中考物理专题18.4焦耳定律（原卷版）.docxVIP

第十八章电功率专题18.4焦耳定律

一、学习目标

1.能通过生活实例，认识电流的热效应。

2.能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。

3.通过学习电热的利用和防止，学会辩证的看问题。

二、课标要求

通过实验探究，并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。

知识点1：电流的热效应

电流通过导体时电能转化成热量的现象叫电流的热效应。

电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。

（3）电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。

知识点2：探究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关的实验

【实验目的】研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？

【实验方法】控制变量法，转换法。

【实验原理】根据煤油在玻璃管里（温度计示数变化）上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。

【实验器材】密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。

【实验步骤】

图1图2

=1\*GB3①电流产生的热量与电阻的关系

如图1所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。

两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?

【实验结论】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。

=2\*GB3②电流产生的热量与电流大小的关系

如图2所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?

【实验结论】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3：焦耳定律

1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

2.公式：Q=I2Rt（式中单位Q→焦、I→安(A)、R→欧(Ω)、t→秒）

3．当电流通过导体做的功(W)全部用来产生热量(Q)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。（如电热器，电阻就是这样的）

4.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，根据P=I2R可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。

【例题1】如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

(1)实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等；

(2)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是______；

(3)通过对比观察，______（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越______导体产生的热量越多。

【例题2】如图所示，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω．只闭合S1，电流表?示数为0.2A，电压表?示数为4.0V，则电源电压为V．闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为，通电lmin电阻R1产生的热量为J。

一、选择题

1.如图所示，最先确定电流产生的热量与哪些因素有关的物理学家是（）

2.在如图所示的电路中，闭合开关S，电源电压恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A。则下列结论正确的是（）

A.R1的阻值为4Ω

B.滑动变阻器的最大电阻值为160Ω

C.电路消耗的最小总功率为0.18W

D.当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在10min内电流通过R1产生的焦耳热为5.4×104J

二、填空题

1.电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：_____.

当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，所以电厂在输电时增大送电电压，____电能在输电线路上的损失。

2.电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小________，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量________。

3．用图示装置