18.4 焦耳定律 预学导航 初中物理人教版九年级全一册（有答案）

第四节　焦 耳 定 律
学习目标 1.认识电流的热效应。 2.会探究电流的热效应跟电流、电阻和通电时间的关系。 3.能了解生活中的电热现象和尝试解释电热现象。
重点 电流的热效应跟电流、电阻和通电时间的关系
知识点1　电流的热效应
1.在我们的日常生活中，把电能转化为内能的用电器有　 电饭锅 　、　 电水壶 　、　电炉 　等。
2.电流的热效应:电流通过一个导体时电能转化为内能的现象。
3.演示实验:
(1)在如图甲所示的电路中，两容器中有两段阻值 　不同　(选填“相同”或“不同”)的电阻丝，它们串联在电路中，则通过的电流　相同　，通电时间　相同　。
(2)实验中通过观察　 两个U形管中液面的高度 　，来比较电流产生热量的多少。这种研究问题的方法是　转换法 　。
(3)实验中观察到　右　边U形管中液面升得高，说明　10　Ω的电阻丝比　5　Ω的电阻丝产生的热量多。
(4)结论:在　 电流 　相同、通电时间相同的情况下，电阻　 越大 　，这个电阻产生的热量越多。
(5)在如图乙所示的电路中，两容器中有两段阻值　相同 　(选填“相同”或“不同”)的电阻丝，右边外面的电阻的作用是分流，则通过容器中两个电阻的电流　不同 　，通过左边的电阻丝的电流大，通电时间　相同 　。
(6)实验中观察到的现象是左边U形管中液面升得高，说明　左　边电阻丝产生的热量多。
(7)结论:在　 电阻 　相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量　 越多 　。
知识点2　焦耳定律
1.内容:电流通过导体产生的热量跟　 电流的二次方 　成正比、跟导体的　电阻 　成正比、跟　通电时间 　成正比。
2.公式表示为Q=　I2Rt　，公式中各物理量及相应单位:Q表示　热量　，单位　 J　，I表示　电流　，单位　 A　，R表示 　电阻　，单位　 Ω　，t表示　时间　，单位　s　。
3.电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，那么电流产生的热量等于消耗的电能，即Q=W=UIt，U=IR，所以，Q=I2Rt，即通过相关的公式推导，我们也可以得到焦耳定律。
知识3　电热的利用和防止
1.生活中利用电热的例子有　 电饭锅 　、　 电热水器 　、　 电水壶 　等。
2.防止电热的例子有　 电视机的散热孔 　、　 电脑的散热电风扇 　等。
1.在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（　　）
A.通过它们的电流和加在两端的电压
B.通过它们的电流和它们的电阻
C.通过它们的电流和通电时间
D.通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
【解析】根据焦耳定律可知，Q=I2Rt，则要比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，应保证它们的电流和通电时间相同，故C选项正确
【答案】C
2.关于电热的利用，下列说法中错误的是( )
A.电热对我们来说总是有利的
B.电视机、收音机上开小孔是为了散热
C.电饭锅是利用电流热效应来工作的
D.梅雨季节可用电热给电视机驱潮
【解析】电热在有些情况下对我们有利，有时对我们有害，A错误，符合题意；电视机、收音机上有小孔是为了让电视机与收音机内部气体与外部大气相通，有利于散热，B不符题意；电饭锅工作时，导体发热，电能主要转化为内能，电饭锅是利用电流的热效应工作的，C不符题意；梅雨季节可用电热给电视机驱潮，D不符题意；故选A．
【答案】A
3.在相同时间内，电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多，则下列说法正确的是（ ）
A.甲的电阻一定大于乙的电阻
B.甲两端的电压一定大于乙两端的电压
C.甲中的电流一定大于乙中的电流
D.甲的实际功率一定大于乙的实际功率
【解析】根据焦耳定律可知，Q=I2Rt，P=I2R，因为Q甲>Q乙，由于通电时间相同，P甲>P乙，无法确定甲乙的电阻，电流和电压的大小关系，故D选项正确
【答案】D
4.把一台电动机接入电压为220 V的电路中，通过电动机的电流为5 A，电动机线圈的电阻为2 Ω，1 mIn通过线圈的电流产生的热量为( )
A.1452000 J B.3000 J
C.66000 J D.50 J
【解析】1min通过线圈的电流产生的热量：Q=I2Rt=（5A）2×2Ω×60s=3000J．故选B．
【答案】B
5.一只电热水壶有两根电阻丝，其阻值R1＞R2，现在把这只电热水壶接入照明电路中将一壶水加热至沸腾，则下列说法正确的是（　　）
A.只接入电阻丝R2，所用时间最短
B.只接入电阻丝R2，所用时间最长
C.将两根电阻丝并联后接入电路中时，所用时间最短
D.两根电阻丝无论串联和并联，所用时间都相等
【解析】分析各连接方式可知：两电阻串联时电路电阻最大，并联时电阻最小；电源电压不变，由公式Q=U2t/R可知，放出相同的热量时，两电阻并联时所用时间最短，两电阻串联时所用时间最长．故选C．
【答案】C
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