第4節(jié)

焦耳定律第十八章

電功率目

錄CONTENTS01課程要求02知識點精講03課堂鞏固課程要求1.通過實驗，了解焦耳定律。2.能用焦耳定律說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。知識點精講知識點1：電流的熱效應(yīng)1.電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成___________，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。內(nèi)能2.【物理學(xué)與日常生活】小亮所在的學(xué)習(xí)小組在一次野炊活動中，忘了帶火柴，老師將錫箔紙連接在干電池兩端，利用電流的熱效應(yīng)將錫箔紙點燃，使他們吃到了香噴噴的飯菜。下列用電器中，不是利用該原理工作的是（

）A.電烙鐵 B.電熱毯C.電熱水壺 D.電冰箱D課堂演練3.【物理學(xué)與日常生活】下列用電器工作時，將電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（

）B思路點撥：1.純電阻用電器（電熱器）利用電流的熱效應(yīng)工作，如電飯鍋、電爐、電熨斗、電熱水器等。2.非純電阻用電器工作時除部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，大部分電能會轉(zhuǎn)化為其他形式的能，如電風(fēng)扇、電腦、電視機(jī)等。4.實驗方法：______________法和______________法。5.實驗表明：（1）在電流相同、通電時間相同的情況下，一段電阻絲的______________越大，這段電阻絲產(chǎn)生的熱量越多。（2）在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一段電阻絲的______________越大，這段電阻絲產(chǎn)生的熱量越多。（3）在電流相同、電阻相同的情況下，一段電阻絲的______________越長，這段電阻絲產(chǎn)生的熱量越多?？刂谱兞哭D(zhuǎn)換電阻電流通電時間知識點2：探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)6.(改編)【科學(xué)探究】圖18-4-1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，每個透明容器中都封閉著等量的空氣。課堂演練(1)圖甲裝置中，把兩根阻值不同的電阻絲串聯(lián)在電路中，目的是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與______________的關(guān)系。通電一段時間后，觀察到右邊U形管中液面的高度差較大，說明右側(cè)容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量較______________。結(jié)論：在電流相同、通電時間相同的情況下，一段電阻絲的電阻越______________（填“大”或“小”），這段電阻絲產(chǎn)生的熱量越多。電阻多大(2)圖乙裝置可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與___________的關(guān)系，通過左側(cè)容器中電阻絲的電流比通過右側(cè)容器中電阻絲的電流_________（填“大”或“小”）。通電一段時間，觀察到左側(cè)U形管中液面的高度差較大，說明左側(cè)容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量較________。結(jié)論：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一段電阻絲的電流越___________（填“大”或“小”），這段電阻絲產(chǎn)生的熱量越多。電流大多大(3)圖丙裝置中，通電后，觀察同一個U形管中液面的高度差，發(fā)現(xiàn)通電時間越長，U形管中的液面高度差越大。結(jié)論：在電流相同、電阻相同的情況下，一段電阻絲的______________越長，這段電阻絲產(chǎn)生的熱量越多。(4)討論：①圖甲實驗中，用5Ω和10Ω的電阻絲串聯(lián)，目的是控制通過它們的__________和______________相同；圖乙實驗中，都用5Ω的電阻絲，目的是控制_________和______________相同。兩次實驗均采用了______________法。通電時間電流通電時間電阻通電時間控制變量②電阻絲產(chǎn)生熱量使空氣受熱膨脹，推動液體流動，使液面高度發(fā)生變化。這里將電阻絲產(chǎn)生熱量的多少通過________________________________反映出來，采用了______________法。U形管中液面高度的變化轉(zhuǎn)換思路點撥：1.轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用：用U形管中液面的高度差、溫度計的示數(shù)或氣球的體積變化反映電阻絲產(chǎn)生的熱量多少。2.電路設(shè)計（注意控制變量）：①探究電熱與電流的關(guān)系時，將阻值相同的電阻絲分別連在并聯(lián)電路的干路和支路上；②探究電熱與電阻的關(guān)系時，將阻值不同的電阻絲串聯(lián)接入電路；③探究電熱與通電時間的關(guān)系時，將阻值相同的電阻絲并聯(lián)接入電路，并在各支路接入開關(guān)，以控制通電時間不同。知識點3：焦耳定律7.焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟________________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。（1）公式為______________。其中Q表示熱量，單位是J；I表示電流，單位是A；R表示電阻，單位是Ω；t表示時間，單位是s。電流的二次方電阻通電時間Q=I2Rt

=<8.如圖18-4-2所示是小明同學(xué)自制的調(diào)光小臺燈的電路原理圖。電源電壓為3V，R是調(diào)節(jié)亮度的變阻器，燈L標(biāo)有“2.5V0.5W”的字樣，忽略溫度對電阻的影響。燈L正常發(fā)光時，變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量為______________J。60課堂演練9.一個銘牌上標(biāo)有“220V500W”字樣的電熱器，在額定電壓下工作12min,產(chǎn)生的熱量是______________J。3.6×10510.將“220V100W”的電風(fēng)扇和“220V100W”的電烙鐵分別接入家庭電路中，正常工作相同時間，關(guān)于兩者消耗的電能和產(chǎn)生的熱量，下列說法正確的是（

）A.消耗的電能和產(chǎn)生的熱量都一樣多B.消耗的電能一樣多，但產(chǎn)生的熱量不一樣多C.消耗的電能不一樣多，但產(chǎn)生的熱量一樣多D.消耗的電能和產(chǎn)生的熱量都不一樣多B11.有一臺電動機(jī)，額定電壓為6V，額定電流為1A，電動機(jī)線圈電阻為0.5Ω，求這臺電動機(jī)正常工作1min消耗的電能和產(chǎn)生的熱量。解：這臺電動機(jī)正常工作1min消耗的電能W=UIt=6V×1A×1×60s=360J，產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=（1A）2×0.5Ω×1×60s=30J。答：（略）思路點撥：電動機(jī)消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由于線圈電阻的存在，會有少部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此計算電流通過線圈電阻產(chǎn)生的熱量的公式要用Q=I2Rt。知識點4：電熱的利用和防止12.電熱的利用（加熱升溫）：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、養(yǎng)雞場的雞苗孵化器等。13.電熱的防止（散熱）：電視機(jī)后蓋帶孔；筆記本電腦通過安裝風(fēng)扇散熱；一些手機(jī)利用銅片、石墨散熱片、熱管等散熱。14.【物理學(xué)與日常生活】下列現(xiàn)象或裝置中，利用電流的熱效應(yīng)的是__________，防止電熱帶來危害的是______________。（均填序號）①電動機(jī)外殼上裝散熱片；②電視機(jī)后罩有許多小孔；③長期不用的電視機(jī)，隔段時間通電一次用來驅(qū)潮；④電暖手寶；⑤電腦機(jī)箱里裝有小風(fēng)扇③④課堂演練①②⑤15.下列材料中，符合作為大功率、遠(yuǎn)距離輸送電能要求的導(dǎo)線材料，并最具有應(yīng)用前景的是（

）A.銀質(zhì)材料 B.納米材料

C.超導(dǎo)體材料 D.半導(dǎo)體材料C思路點撥：超導(dǎo)體材料的電阻幾乎為0，可用作輸電導(dǎo)線，減小電能的損耗。凡是利用電熱的地方都不能用超導(dǎo)體。1.【物理學(xué)與日常生活】下列利用電流的熱效應(yīng)工作的用電器是（

）A.電視機(jī) B.電風(fēng)扇C.電腦 D.電爐課堂鞏固D2.【科學(xué)思維】將電熱絲R1、R2串聯(lián)起來,接在電路中（如圖18-4-3）。若R1>R2,則（

）A.電熱絲R1上的火柴先被點燃B.電熱絲R2上的火柴先被點燃C.兩電熱絲上的火柴同時被點燃D.無法確定哪根火柴先被點燃A3.【科學(xué)思維】圖18-4-4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容器中空氣溫度的變化。下列說法正確的是（

）A.通電一段時間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的小B.若容器外面的電阻絲R3發(fā)生了斷路，則與沒斷時的電路相比，當(dāng)通電時間相同時，左側(cè)U形管中液面的高度差變小C.將右側(cè)并聯(lián)的兩根5Ω的電阻絲都放入到容器內(nèi)，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.該實驗裝置利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少

B4.電阻R1的阻值為30Ω，電阻R2的阻值為20Ω。(1)把它們并聯(lián)接在電路中，通過兩電阻的電流之比I1∶I2=_____________，相同的時間內(nèi)，通過R1和R2的電流做功之比W1∶W2=______________，兩個電阻的電功率之比P1∶P2=______________，R1和R2在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2=______________。2∶32∶32∶32∶3(2)把它們串聯(lián)接在電路中，電阻兩端的電壓之比U1∶U2=______________，相同的時間內(nèi)，通過R1和R2的電流做功之比W1∶W2=______________，兩個電阻的電功率之比P1∶P2=______________，R1和R2在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2=______________。3∶23∶23∶23∶25.【科學(xué)探究】如圖18-4-5所示，是探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，把A、B兩段電熱絲（RA＞RB）分別放在甲、乙兩個完全相同的燒瓶中，在燒瓶中分別插入溫度計。（1）為了便于比較兩段電熱絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲、乙兩燒瓶中要裝入______________質(zhì)量和______________初溫的同種液體。（均填“相同”或“不同”）（2）實驗中通過觀察_______________________________來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少，這種方法叫做______________。（3）通常為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實驗效果，選用煤油而不用水，主要是由于______________________________。相同相同兩支溫度計的示數(shù)變化轉(zhuǎn)換法煤油的比熱容比水的?。?）實驗中將兩段電熱絲串聯(lián)接入電路中是為了探究______________和通電時間相同時，電流通過電熱絲產(chǎn)生的熱量與__________大小的關(guān)系，實驗過程中_________(填“甲”或“乙”)燒瓶內(nèi)煤油的溫度升高得更多。（5）接著要用此裝置來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，下一步的操作是__