【备战】中考物理学习方案 专题18.4 焦耳定律（含解析）（新版）新人教版.doc

专题18.4 焦耳定律1、自学p99100“电流的热效应”内容，完成下列二题（1）在研究电流的热效应时，有个问题值得我们思考：（2）在 、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流 ，产生的热量 。2、自学p100101“分子热运动”内容，完成题（3）（5）（3） （填国家名称）物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。（4）焦耳定律的内容是：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比。用公式表示为 。（5）请解释电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热的原因。3、自学p101 “利用和防止”内容，完成题（6）（6）生活中和许多产业中都要用到电热，但的很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。请你分别列举二例利用和防止电热的电器。利用： ；防止： 。新华网1月16日消息 公安部网站今天发布公安部消防局2012年火灾统计数据。据数据统计，全年共发生火灾十多万起，死亡一千多人，受伤近二千人，直接财产损失12.5亿元，据分析，电气和用火不慎引发的火灾占总数一半以上。我们知道生活中许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。那么，电流通过导体时产生的热量的多少跟哪些因素有关呢？探究点、通电导体产生的热量的多少跟哪些因素有关？【提出问题】电流通过导体时产生的热量的多少跟哪些因素有关？【猜想与假设】（1）电流通过导体时产生的热量的多少跟电流的大小有关；（2）电流通过导体时产生的热量的多少跟导体的电阻有关；（3）电流通过导体时产生的热量的多少跟通电时间有关；【设计实验】 实验器材：定值电阻（5一只，10一只）、滑动变阻器、电流表、电源、开关、导线若干；实验方法：控制变量法： 即要研究电流通过导体时产生的热量的多少跟电流的大小有关时，应保持 导体的电阻 、 通电时间不变，改变 电流的大小；即要研究电流通过导体时产生的热量的多少跟导体的电阻有关时，应保持 电流的大小 、 通电时间不变，改变导体的电阻；即要研究电流通过导体时产生的热量的多少跟通电时间有关时，应保持 导体的电阻 、 电流的大小不变，改变 通电时间；实验数据比较：表格法 【进行实验 收集数据】( 1）保持导体的电阻、通电时间不变，探究电流通过导体时产生的热量的多少跟电流的大小有关；示数并记录。( 2）保持导体中的电流、通电时间不变，探究电流通过导体时产生的热量的多少跟导体的电阻有关；按图2进行实验，连接电路时，开关应先断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值位置观察温度计示数并记录。通电1分钟，观察a、b瓶中温度计的示数并记录在上表中。( 3）保持导体中的电流、导体的电阻不变，探究电流通过导体时产生的热量的多少跟通电时间有关；按图2进行实验，连接电路时，开关应先断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值位置观察温度计示数并记录。通电2分钟，观察a瓶中温度计的示数并记录在上表中。【分析论证 得出结论】（1） 当导体的电阻、通电时间不变时，探究电流通过导体时产生的热量的多少跟电流的大小有关；（2） 当导体中的电流、通电时间不变时，探究电流通过导体时产生的热量的多少跟导体的电阻有关；（3） 当导体中的电流、导体的电阻不变时，探究电流通过导体时产生的热量的多少跟通电时间有关；以上实验只能定性的说明通电导体产生的热量的多少跟电流的大小、导体的电阻和通电时间有关，还不能定量的说明通电导体产生的热量的多少跟电流的大小、导体的电阻和通电时间的关系。在人类历史上，焦耳是第一个定量的说明通电导体产生的热量的多少跟电流的大小、导体的电阻和通电时间的关系的科学家，他在1840年12月在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文，提出了电流通过导体产生热量的定律，后人为了纪念焦耳，命名为焦耳定律。其内容为：焦耳定律的内容是：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，跟通电时间成正比例题：为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图3所示的实验器材，其中a、b两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度图3(1) 实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制 相同；(2) 给图中的装置通电一段时间后，切断电源根据铜丝和镍铬合金丝的 大小以及观察到的 ，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系 变式训练1、两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝上的放热情况是（ ）a、两根一样多 b、粗的一根较多c、细的一根多 d、缺少条件，无法判断2、小明和小红想利用如图4所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶a中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶b中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。(2)小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是( )热量越多。 3、在探究通电导体产生的热量的多少跟哪些因素有关实验中，（1）为了研究电流通过导体放出的热量与电阻的关系，两烧瓶中煤油的质量应_，通过两烧瓶中两根电阻丝的电流应_，两烧瓶中两根电阻丝的阻值应_。（选填“相同”或“不同”）(2)该实验采用的研究方法是：_（选填“a”或“b”）。a、与研究欧姆定律的控制变量法相同b、与研究合力与分力关系的等效法相同4、图5中a、b、c、d 是四个装有等量、等温水的相同容器，容器放入电阻丝，r a、rb、rc、rd，且r a=rcrb=rd，如图所示，问经过相同的时间，四个容器水温从高到低的顺序是( )。1、下列事例中，电饭锅煮饭风扇里的线圈 电热孵卵器.电视机的散热窗 用电熨斗熨衣服 洗衣机洗衣 属于利用电热的作用来工作的是 ；不属于利用电热的作用来工作的是 。（均选填序号）2、标有“220v40w”的电烙铁，接在220v的电源上，该电烙铁每分钟产生的热量是j，正常工作15分钟消耗的电能是kwh.3、如图6所示为“ipad”的充电器，参数标有5v 2a，表示充电电压是5v，最大输出电流2a，电板充满电所储存的电能是144000j。充电时的能量转换是电能转化为_（化学/内）能。若“ipad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要_h， 小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，于是他请教了物理老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因_ _。4、某加热装置的工作原理如图7所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有加热和保温两个工作状态。当开关s1接b，s2断开时，它是处于状态，此时电路功率为p1；当开关s1接a，s2闭合时，电路功率为p2，则p1p2。5、如图8所示是电脑散热风扇，它能加快电脑散热，若要使电脑工作时产生的热量少一些，温度上升不明显，还可采用哪些方法？6、为了使电热器的功率变为原来的一半，下列办法中正确的是（ ）a、使电压变为原来的1/4，电阻变为原来的二倍b、保持电阻不变，电压变为原来的一半；c、电压和电阻都变为原来的一半；d、保持电压不变，电阻变为原来的一半；1、有一天，小明放学回家后接到妈妈的电话，妈妈嘱咐他好好写作业，不要看电视。等妈妈下班回家时看到小明在写作业，电视机也没有打开，很高兴。可妈妈用手摸了一下电视机的后盖就发现，小明没有按照妈妈说的做，看过电视，妈妈是根据电流的 效应来判定的。2、小刚用如图9甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关s，将滑动变阻器的滑片p从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图9乙所示，由图像可得，定值电阻r1的阻值是 实验时，电源电压保持5v不变，当滑片p位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是 w，此时，电阻r1在10min内产生的热量为 j3、一个电热水壶，铭牌部分参数如图10所示，额定功率不清楚，热效率为90%。正常工作情况下烧开满壶水需要5 min，水吸收的热量为118800 j，此时热水壶消耗的电能为_j，其额定功率为_w，电阻是_。若实际电压为198 v，通过电热水壶的电流是_a，1 min内电热水壶产生的热量是_j。(假设电阻不随温度改变) 4、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、甲两端的电压一定大于乙两端的电压b、甲中的电流一定大于乙中的电流c、甲的实际功率一定大于乙的实际功率d、甲的电阻一定大于乙的电阻 5、九（1）班王琦发现家中白炽灯使用有以下奇怪的现象：（1）往往在开灯的瞬间更容易烧坏； （2）如果白炽灯的灯丝断了，可以把电灯丝“搭接” 上后再用，搭上后的灯泡比原来更亮。请你帮王琦分析产生上述现象的原因。 6、九（1）班谢尉林同学家有三个用电器，其中一个为“220v100w”的电风扇，一个为“220v100w”的白炽灯，一个为“220v100w”电铬铁，若它们都在额定电压下工作且工作相同的时间，请你帮他比较这三个电器：（1）电流做功的多少？（2）消耗电能的多少？（3）产生热量的多少？并简要说明理由潜能提升无极限7、用如图11所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。(1)实验中通过观察_ 来比较电流产生的热量的多少。 (4)实验结论是_。(5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与_的