiàn)象可以得出結(jié)論：電流與通電時間相同時，電阻越大，電阻產(chǎn)生熱量越_____（選填“多”或“少”）；（3）將甲裝置改換如圖乙所示