焦耳定律

焦耳定律
焦耳定律

焦耳定律

知识点:

1.电功和电功率

(1).电功:电路中电场力对定向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。用W表示。

实质:是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,在转化过程中,能量守恒,即有多少电能减少,就有多少其他形式的能增加。

功是能量转化的量度,电流做了多少功,就有多少电能减少而转化为其他形式的能,即电功等于电路中电能的减少若电荷q在电场力作用下从A搬至B,AB两点间电势差为U AB,则电场力做功W=qU AB。

对于一段导体而言,两端电势差为U,把电荷q从一端搬至另一端,电场力的功W=qU,在导体中形成电流,且q=It,(在时间间隔t内搬运的电量为q,则通过导体截面电量为q,I=q/t),所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。

表达式:W = Iut ①

【说明】:

①表达式的物理意义:电流在一段电路上的功,跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。

②适用条件:I、U不随时间变化——恒定电流。

单位:焦耳(J)。1J=1V·A·s

(2)电功率

①定义:单位时间内电流所做的功

②表达式:P=W/t=UI(对任何电路都适用)②

上式表明:电流在一段电路上做功的功率P,和等于电流I跟这段电路两端电压U的乘积。

③单位:为瓦特(W)。1W=1J/s

④额定功率和实际功率

额定功率:用电器正常工作时所需电压叫额定电压,在这个电压下消耗的功率称额定功率。实际功率:用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU,U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

2.焦耳定律——电流热效应

(1)焦耳定律

内容:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

表达式: Q=I2Rt ③

【说明】:对纯电阻电路(只含白炽灯、电炉等电热器的电路)中电流做功完全用于产生热,电能转化为内能,故电功W等于电热Q;这时W= Q=UIt=I2Rt

(2)热功率:单位时间内的发热量。即P=Q/t=I2R ④

②和④都是电流的功率的表达式,但物理意义不同。②对所有的电路都适用,而④式只适用于纯电阻电路,对非纯电阻电路(含有电动机、电解槽的电路)不适用。

关于非纯电阻电路中的能量转化,电能除了转化为内能外,还转化为机械能、化学能等。这时W》Q。即W=Q+E其它或P =P热+ P其它、UI = I2R + P其它

小结:对本节内容做简要小结。并比较UIt和I2Rt的区别和联系,从能的转化与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。在纯电阻电路中,电能全部转化为电热,故电功W等于电热Q;在非纯电阻电路中,电能的一部分转化为电热,另一部分转化为其他形式的能(如机械能、化学能),故电功W大于电热Q。

习题:

1.关于电功,下列说法中正确的有( )

A.电功的实质是电场力所做的功

B.电功是电能转化为内能

C.电场力做功使电能转化成其他形式能量的量度

D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等

2. 一盏电灯直接接在恒定的电源上,其功率为100W,若将这盏灯先接上一段很长的导线后,再接在同一电源上,在导线上损失的电功率是9W,那么此时电灯实际消耗的电功率将

A.大于91W

B.小于91W

C.等于91W

D.条件不足,无法确定

3. A、B、C三个灯泡如图所示的方式连接时,各自消耗的实际功率相同,则P A:P B:P C为( )

A.1:1:1

B.1:2:2

C.2:1:1

D.1:4:4

(第3题)

4.图中R1=4Ω,R2=9Ω,R3=18Ω。通电后()

A.经R1和R3的电流之比I1:I3=3:1

B.R1两端的电压和R3两端的电压之比U1:U3=4:9

C.三个电阻消耗的电功率之比P1:P2:P3=2:1:2

D.三个电阻消耗的电功率之比P1:P2:P3=2:2:1

(第4题)

5. 两个电阻,R1=8Ω,R2=2Ω,并联在电路中.欲使这两个电阻消耗的电功率相等,可行的办法是()

A.用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联

B.用一个阻值为6Ω的电阻与R2串联

C.用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联

D.用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联

6.一定值电阻,通过2C的电荷量时,消耗的电能是8J,若在相同时间内通过4C的电荷量,那么电阻两端的电压和消耗的电能分别为( )

A.4V,16J

B.8V,16J

C.4V,32J

D.8V,32J

7.如图甲所示电路,滑动变阻器的最大电阻为R,负载电阻为R0。当滑动变阻器的滑动端S在某位置时,R0两端电压为U/2,滑动变阻器上消耗的功率为P。若将R0与电源位置互换,接成图乙所示电路时,滑动触头S的位置不变,则()

A.R0两端的电压将小于E/2 B.R0两端的电压将等于E/2

C.滑动变阻器上消耗的功率一定小于P D.滑动变阻器上消耗的功率可能大于P

(第7题)

8. 图中M ,N 接稳压电源,a ,b 间断开时,U ab =120V ,a ,b 间接入“220V ,100W”的灯泡时,

U ab =110V .则此时电源输入M 、N 的电功率为 ( )

A .25W

B .27.27W

C .102.27W

D .2.27W

(第8题)

9.如图所示,D 为一插头,可接入电压恒定的照明电路中,a 、b 、c 为三只相同且功率较大

的电炉,a 靠近电源,b 、c 离电源较远,而离用户电灯L 很近,输电线有电阻。关于电炉接

入电路后对电灯的影响,下列说法中正确的是 ( )

A .使用电炉a 时对电灯的影响最大

B .使用电炉b 时对电灯的影响比使用电炉a 时大

C .使用电炉c 时对电灯几乎没有影响

D .使用电炉b 或c 时对电灯影响几乎一样

(第9题)

10.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R ,设通过它们的电流相同(电动机

正常运转),则在相同时间内( )

A.电炉和电动机产生的热量相同

B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率

C.电炉两端电压小于电动机两端电压

D.电炉和电动机两端电压相等

11.一辆电瓶车,质量为500kg ,由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V 的电压,当电

瓶车在水平地面上以0.8m/s 的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A ,设车所受的阻力

是车重的0.02倍(g =10m/s 2),则此电动机的内阻是( )

A .4.8Ω

B .3.2Ω

C .1.6Ω

D .0.4Ω

12.理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得

到热风将头发吹干。设电动机线圈电阻为R 1 ,它与电热丝电阻值R 2 串联后接到直流电源

上,吹风机两端电压为U ,电流为I 消耗的功率为P ,则有 ( )

A .UI P =

B .)(212R R I P +=

C .UI P >

D .

)(212R R I P +>

13.一个电阻为20Ω的导体,当它每通过3C电荷量时,电流做功18J,那么此导体两端所加电压为______V,通过3C电荷量所用时间为______s.

14. 把两个标有“6V、3W”和“6V、4W”的小灯泡串联,则串联电路允许达到的最大功率是W;把这两个小灯泡并联,则并联电路允许达到的最大功率是W。

15.一台电阻为2Ω的电动机,接在110V电路中工作时,通过电动机的电流为10A,则这台电动机消耗的电功率为______,发热功率为______,转化成机械功率为______,电动机的效率为______。

16.有一电风扇上标有“220V55W”,若风扇的电动机线圈电阻为8Ω,当它正常工作时,电源供给的电功率是______W,转化为风的电功率是______W,电动机的发热功率是______W. 17. 微型吸尘器中直流电动机的线圈电阻一定。当加在电动机上的电压为0.3V,电流为0.3A 时,电动机不转动。当加在电动机上的电压为2.0V,电流为0.8A时,电动机正常工作。此时电动机内电热转换的电功率是W;电能转化为机械能的功率是________W。18.某地强风风速v=20m/s,风力发电机的扇叶总面积为S=20m2,若风能的70%转化为电能(即η=70%),其电功率为7×104W。那么利用上述物理量计算空气密度的表达式ρ=_____________,其大小是ρ=_____________。

19.某滑动变阻器上标有“20Ω、0.2 A”字样,现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上,并保持电压不变,如图所示。在P由B端向A端滑动过程中,AP段电阻允许消耗的最大功率是多少?这时AP段电阻值多大?

(第10题)

20.一小型水电站,给用户输电的导线的总电阻是10Ω,输送的电功率是20kW.若输电线在1h内因发热损耗的电能是1kW·h,那么该电站的输出电压是多少?用户得到的电压是多少?

21.一台直流电动机线圈电阻r =1Ω,与一阻值R=10Ω的电阻串联,当所加电压U=150V,电动机正常工作时电压表示数100V,求电动机消耗的功率及输出的机械功率。

(第21题)

22.如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103℃)时会自动断开;S2是一个自动温控开关,当温度低于60℃时会自动闭合,温度高于80℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,它在保温状态下是不亮的,黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻R1=R2=500Ω,加热电阻丝R3=50Ω,两灯的电阻不计。(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温的过程)。

(2)简要回答,如果不闭合开关S1,电饭煲能将饭煮熟吗?

(3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功率之比。

(第22题)

23.一台国产XQB30—13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表,试根据表中

提供的数据计算:

(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流是多大?

(2)如洗衣、脱水的累计时间为40 min,则洗衣机耗电多少?

参考答案:

1AC 2B 3D 4AC 5A 6D 7D 8 B 9、BD 10ABC 11C 12AD

13、6V ,10s 14、11/3W 7W 15、1100W ,200W ,900W ,82% 16、55;54.5;0.5

17、 0.64W 、 0.96W 18、2p /Sv 3η、 1.25kg/m 3 19、0.6W ,15Ω 20、1900V

21、P=IU M =5×100=500W P 热=I 2r =25W P 机=P-P 热=500-25=475W

22、(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S 2自动闭合,同时把手动开关S 1关闭,这时黄灯短路红灯亮,电饭堡处于加热状态,加热到80℃时,S 2自动断开,S 1仍闭合待电饭煲中水烧干后,温度升高到103℃时.开关S 1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态由于电饭堡散热,待温度下降至70℃时,S 2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待温度上升到80℃时,又自动断开,电饭煲再次处于保温状态.(2)不能,因为如果不闭合S 1,则只能将食物加热至80℃.(3)设电饭煲处于加热状态时,功率为P 1,

8W .1064W )500

5050050(220R U P 2

2321=+?== 设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P 2,则

8W .88W 50

50050500500220R R U P 22312

2≈+?+=+= 所以P 1:P 2≈12:1

23、 (1)1.64 A;(2)8.64×105

焦耳定律经典练习题答案详细讲解

电功率和热功率 1.一台电动机,额定电压为100 V,电阻为1 Q .正常工作时,通过的电流为5 A,则电动 机因发热损失的功率为() A. 500W B. 25W C . 1 000 W D . 475 W 答案B 解析电动机的热功率P= I2r = 52X 1 W = 25 W , B正确,A、C、D错误. 电功和电热 I 2 ?通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为,则在时间t内产 生的热量为() Q Q A. 4Q B. 2Q C. D.- 2 4 答案C 2 1 解析根据Q = I2Rt得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的-,时间不变,则热量变为 1 原来的^.C正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算

图263 3 ?如图263所示是一直流电动机工作时的电路图?电动机内阻阻R = r = 0.8 Q,电路中另一电10 Q,直流电压U = 160 V,电压表示数U V = 110 V .试求: (1) 通过电动机的电流; (2) 输入电动机的电功率; (3) 电动机输出的机械功率. 答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析⑴由电路中的电压关系可得电阻R的分压U R = U —U V = (160 —110) V = 50 V U R 50 通过电阻R的电流I R = = ~~ A = 5 A R 10 即通过电动机的电流I M = I R= 5 A. ⑵电动机的分压U M = U V = 110 V 输入电动机的功率P入=I M? U M = 550 W. ⑶电动机的发热功率P热=i M r = 20 W 电动机输出的机械功率P出=P入一P热=530 W (时间:60分钟) 题组一电功和电功率 1 .关于电功,下列说法中正确的有() A. 电功的实质是静电力所做的功 B. 电功是电能转化为其他形式能的量度

人教版九年级物理 18.4焦耳定律 同步测试题

人教版九年级物理18.4焦耳定律同步测试题 一、单选题 1.小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置(三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气).下列实验结果说法不正确的是() A. 通过U型管两边液面的高度差反映密闭空气吸收热量的多少,采用了转 换法的实验方法 B. 探究电热和电流的关系应采用乙和丙两容器 C. 比较h1和h2的关系可以初步得到结论:在电流和通电时间相同时,电流 通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比 D. 比较h2和h3的关系可以初步得到结论:在导体的电阻和通电时间相同时, 电流通过导体产生的热量跟电流成正比 2.电炉丝通电一段时间后热得发红,而连接电炉丝的导线却不怎么热,这主要是因为() A.导线的绝缘皮隔热 B.导线的电阻远小于电炉丝的电阻 C.导线散热比电炉丝快 D.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 3.下面不是利用电热的实例() A. 用电饭锅煮饭 B. 用电熨斗熨衣服 C. 电视机外壳有许多小孔 D. 用电热壶烧水4.有两根电热丝R1和R2,其大小关系是R1:R2=3:1,若单独用R1对一壶水加热,则所需时间为t0.若将这两根电热丝并联连入电路,则烧开同一壶水所需的时间为(不计热损失)() A. B. C. D. 5.电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V60 W”字样,它们都在额定电压 下工作相同时间,产生热量多的是() A. 电风扇 B. 电烙铁 C. 电动机 D. 一样多 6.甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通过的电流之比为2:1,通电时间 之比为1:2,则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为() A. 5:2 B. 5:4 C. 2:5 D. 10:1 7.各式各样的电热器进入我们每家每户的家庭生活中,电热器使用起来效率 高,又清洁、安全,最先精确地研究电流产生热量的科学家是() A. 英国的法拉第 B. 英国的焦耳 C. 丹麦的奥斯特 D. 德国的赫兹 8.如图所示的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前,A、B两U形管内的液面相平,接通电源一分钟后,通过A、B两个U形管内的液面相比较() A. A管中的液面较高 B. B管中的液面较高 C. A管和B管的液面一样高 D. A管中的液面先升高后又降低 9.小亮做“探究电流通过导体产生的热量与什么因 素有关”的实验,实验装置如图所示,将两根阻 值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明 容器中,并封闭等量的空气,通电前,U形管中 A、B两管内的液面相平,通电一定时间后,关

焦耳定律经典练习题(含答案详解)

电功率和热功率 1.一台电动机,额定电压为100 V ,电阻为1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A ,则电动机因发热损失的功率为( ) A .500 W B .25 W C .1 000 W D .475 W 答案 B 解析 电动机的热功率P =I 2r =52×1 W =25 W ,B 正确,A 、C 、D 错误. 电功和电热 2.通过电阻R 的电流为I 时,在t 时间内产生的热量为Q ,若电阻为2R ,电流为I 2,则在时间t 内产生的热量为( ) A .4Q B .2Q C.Q 2 D.Q 4 答案 C 解析 根据Q =I 2Rt 得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的1 2,时间不变,则热量变为原来 的1 2 .C 正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3.如图263所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r =0.8 Ω,电路中另一电阻R =10 Ω,直流电压U =160 V ,电压表示数U V =110 V .试求: (1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率; (3)电动机输出的机械功率. 答案 (1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R =U -U V =(160-110) V =50 V 通过电阻R 的电流I R = U R R =50 10 A =5 A 即通过电动机的电流I M =I R =5 A. (2)电动机的分压U M =U V =110 V

输入电动机的功率P 入=I M ·U M =550 W. (3)电动机的发热功率P 热=I 2M r =20 W 电动机输出的机械功率P 出=P 入-P 热=530 W (时间:60分钟) 题组一 电功和电功率 1.关于电功,下列说法中正确的有( ) A .电功的实质是静电力所做的功 B .电功是电能转化为其他形式能的量度 C .静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D .电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2.关于四个公式①P =UI ;②P =I 2 R ;③P =U 2R ;④P =W t ,下列叙述正确的是( ) A .公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B .公式②适用于任何电路的热功率的计算 C .公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D .以上均不正确 答案 AB 解析 P =UI 、P =W t 适用于任何电路的电功率的计算,而P =I 2 R 、P =U 2R 只适用于纯电阻电路 的电功率的计算,故A 正确,C 错误.P =I 2 R 适用于任何电路的热功率的计算,P =UI 、P = U 2 R 只适用于纯电阻电路的热功率的计算,故B 正确. 3.两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100 Ω,10 W ”和“20 Ω,40 W ”,则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D .1∶2 000 答案 C 解析 由公式P =I 2R 得:I = P R ,所以I 1∶I 2=5∶10. 4.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是( ) A .电风扇最多 B .电烙铁最多 C .日光灯最多 D .一样多 答案 B 解析 在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇部分电能转化为机械能,日光灯部分电能转化为光能,故B 选项正确.

人教版九年级全一册18.4焦耳定律同步练习

九年级18.4焦耳定律同步练习 (学生用卷) 一、单项选择题 1.下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是() A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B.家里使用电热水壶烧水 C.小明妈妈用电熨斗熨衣服 D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温 2.甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通电相同时间产生的热量之比为5:1,则通过甲、乙的电流之比为() A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2 3.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是() A.电冰箱产生的热量最多 B.电脑产生的热量最多 C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多 4.小明发现当给家中的电灯通电后,灯丝热得发光,而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化,对这一现象的解释,正确的是() A.通过灯丝的电流大些 B.电流在导线中不发生热效应 C.制成灯丝的材料电阻较小 D.导线和灯丝中的电流相同,但灯丝电阻更大 5.如图甲为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两烧瓶中盛有等质量的煤油,电热丝R1、R2的电压与电流关系如图乙,则() A.R1的阻值较大 B.通过R2的电流较大 C.通电一段时间后,R2瓶中温度计的示数变化较大 D.若用水代替煤油实验效果会更好 6.用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电20min可烧开一壶水,若将电热丝剪掉一部分,使它的长度减小,接入相同的电源,则烧开同样一壶水的时间可能是() A.15min B.20min C.22min D.25min 7.一根电热丝的电阻值为R,将它接在电压为U的电路中时,在时间t内产生的热量为Q.使用一段时间后,将电热丝剪掉一小段,剩下一段的电阻值为0.5R.现将剩下的这段电热丝接入电路,则() A.若仍将它接在电压为U的电路中,在时间t内产生的热量为0.5Q B.若仍将它接在电压为U的电路中,产生的热量为Q,所需时间为2t C.若将它接入电压为0.5U的电路中,在时间t内产生的热量为0.5Q

焦耳定律实验典型例题含答案及解析

中考物理复习焦耳定律 一.解答题(共12小题) 1.(2010?广西)如图就是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:在两个相同的烧瓶中装有 质量_________(选填“相等”或“不等”)的_________(选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系;实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少;如果所用液体仅水或煤油,为使实验现象明显些,应选择_________来进行实验. 2.(1999?绍兴)如图,有二个电阻R1、R2分别以串联与并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时 间内产生热量较多的就是图中_________图的电路(填“a”或“b”). 3.(2012?德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中 装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小. (1)实验中煤油吸热的多少就是通过_________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”). (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,就是因为煤油的比热 容_________水的比热容.(选填“大于”或“小于”). (3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论就是_________. (4)该实验中用到的研究物理问题的法就是_________. 4.(2012?肇庆)如图(甲)所示,两只相同的烧瓶里装有同样的煤油,它们的初温相同,实验小组同学利 用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”. (1)请用笔画线代替导线,将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且 连线不得交叉) (2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同,由图可知:两电阻丝的阻值R a_________R b(选填

北师大版初中物理九年级全一册焦耳定律(基础)知识讲解

焦耳定律(基础) 【学习目标】 1、知道电流的热效应; 2、理解焦耳定律,知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关; 3、知道电热的利用和防止。 【要点梳理】 要点一、电流的热效应 1.定义:电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。 2.影响电流的热效应大小的因素:导体通电时,产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。通电时间越长,电流越大,电阻越大,产生的热量越多。 要点诠释:电流通过导体时,电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有电阻。导体通电时,由于要克服导体对电流的阻碍作用,所以要消耗电能,这时电能转化成内能。如果导体的电阻为零,电流通过导体时,不需要把电能转化成内能,这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。 3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素 (1)电流产生的热量与电阻的关系 如图18.4-2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? 实验表明: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)电流产生的热量与电流大小的关系 如图18.4-3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? 实验表明: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。

九年级物理全册同步练习:焦耳定律

九年级物理全册同步练习:焦耳定律 知识点1电流的热效应 1.电流通过导体时电能转化成________的现象,叫做电流的________效应;电热器是根据电流的________制成的。 2.在如图18-4-1所示的电器中,利用电流热效应工作的是() 图18-4-1 3.将规格都是“220 V180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则产生热量最多的是() A.电冰箱B.电风扇 C.电热毯D.一样多 知识点2焦耳定律 4.小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时,采用了如图18-4-2所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 图18-4-2 (1)实验中通过观察两个U形管中____________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种实验方法叫____________。 (2)图甲所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系,通电一段时间,________(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多。 (3)图乙所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系,通电一段时间,____________(选填“c”或“d”)容器中电流产生的热量多。 (4)在图乙所示的实验装置中,分别通电t1和t2时间,且t1>t2,发现通电t1时间,c容器中电流产生的热量多,可知电流通过电阻丝产生的热量还与____________有关。 5.电流通过导体产生的热量跟______________成正比,跟______________成正比,跟____________成正比,这个规律叫做焦耳定律。焦耳定律的数学表达式是____________。 6.某导体的电阻是3 Ω,当通过2 A的电流时,1 min内产生的热量是________。 7.一电热器电阻丝的电阻为120 Ω,接在220 V的电路中,要产生3.63×105 J的热量,需通电________min。 8.一只电烙铁的额定电压是220 V,在额定电压下工作时电阻是1210 Ω,它的额定功

中考物理焦耳定律的应用问题-经典压轴题及详细答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1.在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量少,则() A.甲的电阻一定比乙的小B.通过甲的电流一定比乙的小 C.甲两端的电压一定比乙的小D.甲消耗的电功率一定比乙的小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 由焦耳定律可知电热丝产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关。 ABC.仅知道通电时间相同、电热丝甲放出的热量少,不能直接判定电阻、电流与电压的大小,故ABC不符合题意; D.在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量少,即电热丝甲消耗的电能较少, 根据 W P t 可知,甲的功率小,故D符合题意。 故选D。 2.有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的,当线路连接处接触不良时,该处的电阻将_____(减小/增大/不变),在该接触处就会局部过热引起升温,接触处的电阻又将随着温度的升高而_____(减小/增大/不变),从而形成电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾. 【答案】增大增大 【解析】 【分析】 【详解】 当线路连接处接触不良时,该处的电阻会增大;利用焦耳定律分析接触处局部过热,而金属电阻的阻值随温度升高而增大,据此分析.电路连接处与原来相比,由于接触不好,电流通过时受到的阻碍作用增大,因此电阻增大;连接处相对于其他地方电阻增大,根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量,因此导致局部温度升高,而金属导线的电阻随温度的升高而增大,电阻增大,产生的热量更多,温度升得更高,以致恶性循环引发火灾. 3.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V,3W字样,当开关s闭合时.灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A,则电阻R=____Ω..通电10s. R产生的热量为______J.

焦耳定律经典练习题一

焦耳定律同步练习一 一、填空题 1. 电流通过导体要产生热量,这种现象叫电流的____________。 2. 焦耳定律的表达式Q=______________,若电路中只有电热器、电阻或电阻丝等纯电阻电路,电流产生的热量还可以利用公式Q=W_________ = __________ = ___________计算。 3. 电阻R1=6Ω,R2=12Ω,并联接到电压为6V的电源上,通过R1的电流是________A,通电5min 电流在R2上产生的热量是_________J。 4. 电阻R1=6Ω,R2=12Ω,串联接到电压为6V的电源上,通过R1的电流是________A,通电5min 电流在R2上产生的热量是_________J。 5. 某电饭煲标有的字样“220V 880W”,正常工作时电阻是________Ω,正常工作时的电流是_______A,通电10min电饭煲产生的热量是___________J。 6. 小明家的电能表上标有“600revs/(kW?h)”的字样,她把家中其它用电器都与电源断开,仅让电水壶单独工作,观察到1min内电能表的表盘转过18圈,则该电水壶在1min内消耗______ kW?h 的电能,产生的热量是_______J,它的电功率为____ kW. 7. 电热器是利用电流的___ 来工作的.某发热元件的阻值为420Ω,通过的电流为1A,10min 产生的热量是_ J,这些热量能2kg的冷水温度升高_____℃.[水的比热容为×103J/(kg?℃)].8. 标有“220V2000W”的电热水器容量50L,当电热水器装满水时,水温升高1℃吸收的热量是______J.若电热水器的效率为%,电热水器正常工作时水温升高1℃需加热的时间是______min.[水的密度为×l03kg/m3,水的比热容为×l03J/(kg?℃)]. 9. 一个额定功率为1000W的电热水壶装有初温为20℃的水.正常工作将水烧开(100℃)所用时间为9min,则水吸收的热量为_____ J,该电热水壶的效率为_____ (计算结果保留两位小数).已知水的比热容为×103J/(kg?℃). 二、选择题 10. 下列图中所示的家用电器,利用电流的热效应工作的是 ( ) A.电暖器B.洗衣机 C.电风扇D.电视机

人教版高中物理必修一教案《焦耳定律》

选修3-1 第二章 2.5焦耳定律 一、教材分析 焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。 二、教学目标 (一)知识与技能 1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进 行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 (二)过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。 (三)情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。 三、教学重点难点 【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。 四、学情分析 学生学好这节知识是非常必要的, A.重点:理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点:帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点,防止学生乱套用公式。C.关键:本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用 五、教学方法 等效法、类比法、比较法、实验法 六、课前准备 灯泡(36 V,18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影

片、玩具小电机 七、课时安排 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 (二)情景引入、展示目标 教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。 学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能; (2)电炉把电能转化成内能; (3)电动机把电能转化成机械能; (4)电解槽把电能转化成化学能。 教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。 (三)合作探究、精讲点播 1、电功和电功率 教师:请同学们思考下列问题 (1)电场力的功的定义式是什么? (2)电流的定义式是什么? 学生:(1)电场力的功的定义式W=qU q (2)电流的定义式I= t 教师:投影教材图2.5-1(如图所示) 如图所示,一段电路两端的电压为U,由于这段电路两端 有电势差,电路中就有电场存在,电路中的自由电荷在电场力 的作用下发生定向移动,形成电流I,在时间t内通过这段电 路上任一横截面的电荷量q是多少? 学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师:这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中,电场力做了多少功? 学生:在这一过程中,电场力做的功W=qU=IUt

6.3《焦耳定律》同步练习

6.3焦耳定律 一、知识回顾 1、电流的热效应:电流通过导体时将___ _能转化成_ _ _的现象。在这一过程中,电能转化为___ _能.应用: 电热器。 2、探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素 有关 器材:电源、开关、导线、两个阻值不同的电 热丝(R R 乙 甲 )、煤油、两只玻璃瓶、两 只、滑动变阻器、。 ①如图组成串联电路,在玻璃瓶中装有等量的、相同的煤油,煤油内插入。②闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的示数为0.5 A,5分钟后发现甲、乙煤油的温度分别为30℃和38℃。③______ _ _开关,使煤油冷却回原来的温度,向调节滑动变阻器,使电流表的示数为1 A,过5分钟,甲煤油的温度是46℃。④在第②步的基础上,保持滑片位置不变,通电10分钟后发现甲煤油的温度为36℃。 实验中,通过温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生电热的多少,这是采用了法;本实验还采用了______ ________法。 ①在通电时间和________ _____一定时,导体电阻越__ ___,通电导体所产生的热量越__ ___。②在通电时间和____ ______一定时,通过导体的电流越__ __ ,通电导体所产生的热量越___ _。③在导体的电阻和________ _____一定时,通电时间越__ ___,通电导体所产生的热量越__ ___。 注意:(1)在上述实验中,甲、乙两电阻丝采用串联的目的是:使电路中_____ __相等。(2)在上述实验中,若将温度计换成细玻璃管,则应通过煤油在玻璃管中_____ _______ _____来判断电流通过导体时产生电热的多少。 3、焦耳定律 1、内容:电流通过导体产生的热量跟________ ____________ _成正比,跟________ 成正比,跟________ __成正比。 2、公式:________ _____ Q——______——______;I——___ ___——______; R——______——______;t——__ ___——______; 3、电热功率:= P 热 ______。 4、纯电阻电路(将电能全部转化成内能的电路)中:Q=W …… 注意事项:对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q= W),这时以下公式均成立Q=W=UIt Q=W=U2 R t Q=W=Pt;对于非纯电阻电路,

#焦耳定律练习题(含答案)

焦耳定律练习题 一、填空题 1、电热毯是冬季北方常用的取暖设备,它是利用________来工作的。而计算机内都装有小风扇,它工作时把热空气驱走,这是为了________。 2、某加热装置的工作原理如图所示,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S 1接b ,S 2断开时,它是处于 状态,此时电路功率为P 1;当开关S 1接a ,S 2闭合时,电路功率为P 2,则P 1∶P 2= 。 3、小刚用如图甲所示电路来探究电流和电压的关系,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乙所示,由图像可得,定值电阻R 1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R 1在10min 内产生的热量为 ______J 二、选择题 4、一只“220V 45W ”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的 热量是( ) A 、45J B 、220J C 、2700J D 、9900J 4、如图1所示,额定功率为2W 的小灯泡L和一个阻值为4Ω的电阻 R串联后接到电压为6V 的电源上,小灯泡恰能正常发光。则通电1分钟,小灯泡产生的热量是( ) A.80J B.120J C.540J D.无法判断 5、家用电吹风由电动机和电热丝等组成,为了保证电吹风的安全使用,要求:电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝发热和不发热时,电动机都能正常工作。如下图所示电路中符合要求的是( ) 6、电流通过导体时导体会发热,根据这个道理可制成 ( ) A .电风扇 B .电铃 C .电炉 D .发 电机 7、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V ,线圈电阻为2 ,线圈中电流为10A 。 这台电动机正常工作1S 消耗的电能为W ,产生的热量为Q ,则( )

1.讲义(精简版)-高中焦耳定律(有答案).

第05节 焦耳定律 【知能准备】 1.电流做功的多少等于 转化为其他形式能的数量;所谓电流做功,实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功,电荷的 减小,其他形式的能在增加;公式:W= ,P= 。 2.电流通过用电器时把 能全部转化为 能,这样的电路叫做纯电阻电路。 【同步导学】 1.电功和电功率 (1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。 (2)W= qU=UIt 是电功的普适式,P= UI 是电功率的普适式,适用于任何电路。 2.焦耳定律和热功率 (1)电热则是电流通过导体时,电能转化为内能的量度. (2)Q=I 2Rt 是电热的计算式,可以计算任何电路中电流I 通过电阻R 时在t 时间内产生的热量(电热);P=I 2R 是热功率的计算式, 3.电功和电热 (1)在纯电阻电路中:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅,电烙铁、白炽灯泡等。 这时电能全部转化为内能,电功等于电热,即W=UIt=I 2 Rt=t R U 2.同理P=UI=I 2 R=R U 2. (2)在非纯电阻电路中:电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是难 以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能,即W=UIt 分为两部分,一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动,电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热Q=I 2R t (电枢的电阻生热).这里W=UIt 不再等于Q=I 2Rt ,应该是W=E 其他+Q. (3)电功和电热是两个不同的物理量,只有在纯电阻电路中,电功才等于电热,W=Q=UIt=I 2R t=t R U 2 ; 在非纯电阻电路中,电功大于电热,W>Q ,这时电功只能用W=UIt 计算,电热只能用Q=I 2Rt 计算,两式不能通用。 1.一只普通的家用照明白炽灯泡正常发光时,通过它的电流值与下列哪一数值较为接近( ) A .20 A B .2 A C .0.2 A D .0.02 A 解析:普通的家用照明白炽灯泡正常发光时,其功率一般为几十瓦,根据P =UI ,可得I =P U ,显然电流值 与0.2 A 最接近. 答案:C 2.如图所示,图中画出了RA 、RB 、RC 三个电阻的伏安特性曲线.将这三个电阻并联后接在电路中,其中消耗电功率最大的是: A .RA B .RB C .RC D .条件不足,无法确定

2020年人教版九年级物理《焦耳定律》同步练习(含答案)

《焦耳定律》同步 1.下图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是( ) A.左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大 B.该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系 C.该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系 D.U形管中液面高度发生变化是由U形管中液体的热胀冷缩造成的 2.如图所示,长度、横截面积一样,材料不同的两个长方体电阻串联在电路中,电阻分别为 R1=20Ω,R2=4Ω在它们表面涂上厚度一样的蜡,现在闭合开关给它们通电,过一段时间后,我们观察到( ) A.R1上的蜡融化得快 B.R2上的蜡熔化得快 C.R1、R2、上的蜡熔化得一样快 D.无法比较 3.将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中, 通电时间相同,下列有关说法错误的是( ) A.三个电器产生的热量一样多 B.电流通过三个电器做功一样多 C.三个电器消耗的电能一样多 D.电烙铁产生的热量最多 4.如下图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变 阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示,下列说法错误的是( ) A.电源电压是6V B.R2的最大阻值是20Ω C.R1的电阻是10Ω D.当滑片P移动中点时,10s内电流通过R1产生的热量是18J 5.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置.两个密闭容器中都有 一段阻值相同的电阻,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.下列说法不正确的是( )

(人教版九年级物理)全一册18.4焦耳定律同步练习二

(人教版九年级物理)全一册18.4焦耳定律同步练习二 知识点电热的利用和防止 1.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是() 2.有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器,下列家用电器中要防止电热产生的危害的是() A.电饭煲 B.电热水器 C.电熨斗 D.电视机 知识点焦耳定律的综合应用 3.将阻值为R甲=40Ω和R乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上,相同时间内,两电阻中产生热量较多的是________若将两电阻并联后接在4V的电源上,1min内两电阻产生的总热量为______J 4.在如图所示的电路中,R1=15Ω,R2=20Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A。则R1两端的电压为________V,通过电阻R2的电流为A。若通电100秒,R2产生的热量为_________J 5.如图所示,是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压6V,R1、R2的阻值分别为3Ω、6Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换。保暖鞋在低温挡工作时的电功率是_________W它在高温挡工作1min产生的热量是_______J

6.有一个电动机在220V的电压下正常工作,已知它的线圈电阻是20Ω,它正常工作时的电流为3A,那么它通电10min,电流所做的功是( ) A.3.96×105J B.1.08×105J C.1.452×106J D.条件不足,无法确定 7.某型号电吹风,电动机和电热丝串联,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2。将电吹风接入电压为U的电源后,通过的电流为I,消耗的电功率为P,同学们得到了四个关系式。下列选项中,关系式均正确的是( ) ①UI>P ②P=I2(R1+R2) ③UI=P ④P>I2(R1+R2) A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 8.将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( ) A.电冰箱产生的热量最多 B.电脑产生的热量最多 C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多 中档题 9.车床照明灯的额定电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是24Ω,则该照明灯正常工作时的电功率是________W,工作30min,电流通过灯丝产生的热量是_________J 10.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中,两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示,则电源电压为_______V。滑片移至最左端时,10s内电流通过R1产生的热量为_______J

焦耳定律经典练习题含答案详解图文稿

焦耳定律经典练习题含 答案详解 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

电功率和热功率 1.一台电动机,额定电压为100 V,电阻为 1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为( ) A.500 W B.25 W C.1 000 W D.475 W 答案B 解析电动机的热功率P=I2r=52×1 W=25 W,B正确,A、C、D错误. 电功和电热 2.通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为 2R,电流为I 2 ,则在时间t内产生的热量为( ) A.4Q B.2Q C.Q 2 D. Q 4 答案C 解析根据Q=I2Rt得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的1 2 ,时间 不变,则热量变为原来的1 2 .C正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3.如图263所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数U V=110 V.试求: (1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率; (3)电动机输出的机械功率. 答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压U R=U-U V=(160-110) V=50 V

通过电阻R的电流I R=U R R = 50 10 A=5 A 即通过电动机的电流I M=I R=5 A. (2)电动机的分压U M=U V=110 V 输入电动机的功率P入=I M·U M=550 W. (3)电动机的发热功率P热=I2M r=20 W 电动机输出的机械功率P出=P入-P热=530 W (时间:60分钟) 题组一电功和电功率 1.关于电功,下列说法中正确的有( ) A.电功的实质是静电力所做的功 B.电功是电能转化为其他形式能的量度 C.静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案AB 2.关于四个公式①P=UI;②P=I2R;③P=U2 R ;④P= W t ,下列叙述正确 的是( ) A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算B.公式②适用于任何电路的热功率的计算C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算D.以上均不正确 答案AB 解析P=UI、P=W t 适用于任何电路的电功率的计算,而P=I2R、P= U2 R 只 适用于纯电阻电路的电功率的计算,故A正确,C错误.P=I2R适用于任 何电路的热功率的计算,P=UI、P=U2 R 只适用于纯电阻电路的热功率的计 算,故B正确.

人教版九年级物理全一册同步练习题 焦耳定律

《焦耳定律》同步练习 1.电阻丝剪掉十分之一后,接入原来电路,则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( ) A.10:9 B.1 :10 C.10:1 D.9:10 2.下列用电器属于利用电流热效应工作的是( ) A.电饭锅 B.电风扇 C.计算机 D.电视机 3.计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是( ) A.UI t B. t C.I 2R t D.前面三个都可以 4.阻值为60Ω的电阻丝,通过它的电流为1A ,该电阻丝在5min 的时间内共产生 ______ J 的热量。 5.如图装置,在两相同烧瓶内装满等量煤油,瓶塞上各 插入一根粗细相同的玻璃管,瓶内装入粗细、材料相同 的电阻丝R 甲和R 乙,R 甲长度大于R 乙,闭合开关,经 过一段时间t 1后,甲玻璃管液面上升高度h 甲 ______ (选填“大于”或“小于”)乙玻璃管液面上升高度h 乙,断开开关,当两根玻璃管液面回到原来高度后,向右移动滑片,再闭合开关,则甲玻璃管液面上升高度h 甲加所需时间t 2 ______ (选填“大于”或“小于”)t 1。 6.小明为了探究“导体的发热功率跟电阻的大小关系”,做了如 下实验:图中两个烧瓶盛上等量的煤油,并插入温度计以显示 煤油的温度。A 、B 两瓶中分别浸泡了一段长短、粗细均相同

的铜丝和镍铬合金丝,将它们串联起来接到电源上。请回答: (1)将铜丝和镍铬合金丝串联的目的是: ______ 。 (2)通电一段时间后,可以观察到B 瓶中温度计的示数高,表明 ______ 丝的发热功率较大。 (3)通电后,温度计的示数升高,这种现象是由电流的 ______ 效应引起的,这时煤油的内能 ______ (选填“增加”、“减小”或“不变”) (4)实验表明:在 ______ 相同的情况下, ______ ,产生热量越多。 7.利用如图所示的电路装置,探究“电流产生的热量跟什么因 素有关”。接通电源,两容器内的空气被加热后膨胀,使U 形管的液面发生变化,通过观察U 形管的液面变化情况,比 较瓶内电阻丝的发热多少? (1)此装置可以探究电流产生的热量跟 ______ 的关系, 一段时间后, ______ 容器内电阻丝产生的热量较多(选填“左”或“右”)。 (2)如果通过R1的电流为2A ,那么10s 内通过R 1的电流产生的热量是 ______ J 。 8.如图所示是一款新上市的全自动馒头机,它安装有扭力电 机和面装置,可以模拟人手揉面。这款馒头机只需一键操 控,即可完成混合食材、揉面、成型、发酵、升温、蒸制、焖烧的手工馒头制作全过程,两个小时就能做出安全、放心、松软的“手工馒头”。根据下表所示相关数据,请你完成下列问题: (2)馒头机正常加热时,通过加热电阻的电流是多大?通电2min 加热电阻产生的热量是多少? (3)正常工作时,馒头机混合食材、揉面、成型时电机工作30min ,发酵、升温、蒸制、焖烧时加热电阻工作1.5h ;请问正常状态下蒸一次馒头,该馒头机总共消耗的电能是多少k W ?h ? (4)若在用电高峰期用该馒头机蒸馒头,实际电压只有200V ,计算此时馒头机的实际加热电功率(结果保留整数)。

中考物理焦耳定律的应用问题综合经典题附答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1.电路两端电压增为原来的3倍,电路的电阻降为原来的0.5倍,在相同时间内,电流产生的热量是原来的() A.6倍B.9倍C.18倍D.1.5倍 【答案】C 【解析】 【详解】 若原来电压为U、原来电阻为R,通电时间为t,电流产生的热量为 2 U Q W t R ==,现在 的电压为3U,电阻为0.5R,通电时间为t,电流产生的热量为Q′: ()2 2 3 18 0.5 1 U t Q R U Q t R ' ==; 故C正确。 2.小刚用如图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乙所示,由图象可知定值电阻R1的阻值是____Ω.实验时,电源电压保持5 V不变,当滑片P位于a端时,由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_____W.此时,电阻R1在10 min内产生的热量为_____J. 【答案】100.460 【解析】 【分析】 【详解】 当P在b端时R2=0Ω,此时电压示数和电流示数最大,且均为R1的数据,所以R1的阻值为:R1= 5V = 0.5A U I 总=10Ω.当滑动变阻器的滑片移到a端时,R2两端电压U2=U 总 -U1=5V-1V=4V,由图象知,当R1的电压是1V时,电流为0.1A,根据串联电路的电流处处相等,∴I2=I1=0.1A,∴P2=U2I2=4V×0.1A=0.4W,Q1=W1=U1It=1V×0.1A×600s=60J。 3.有一台电动机,额定电压3V,额定电流1A,电动机线圈电阻0.5Ω。这台电动机正常工作1min,消耗的电能为_______J。产生的热量为_______J,输出的机械能为_______J。【答案】180 30 150

焦耳定律 说课稿 教案

焦耳定律 一、教材分析 焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。 二、教学目标 (一)知识与技能 1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的 公式,能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 (二)过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。 (三)情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。 三、教学重点难点 【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。 四、学情分析 学生学好这节知识是非常必要的, A.重点:理解电功和电功率和焦耳定律。 B.难点:帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点,防止学生乱套用公式。 C.关键:本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用

五、教学方法 等效法、类比法、比较法、实验法 六、课前准备 灯泡(36 V,18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机 七、课时安排 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 (二)情景引入、展示目标 教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。 学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能; (2)电炉把电能转化成内能; (3)电动机把电能转化成机械能; (4)电解槽把电能转化成化学能。 教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。 (三)合作探究、精讲点播 1、电功和电功率 教师:请同学们思考下列问题 (1)电场力的功的定义式是什么? (2)电流的定义式是什么?

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