人教版八年級物理上冊第18章《電功率》第4節焦耳定律講義（知識點總結+例題講解）序號知識點難易程度例題數變式題數合計一焦耳定律★★6624二焦耳定律公式的應用★66一、焦耳定律：1.焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟成正比，跟導體的成正比，跟成正比。2.計算公式：（1）（適用于所有純電阻電路）；（2）對于純電阻電路可推導出：①串聯電路中常用公式：Q=I2Rt；并聯電路中常用公式：②無論用電器串聯或并聯；計算在一定時間所產生的總熱量常用公式：Q=Q1+Q2+…Qn③分析電燈、電爐等電熱器問題時往往使用：3.實驗：研究電流通過導體產生的熱量跟那些因素有關；4.方法：根據煤油在玻璃管里上升的高度來判斷電流通過電阻絲通電產生電熱的多少。（1）實驗采用煤油的目的：煤油比熱容小，在相同條件下吸熱溫度升高的快；（2）應用：電熱器；是利用而制成的發熱設備；主要有烤箱、電爐、電熱毯、電熨斗等。5.電動機：（1）消耗的總電能時，用公式：W=UIt；（2）計算電動機產生的熱：Q=I2Rt?！纠}1】下列事例，屬于防止電流熱效應產生危害的是（）A．電熱孵化器孵小雞B．電熱水壺燒水C．電熨斗熨衣服D．電腦防熱風扇【變式1】在下列家用電器中與電飯煲的工作原理相同的是（）A．電熱取暖器B．電風扇C．電腦D．電視機【例題2】如圖是探究焦耳定律的實驗裝置，兩個燒瓶中裝著等質量、等溫度的煤油，電阻阻值R1＞R2。閉合開關一段時間后，記錄兩支溫度計的示數。下列說法中正確的是（）A．閉合開關，電阻兩端的電壓關系為U1＜U2B．通電1min后R2所在的燒瓶溫度計示數更高C．溫度計示數的變化可反映電阻產生熱量的多少D．該裝置只能探究電流產生的熱量與電阻大小的關系【變式2】如圖所示，為“探究電流產生的熱量與哪些因素有關”的一個實驗電路圖，你認為該電路最適合探究的問題是（）（R1≠R2）A．探究電流產生的熱量與通電時間是否有關？B．探究電流產生的熱量與電流大小是否有關？C．探究電流產生的熱量與電阻大小是否有關？D．探究電流產生的熱量與溫度的高低是否關？【例題3】如圖所示電阻絲R1和R2浸沒在等質量煤油中，R1與R3并聯，以下說法正確的是（）A．若R1＝R2，此實驗裝置可用于探究電熱與電阻的關系B．若R1＝R2，此實驗中放有R1的燒瓶中煤油升溫比較慢C．若R1≠R2，此實驗裝置可以用于探究電熱與電阻的關系D．此裝置不能研究電熱與通電時間的關系【變式3】如圖所示，在探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置中，兩個透明容器中分別接入了電阻絲R1和R2，且密封著等量的空氣。將導線a和b接入電路進行實驗，下列說法正確的是（）A．若R1和R2阻值不相等，則可以探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系B．金屬盒中空氣內能的增大是通過做功實現的 C．因為沒有秒表，所以該裝置不能探究電流通過導體產生的熱量與通電時間的關系D．實驗時若左側U形管中液面高度差有變化，右側沒有，可能是R2斷路【例題4】如圖是探究“電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關”的實驗裝置。四個相同的透明容器中密封著質量相等的空氣，將1、2和3、4導線分別接到電源兩端。下列說法正確的是（）A．圖甲裝置可以用來探究電流通過電阻絲產生的熱量與電阻的關系B．圖中透明容器和U形管是利用連通器原理工作的C．觀察圖乙中的實驗現象，可知d容器中電阻絲的阻值較大D．圖乙實驗中，通電一段時間U形管兩側液面高度差為零一定是電路斷路【變式4】如圖所示是探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置，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空氣溫度的變化，下列說法不正確的是（）A．乙圖實驗裝置是為了探究電流產生的熱量與電流大小的關系B．甲圖通電一段時間后，右側U形管中液面的高度差比左側的大C．甲、乙實驗裝置都是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量多少的D．乙圖中左右兩容器中電阻絲產生的熱量之比為4：1【例題5】在探究“電流通過導體產生熱量的多少跟什么因素有關”的實驗中，三個透明容器中密封著等量的空氣，容器內的電阻連接情況如圖所示，通電后，觀察U形管中液面高度的變化。則（）A．甲、乙、丙三個容器內的導體，電流相等B．通電一段時間后，U形管中液面高度變化最大的是乙C．要探究電流產生的熱量與電阻的關系，需觀察甲、丙兩個U形管中液面高度的變化D．要探究電流產生的熱量與電流的關系，需觀察甲、乙兩個U形管中液面高度的變化【變式5】在“探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關”的實驗中，某同學采用了如圖甲、乙所示的實驗裝置（兩個透明容器中封閉著等量的空氣）。下列說法正確的是（）①U形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的②圖甲裝置能探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系③圖乙實驗過程中右邊透明容器中電阻絲阻值應該等于10Ω④用圖甲中的實驗結論能解釋“電爐絲熱得發紅而與電爐絲相連的導線幾乎不發熱”的現象A．①② B．②③ C．②④ D．③④【例題6】如圖是探究“電流通過導體時產生熱量與哪些因素有關”的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣。（1）實驗中通過觀察液面高度的變化來比較電流通過導體產生熱量的多少，這種方法叫（填“轉換法”或“等效替代”）。（2）圖甲可探究電流產生的熱量與的關系，圖乙可探究電流產生的熱量與的關系。（3）接好甲電路，閉合開關，通電一段時間后，（填“左”或“右”）側U形管中液面高度變化大，此實驗現象表明，在電流和通電時間相同的情況下，越大，所產生的熱量越多?！咀兪?】圖中為研究焦耳定律的實驗裝置。在兩個相同的燒瓶中裝滿初溫相同的煤油，插入兩個相同的溫度計，瓶中電阻絲為定值電阻，其關系為R甲＞R乙。（1）圖中的兩段電阻絲連接的方式為（選填“串聯”或“并聯”）；（2）實驗中，通過觀察來判斷電流通過導體產生熱量的多少；（3）閉合開關一段時間，觀察到甲瓶中煤油的溫度高于乙瓶。這表明：在相同時，越大，電流產生的熱量越多；（4）實驗探究過程中用到兩個物理研究方法是法和法。二、焦耳定律公式的應用：【例題7】如圖所示，給電爐通電后，電爐絲熱得發紅，而用手觸摸與之連接的導線卻不覺得燙手，這是因為（）A．電流通過導線時沒有產生熱效應B．通過電爐絲的電流比通過導線的電流大得多C．電爐絲的電阻比導線的電阻小得多D．電爐絲消耗的電功率比導線消耗的電功率大得多【變式7】小明發現當給家中的電燈通電后，燈絲熱得發光，而與燈泡串聯的導線溫度幾乎感覺不到變化，對這一現象的解釋，正確的是（）A．通過燈絲的電流大些B．電流在導線中不發生熱效應C．制成燈絲的材料電阻較小D．導線和燈絲中的電流相同，但燈絲電阻更大【例題8】甲、乙兩電熱器的電阻之比為4：3，通過的電流之比為1：2，則相同時間內產生的熱量之比為（）A．1：3B．2：3C．3：8D．3：2【變式8】甲、乙兩電熱絲電阻之比為2：3，通過的電流之比為3：1，則相同時間內產生的熱量之比為（）A．2：1B．6：1C．1：2D．1：6【例題9】兩個電熱器的電阻之比是3：2，把它們并聯在電路中使用，在相同時間內它們放出的熱量之比是（）A．3：2 B．2：3 C．9：4 D．4：9【變式9】電阻R1和R2串聯，兩端電壓之比為2：1，開關閉合后，關于二者產生熱量的說法正確的是（）A．兩電阻產生熱量相同B．兩電阻產生熱量之比為2：1C．兩電阻產生熱量之比為1：2D．沒有通電時間，無法比較產生熱量多少【例題10】如圖所示電路中，電源電壓為4.5V保持不變，小燈泡標有“2.5V0.5W”字樣，閉合開關后小燈泡L恰好正常發光，假設燈絲電阻不變。求：（1）定值電阻R的阻值；（2）通電10s電流通過定值電阻R產生的熱量?！咀兪?0】如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變。閉合開關后，燈泡L兩端的電壓為12V，消耗的電功率為6W，電流表示數為1.1A。求：（1）通過燈泡L的電流是多少安？（2）定值電阻R的阻值是多少歐？（3）該電路工作5min，定值電阻R產生的熱量是多少焦？【例題11】一個電熱水壺，其銘牌標注了額定電壓為220V，額定功率為1800W。該電熱水壺正常工作時，將1.5L水加熱，使溫度從20℃升高到80℃，所用時間為250s，則該電熱水壺的加熱效率是（）A．75%B．84%C．88%D．95%【變式11】某家用電熱水壺有加熱和保溫兩擋，內部電路簡化示意圖如圖甲所示，其中S是單刀雙擲開關，R1和R2均為阻值不變的電熱絲。使用該電熱水壺在額定電壓下工作，其消耗的電功率隨時間變化的圖像如圖乙所示，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），則下列說法中正確的是（）A．開關S打到1時電熱水壺處于保溫狀態B．R2的阻值為110ΩC．整個工作過程中消耗電能為4.51×105JD．加熱過程使1kg的水溫度升高了80℃，則加熱效率為74.5%【例題12】下表是小欣家電熱水壺的銘牌，在正常工作時，若將如圖所示該電熱水壺裝滿水。（不計熱量損失，水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），外界氣壓為1標準大氣壓，1L＝10﹣3m3）××牌電水壺額定電壓220V額定功率1000W容積1.0L（1）將一壺水從20℃加熱至7