九年級物理)

·R第十八章

電功率第

4

節(jié)

焦

耳

定

律第

1課

時(shí)

焦

耳

定

律重難點(diǎn)點(diǎn)撥1.

知道電流通過導(dǎo)體時(shí)電能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.

知道電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。典例剖析【例】規(guī)格都是“220V180W”的一臺電冰箱、一臺電風(fēng)扇和一床電熱毯，分別接入同一家庭電路中，若通電時(shí)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.

電風(fēng)扇產(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【分析】雖然有些用電器的額定電壓和額定功率完全相同，但它們消耗的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能不同，相同的時(shí)間內(nèi)得到的內(nèi)能不同?！敬鸢浮?/p>

C易錯(cuò)警示【例】一臺電動機(jī)，它的線圈電阻是0.4Q,

額定電壓為110V,

正常工作時(shí)

的電流是50A

。則每秒鐘內(nèi)電流做的功W和電動機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量Q各為

多大?【易錯(cuò)分析】

并不是所有的用電器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能。即：

W不

一定都等于Q?！敬鸢浮?/p>

電流做的功為W=UIt=110V×50A×1s=5.5×103J,電動機(jī)線圖所產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(50A)2×0.4Ω×1s=1×103J。知識點(diǎn)①

電流的熱效應(yīng)汗腳穿鞋易產(chǎn)生臭味，周圍的人也聞到臭氣，很不文明，小明買回如圖所示的干鞋器，把它放入鞋內(nèi)，通電后就可以起到干燥殺菌除臭的作用，這是利用電流的熱

效應(yīng)工作的。變式訓(xùn)練1.

隨著科技的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了利用纖維材料制成的、接上電池就可以發(fā)熱的“發(fā)熱紙”。通電后，用這種紙包裝的食品便可香熱可口。這種“發(fā)熱

紙”在工作時(shí)將

電

能

轉(zhuǎn)

化

為

內(nèi)能

。2.

如圖所示的用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是(

C)A.計(jì)

算

器

B.電風(fēng)扇C.電暖氣

D.

電視機(jī)知識點(diǎn)②

焦耳定律如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣。請回答下列問題：(1)合上開關(guān)，經(jīng)過一段時(shí)間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過

U形管中液面高度變化

反映出來的；(2)采用這種連接方法的目的是控制兩電阻絲的I相

等(3)由上述實(shí)驗(yàn)可知，在電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，產(chǎn)生的熱越

多O量_4.甲、乙兩段導(dǎo)體通電時(shí)間相同，甲的電阻是乙的3倍，甲、乙產(chǎn)生的熱量之比是2:3,則通過甲、乙兩導(dǎo)體的電流之比是(D)A.2:3B.2:1C.9:2

D.√2:3變式訓(xùn)練3.如圖所示，是探索焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置，已知R?

<R?,閉合開關(guān)后，通過兩端電阻絲的電流I?等于I?,電阻絲兩端的電壓U?小于

U?。大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流A.閉合開關(guān)S?

、S?,

通過三根電阻絲的電流相同B.

先閉合開關(guān)S?

,再閉合開關(guān)S?,電流表示數(shù)保持不變C.先閉合開關(guān)S?

,

再閉合開關(guān)S?,通過右容器中電阻絲的電流變小D.

閉合開關(guān)S?、S?一段時(shí)間后，右邊U形管內(nèi)的液面比左邊U形管內(nèi)的液面高1.如圖所示，為“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)電路，以下說法正確的是(

C

)A.乙中溫度計(jì)示數(shù)為32℃B.

加熱相同時(shí)間，兩杯水吸收的熱量相同C.

吸收相同的熱量，甲杯的水升溫比乙杯的多D.甲杯的水加熱2min與乙杯的水加熱3min吸收的熱量相同2.

如圖1所示，規(guī)格相同的容器裝了相同質(zhì)量的純凈水，用不同加熱器加熱，忽略散熱，得到如圖2所示的水溫與加熱時(shí)間的圖線，則(

D

)3.

如圖所示，在四個(gè)相同水槽中盛有質(zhì)量和溫度都相同的純水，現(xiàn)將阻值為R?

、R?的電阻絲(R?<R?),分別按下圖的四種方式連接放入水槽，并接入

相同電源。通電相同時(shí)間后，水溫最高的是(

D)電源

電

源

電

源

電源B4.

某電熱器有兩根電阻絲，只給一根通電，煮沸一壺水用的時(shí)間為t?;

只給另一根通電，煮沸同樣一壺水用的時(shí)間為t2,若兩根電阻絲并聯(lián)連接到原來

的電源上，煮沸同樣一壺水需用的時(shí)間為t,

則(

B)A.t=t?+t?

B

C.t>t?

D.t>t?5.如圖是小明探究“影響電流熱效應(yīng)因素”的部分實(shí)驗(yàn)裝置圖，通電一段時(shí)間后，兩段完全相同的液柱從同一高度上升到圖示位置，可知電阻

R?

_產(chǎn)

生熱量多，由此可以說明：當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生熱量越多

06.一個(gè)額定電壓為12V的小型電動機(jī)正常工作時(shí)，測得通過電動機(jī)的電流是0.5A,工作10min,

電流做功為3600

J,在這10min內(nèi)該電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是360J,

則電動機(jī)線圈的電阻是_2.4

Ω。拓展創(chuàng)新能力我最酷7.如圖是小明家新買的電熱水壺，它的額定電壓是220V,額定功率是2000W,

小明在壺中裝入1.5kg初溫為20℃的水，電熱水壺正常工作6min

將

這壺水燒開(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)。求：(1)水吸收的熱量是多少?(2)電熱水壺?zé)_這壺水的效率是多少?(3)燒開這壺水消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒多少m3的煤氣?

(q

媒氣=4

.

0×107J/m3)解：(1)由于是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開，則可知水的末溫t=100℃,所

以水

吸

收

的

熱

量

：Q吸

=c水m水(t-to)=4.2×103J/(kg℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×10?J;(2)

根

據(jù)P=W/t可得，

加熱

過

程中

消

耗

的

電

能：W=Pt=2000W×6×60s=7.2×10?J,電

熱

水

壺

燒

開

這

壺

水的效

率：η=Q吸/W×100%=5.04×10?J/7.2×10?J×100%=70%;(

3)

由

題

意

可

知：

Q=W=7.2×10?J,由

Q放=

Vq可

得：V=Q/q=7.2×10?