焦耳定律

要點(diǎn)考點(diǎn)聚焦課前熱身典型例題解析方法小結(jié)課時訓(xùn)練電流做功與電功率

要點(diǎn)考點(diǎn)聚焦

本課時的重點(diǎn)內(nèi)容就是焦耳定律及其應(yīng)用，中考中常見的相關(guān)考點(diǎn)有：焦耳定律的內(nèi)容及應(yīng)用、用控制變量法研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)、電熱器的構(gòu)造特點(diǎn)和原理等.其中有關(guān)焦耳定律的應(yīng)用的試題較多，多表現(xiàn)為計算題，應(yīng)用焦耳定律求與之相關(guān)的各物理量，對于焦耳定律的表達(dá)式Q=I2Rt適用任何用電器求電流熱效應(yīng)中產(chǎn)生的熱量問題，而由之推導(dǎo)出的Q=UIt=U2/Rt=Pt則只能適用于純電阻電路求電流熱效應(yīng)的計算，使用時一定要分清情況，注意公式的應(yīng)用范圍，切忌亂套公式.有關(guān)用電器產(chǎn)生的電熱的計算問題，往往要綜合運(yùn)用到串、并聯(lián)電路的特性、歐姆定律和熱量等知識，還要能夠靈活運(yùn)用求電流熱效應(yīng)的各種計算公式.對于純電阻電路，產(chǎn)生的電熱就等于消耗的電能，所以關(guān)鍵是要求出用電器的電功率(有關(guān)電功率的計算請參見第2課時電功率)，很多電熱問題歸根究底也就是想辦法求電功率.復(fù)習(xí)本課時內(nèi)容時特別要注意與電功、電功率知識的相互聯(lián)系.課前熱身1.電流通過導(dǎo)體時產(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，數(shù)字表達(dá)式是_______.2.電熱器是利用電流的__效應(yīng)制成的，它的主要部件是______.電流流過電熱器所做的功全部用來產(chǎn)生____.3.有兩根金屬電阻絲，電阻分別為5Ω和15Ω，將它們串聯(lián)后接在一個電源兩端，它們的電壓之比為_____，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為______；如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間，通過它們的電流之比為____，在相等的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為____.電流的平方電阻通電的時間Q=I2Rt熱發(fā)熱體熱量1∶31∶33∶13∶1課前熱身4.在兩根橫截面積相同、長度不同的鎳鉻合金線兩端分別加上相同的電壓，那么下列說法中正確的是()A.長的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多B.短的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多C.長的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較少D.短的鎳鉻合金線電阻較小，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較少5.一根電阻絲接在電壓U=5V的電源上，在1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是2J，要讓該電阻(其電阻大小恒定不變)產(chǎn)生8J的熱量，可采用的辦法是()A.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間仍為1SB.使電源電壓仍為5V，通電時間變?yōu)?SC.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間變?yōu)镾D.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間變?yōu)?SCA課前熱身6.有一種家用電熨斗的規(guī)格為“220V，300W”，這種電熨斗內(nèi)部的電熱絲的電阻是多少?如在額定電壓下工作，1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?【答案】161.3Ω，1.8×104J典型例題解析【例1】用電爐燒水時，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接著銅導(dǎo)線卻不怎么熱，這是為什么?電爐的電阻絲和銅導(dǎo)線是串聯(lián)在同一電路中的，所以通過的電流是相同的，時間也是相同的，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，當(dāng)兩導(dǎo)體中電流和通電時間均相同時，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻成正比.由于電爐的電阻絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大得多，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量比銅導(dǎo)線要大得多.

【例2】一臺電動機(jī)正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω，通過線圈的電流為10A.這臺電動機(jī)正常工作時，一秒鐘消耗的電能為____J，產(chǎn)生的熱量為___J.3800200典型例題解析【例3】在如圖9-3-1所示的電路的方框內(nèi)有一種發(fā)熱裝置，它是由三段阻值相同的電熱絲組成，這個發(fā)熱裝置的電路與方框外的電路相連接.當(dāng)開關(guān)S擲到A點(diǎn)時為高溫，擲到B點(diǎn)時為低溫(電源電壓不變)，且在相同時間內(nèi)，高溫時產(chǎn)生的熱量是低溫時產(chǎn)生的熱量的2倍，試在方框內(nèi)畫出它的電路圖.圖9-3-1答案典型例題解析典型例題解析【例4】現(xiàn)有甲、乙兩只廢舊電爐，分別標(biāo)有“220V，1000W”和“220V，500W”字樣，其中電熱絲均完好無損.某同學(xué)想利用這些電熱絲來自制一個電熱器接入照明電路中使用，下列設(shè)想可行的是()A.要使電熱器的電功率為250W，只要將乙電熱絲的一半接入電路B.要使電熱器的電功率為2000W，只要將乙電熱絲分成等長的兩段并聯(lián)后接入電路C.要使電熱器的電功率為400W，只要將乙電熱絲與一半長的甲電熱絲串聯(lián)后接入電路D.要使電熱器的電功率為750W，只要將兩只電熱絲各取一半串聯(lián)后接入電路C方法弊小結(jié)對于幕用電匯器吸沾熱量溝的計材算，擱首先截要分矛析該尊電器賴是非矛純電走阻性晌器件叔還是咱純電津阻性番器件茅，初把中階鴉段純研究坦的用丙電器增大多賭為純圣電阻盼性器劣件.回對于失非純啦電阻邀性器愉件，螺電流弦產(chǎn)生年的熱表量只誕能用儉Q=噸I2Rt吉來計攤算，竭而純受電阻譜性器殲件則沙可用遼下列假等式示中任灣一個志計算興熱量堂：Q眠=I2Rt喜=虎W=皆UI授t=蛋U2/Rt川=P暖t.劣在很種多情兩況下裙，計賊算純叼電阻債性器廉件產(chǎn)夠生的質(zhì)電熱五問西題，葡可歸裁結(jié)為禿用電碧器的坦電功格率的保計算寺問題液(因呀為通腐電時折間往隸往為謹(jǐn)已知牛)，旅所以場必須透理解付電罪功率悼的各關(guān)個計車算公摘式，科以及址串并先聯(lián)電桑路特乎性和懸歐姆厲定律滿.至地于將榜用電搭器的花電熱擁問題鹿與熱誕學(xué)中敞的雞熱量傻問題權(quán)相結(jié)數(shù)合的綁題目馬，關(guān)弦鍵抓襲住兩月者之融間的揭聯(lián)系孕，即懷有百蟲分之所多少致電熱淹被水棗或其衫他物它質(zhì)駝吸收奧了，犬然后化分頭多求解內(nèi)即可乎.課時內(nèi)訓(xùn)練1.某同熊學(xué)自喪制了樹一個轟“電萍熱驅(qū)辭蚊器院”，雄它的父發(fā)熱藏元件濱是一毫個阻痕值為1.其0×災(zāi)104Ω的電狀阻.將這良個電迷熱驅(qū)架蚊器撿接在趙電源航的兩慎端，反當(dāng)電手源兩如端電倍壓為22振0V時，1m內(nèi)in內(nèi)產(chǎn)纖生的屋熱量怕的__掛__居__鬧J.2.一個似標(biāo)有駕“22度0V，50喪0W衡”字樣寫的電慕加熱山器(俗稱渾“熱衫得快裕”)，正蕩常工深作20分鐘凝產(chǎn)生葵的熱蛋量仙為__評__綁__焦.假若純電加免熱器強(qiáng)放出調(diào)的這硬些熱轟量全跪部被靜水吸體收，義在標(biāo)激準(zhǔn)大塌氣葡壓下__境__花(填“檔能”擠或“楚不能排”)將質(zhì)懇量為2千克20紐奉℃的水桿加熱誕至沸爪騰.3.阻值攝為R的電碼熱絲幼接到籃電壓和不變躺的電披源上濕，3分鐘祥可以付使一渴杯水嚴(yán)燒開筆，現(xiàn)糟換用都阻值既為2江R的電壯阻，緣瑞再接鞭到此習(xí)電源習(xí)上，__分鐘卻可以除使同秧樣的揉一杯需水燒朗開.29辱0.追4不能6×蛙1056課時石訓(xùn)練4.如圖9-序3-歸3所示丹，電君源電補(bǔ)壓22肺0伏，R是電鞏烙鐵付，標(biāo)披有“22仰0V，40蛛W”字樣及；L是電咸燈泡巴，馬標(biāo)有請“PZ爹22合0—類40置”字樣.當(dāng)開葵關(guān)S閉合陡時，趣電烙虹鐵每荷分鐘際產(chǎn)生老的熱長量是__亡__原__妙__焦，旬當(dāng)開椅關(guān)S斷開而時，圖電烙紙鐵的陰實(shí)際臥功率霉是__瓦；至開關(guān)S斷白開后袖，整扇個電忽路工謹(jǐn)作__小時特消耗1千瓦猛電能.5.將規(guī)燦格分姜別為梯“22元0V，10隱00片W”和“22擋0V，50雜0W客”的甲卷、乙鹿兩根蔬電阻熱絲串史聯(lián)起聚來司，接登入一遼電源句兩極何，電額源最手大不胃能超嗚過__奇_伏，火此時怒，整餡個電曠路的夸最大甘功率希是__葛_瓦.74巧8502.姑4×撞10310圖9職-3災(zāi)-339脹5課時甜訓(xùn)練6.研究槐焦耳聲定律躍的實(shí)賠驗(yàn)裝暢置如寧圖9-膏3-問4所示觸，在睜兩個件相同漏的燒悅瓶中鮮裝滿廈煤油垮，瓶袍中各蠢放一怎根蔑電阻第絲，特甲瓶勾中電刻阻絲侮的阻煉值比熔乙瓶聞中的橫電阻陶大.實(shí)驗(yàn)勉分三抗步進(jìn)顫行，刷其中傳第一榜步為扮：接勞通電戲路組一段橡時間銹，比旺較甲御、乙育兩瓶眉中的清煤油摘哪個泄上升惹得高風(fēng)，這喚一步他是在聲什么盜情況在下研姜究熱當(dāng)量跟伙哪叮個物訓(xùn)理量放的關(guān)顧系?(狹)A.是在判通電色時間咱相同楚的情毫況下誦，研淺究熱稀量跟零電流次的關(guān)犬系B.是在醋電流祖相同玩的情稿況下電，研服究熱德量跟途通電練時間出的關(guān)唱系C.是在卸電流翠相同燒但電潤阻不貿(mào)同的步情況鄉(xiāng)豐下，目研究侄熱量哲跟通休電時匆間的塑關(guān)系D.是在門電流斃和通療電時曾間相斗同的榮情況碰下，那研究跪熱量權(quán)跟電證阻的顆關(guān)系D圖9糖-3格-4課時緣瑞訓(xùn)練圖9用-3嘩-4課時相訓(xùn)練7.如圖9-很3-宰5所示覆，a、b相同好容器頑中分切別裝橡有相揪同質(zhì)糊量的堂水，吼水中勒的電崗阻絲糕的阻強(qiáng)值分豪別腫為R1和R2，且R1＜R2，則閉賊分開怎關(guān)S后，a、b容器承中水毛溫上罪升齊較快牧的是(帳)A.偶a容器刪中的雷水B.艙b容器痰中的著水C.村a、b容器芬中的號水溫摔上升滾的快群慢一洞樣D.無法蠻判斷B圖9薪-3漫-5課時抹訓(xùn)練8.有一陣個標(biāo)邪有“22局0V，10解00駛W”的電墾爐，鏈想把渾它接借在11鞋0V的線鑼路上測使用啦，同嫩時又練不改陸變原啦有黃的功復(fù)率，坐其辦茫法是(咱)A.把電芹爐的呀電阻候絲截雨去一待半B.用另昌一根柄和它盜相同果的電篩阻絲使串聯(lián)C.用另蔥一根扮和它構(gòu)相同吊的電定阻絲