焦耳定律课件

第五节焦耳定律一、电流的热效应1.定义:电流通过导体时,电能转化为

能的现象。

2.影响因素:电流产生的热量与

、电阻和通电时间有关。

二、焦耳定律1.内容:电流通过导体产生的热量,跟

成正比,跟导体的

成正比,跟

成正比。

2.表达式:Q=

。

内电流电流的平方电阻通电时间I2Rt4.非纯电阻电路:W电=Pt=UIt,Q=I2Rt。三、电热的利用和防止1.利用:电热器是利用

制成的加热设备,其主要组成部分是发热体;常见的电热器有电炉、电饭锅、电热水器、电热孵化器等。

2.防止:安装散热风扇、安装散热片、安装散热窗等。>电流的热效应电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关[典例1]如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连,接入电路。(1)组装之前,U形管内注入适量红墨水,U形管

(选填“属于”或“不属于”)连通器。

甲乙属于(2)图甲是探究在通电时间相同和

相同的情况下,导体产生的热量与

大小是否有关的装置。

(3)实验中通过观察

变化反映密闭空气温度的变化,这是应用了

法。(4)如图乙所示,电流表的示数为

A,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是

J。

(5)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是

。

电流电阻U形管液面高度差转换2400透明容器密闭性不好(或透明容器漏气或对应电阻丝短路)[针对训练1]小远同学利用如图所示装置完成“电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关”的探究实验。电流和通电时间(1)通电后观察甲、乙两个实验装置,可以得出结论:在

一定时,

越大,产生热量越多。

(2)若要探究电流对电热的影响,应选择观察

两个实验装置。

(3)通电相同时间,与

(选填“甲”“乙”或“丙”)密闭容器相连的U形管两端液面高度差最小。

电阻甲、丙丙[针对训练2]如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,下列说法正确的是(

)A.先闭合开关S1,再闭合开关S2,通过右容器中电阻丝的电流变小B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变C.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同D.闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面高度差比左边U形管内的液面高度差大A焦耳定律及应用[典例2](2021天门)如图所示,电源电压为6V,定值电阻R1、R2的阻值分别为12Ω、18Ω,闭合开关S。求:(1)当S1闭合、S2接1时,通过R1的电流。(2)当S1断开、S2接1时,通电1min,R2产生的热量。(3)电路总功率的最小值与最大值。答案:(1)0.5A

(2)43.2J

(3)1.2W

5W[针对训练3]为了缓解用眼疲劳,妈妈购买了一款如图甲所示的电加热眼罩,如图乙所示是电热眼罩的工作原理图,可以通过手动调节高、中、低三挡加热。其相关数据如表所示。R1、R2都是电热丝,S3为单刀双掷开关(即S3只能接在触点a或b)。求:额定充电(放电)电压5VR2的阻值10Ω中挡额定功率5W甲乙(1)R1的阻值。(2)当眼罩在低温挡正常工作时电功率。(3)眼罩在高温挡正常工作10min产生的热量。答案:(1)5Ω

(2)1.67W

(3)4500J1.下列用电器在正常工作时消耗相同的电能,产生热量最多的是(

)BA.洗衣机B.电暖气C.电风扇D.电视机D3.夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的

效应工作的,驱蚊器与电灯、电风扇等其他家用电器是

联在电路里的,其发热元件正常工作时的电阻为8800Ω,接在家庭照明电路中,正常工作100s产生的热量是

J。

4.从产品说明书得知,一台“6V

3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为1Ω,则小风扇正常工作1min消耗的电能为

J,电动机线圈1min产生的热量为

J。

热并550180155.某型号热水壶的原理图如图所示,它有加热和保温两挡,通过单刀双掷开关S进行调节,R0、R为电热丝。当开关S接加热挡时,电路的功率为1100W,当开关S接保温挡时,电路的总功率为44W,R0、R阻值恒定不变。(1)在加热挡正常工作时,电路中的电流是多少?(2)电热丝R0、R的阻值多大?答案:(1)5A

(2)44Ω

1056Ω第五节焦耳定律1.如图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与其连接的导线却不觉得烫手,这是因为(

)A.电流通过导线时没有产生热效应B.通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D.电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多D电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关2.如图所示为“研究焦耳定律”的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油,插入两个相同的温度计,瓶中电阻丝为定值电阻,其关系为R甲>R乙。(1)图中的两段电阻丝连接的方式为

(选填“串联”或“并联”)。

(2)实验中,通过观察

来判断电流通过导体产生热量的多少。

(3)闭合开关一段时间,观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶。这表明:在

和

_

相同时,

越大,电流产生的热量越多。

(4)实验探究过程中用到两个物理研究方法是

法和

法。

串联温度计升高的示数电流通电时间电阻控制变量转换3.(2021宜昌)甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3,通过的电流之比为3∶1,则相同时间内产生的热量之比为(

)A.2∶1

B.6∶1

C.1∶2

D.1∶64.把一个标有“10V

3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s,定值电阻产生的热量是(

)A.6J

B.30J

C.36J

D.60JB焦耳定律及应用A5.在如图所示电路中,定值电阻R0的阻值为20Ω,电动机线圈电阻为2Ω。闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A,则该电路电源电压为

V,10s内电路消耗的电能为

J,10s内电流通过电动机产生的热量为

J。

64856.如图所示四个用电器中,主要利用电流热效应工作的是(

)CA.CPU上的散热风扇B.平板电脑C.电热水壶D.电动玩具车7.下列属于防止电流热效应产生危害的实例是(

)A.家里使用电热水壶烧水B.利用电视机后盖的小孔散热C.家里使用电饭锅煮饭D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服B8.将规格都是“220V

100W”的一台电风扇、一台电视机和一个电热毯分别接入220V电路中正常工作,通电时间相同,下列说法中错误的是(

)A.它们产生的热量相同B.它们消耗的电能相同C.它们的工作电流相同D.它们的实际功率相同9.小华家电热毯内的电阻丝断了,她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用,结果在使用中发现接头处的电热毯烧焦了,其原因可能是(

)A.电阻丝总长度变短,总电阻变小,电流变大B.电阻丝总长度变短,总电阻变大,电流变小C.接头处电阻变小,相同时间内释放的热量更多D.接头处电阻变大,相同时间内释放的热量更多AD10.用如图所示的装置探究“影响电流热效应的因素”,电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中,且R1<R2,瓶中装有质量相等的煤油。下列说法不正确的是(

)A.该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系B.闭合开关后,装R2电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快C.实验中,通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少D.该实验采用的是转换法和控制变量法11.现有“6V

3W”和“12V

6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是(

)A.通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少B.通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快C.两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少D.两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1AAC12.如图所示的电路中,在相同时间内产生热量最多的电路连接是(

)A.闭合S1、S2,断开S3B.闭合S2,断开S1、S3C.闭合S2、S3,断开S1D.闭合S1、S3,断开S213.如图甲所示,电源电压保持不变,电阻R2=10Ω,闭合开关S,电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同,如图乙所示。则下列说法正确的是(

)A.电流表A的示数为0.6AB.电阻R1的阻值为10ΩC.电阻R2的电功率为9WD.10s内电阻R1产生的热量为36JD甲乙A14.小明将口香糖的锡纸剥下来,剪成中间窄、两端宽的形状,将锡纸两端搭在两节干电池的正负极上,过一会儿,锡纸中间部分燃烧起来,如图所示。这是因为短路时锡纸中

很大,锡纸中部剪窄后与没剪时相比电阻

(选填“变大”“变小”或“不变”),所以短时间内锡纸窄处会产生较多电热。

15.如图所示为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220V,具有加热、保温两种功能,对应功率分别为400W和40W。则R2的阻值为

Ω,电热饮水机在加热挡工作5min产生的热量为

J。

电流变大10891.2×105

16.如图所示电路,闭合开关S,电流表A1和A2指针偏转角度相同,则电阻R1、R2在相同时间内产生的热量之比Q1∶Q2=

。

4∶117.探究“电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关”。实验小组同学猜想:电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图所示器材进行了探究实验。甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,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。甲乙丙(1)选用

组合