18.4焦耳定律知识点巩固
人教版物理九年级全一册《18.4焦耳定律》同步练习含答案
人教版《18.4焦耳定律》同步练习姓名：日期：【知识梳理】1、通电导体会的现象称为电流的热效应，电热器是利用工作的。
2、电热器工作时将能转化为能的装置。
如：、、等。
3、通电导体产生热量与、和有关。
（1）研究方法：法。
（2）实验中通过比较导体产生热量的多少（法）。
（3）要研究导体产生热量的多少与电阻的关系，应选两个阻值的电阻丝。
实验时，控制通过两电阻丝的电流大小，因此两导体联，还应控制相等。
（4）要研究导体产生热量的多少与电流的关系，应该使电阻丝的电阻值，而使通过电阻丝的电流。
实验时通过调节改变电路中的电流大小。
（5）结论：导体的越大、通过导体的越大、越长，电流通过导体产生的热量越多。
4、焦耳定律内容：电流通过导体时产生的热量与成正比，与导体的成正比，与成正比。
公式：Q= ；Q的单位是。
在纯电阻电路中：Q= = = = 。
【巩固提高】1、我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材，使我国跻身该技术领域国际先进行列。
假如所有导体都成了常温下的超导体，那么当用电器通电时，下列说法正确的（）A.白炽灯仍然能发光B.电风扇能转动起来C.电饭锅仍然能煮饭D.电熨斗仍然能熨烫衣服2、某型号电水杯铭牌标有“220V 400W”字样，它正常工作时，发热元件的阻值为Ω。
正常工作5分钟，电水杯消耗的电能为 J。
3、一台线圈电阻为3Ω的小电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是 J，且转化成的机械能是 J。
4、如图所示，电源电压保持不变，R1=5Ω，闭合开关S．开关S0拨至b时，电压表示数是拨至a时的三分之一，则R2= Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b 时，R1在lmin 内产生的热量是 J．5、中央电视台“是真的吗”节目中曾验证过“电池+口香糖锡纸=取火工具”的说法。
做法是：取口香糖内的“锡纸”，用剪刀将“锡纸”剪成两头宽中间窄的形状，如图（a）所示，将该“锡纸”两端封闭紧贴在电池的正负两极上，不一会儿“锡纸”从中间最窄的部分开始燃烧起来，如图（b）所示。
人教物理九年级全册第十八章4.焦耳定律复习课件
❖ ①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是
通过视察U形管中液面的
来显示甲、乙容器内空
气温度的变化，这里采用了
的探究方法。
②通过对照视察， （选填“甲”、“乙”）容器中导 体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流强度和通
电时间相同时，电阻越 ，导体产生的热量越多。
2实验探究焦耳定律
如图是研究“电流通过导体产生的热量和 什么因素有关”的实验，通电一段时间后 ，由现象可判断 电阻 产生的热量较多．在此实验中用 到的物理科学方法是 （写出一种即可）
A、对于纯电阻电路， 电流做功消耗的电能全部转化为内能
即Q＝W， 这时以下公式均成立 Q=UIt =U2t /R= Pt= I2Rt B、对于非纯电阻电路（如电动机）， 电能除了转化为内能，还要转化 为其他情势的能量。这时求Q 只能用通 用公式
Q＝I2Rt。
2、（4）串并联电路电热特点：
A、在串联电路和并联电路中，电流产生 的总热量等于部分电热之 ；
分析与解题过程
❖解：I=10A R=10Ω t=5×60S
❖ Q=I2Rt
❖
=(10A)2×10Ω×5×60S
❖
=1.5×105J
例3(和其它 知识组合)
（2015黑龙江齐齐哈尔）如图是电饭锅内部简
化电路图，已R0=55Ω，R1=1045Ω，当S接
“1”时，电饭锅处于保温状态，此时通电1min
电饭煲产生的热量是 J。
当S接“2”时处于加热状态，通电1min电饭 煲产生的热量是 J。
例3 (纯电阻电路）
解 S接1时，R0和R1串联， 串联电流I=U/(R0+R1)=220v/(55Ω+1045Ω)=0.2A 产生的热量Q=UIt=220v×0.2A×1×60s
课时18.4焦耳定律
课时18.4 焦耳定律知识点一电流的热效应1．下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（）A．电饭锅B．电风扇C．洗衣机D．电视机【答案】A【解析】A．电饭锅是把电能转化为热能的，利用了电流的热效应，故A正确；B．电风扇是利用电动机带动它转动，把电能转化为机械能，利用了电流的磁效应，故B错误；C．洗衣机是利用电动机来带动它工作，因此它是利用了电流的磁效应，故C错误；D．电视机是利用了电流的磁效应，故D错误。
故选A。
2．如图所示，将锡箔纸剪成中间较窄的细条，然后将其连接在电源两端，很快发现细条中be段开始冒烟起火，这是因为细条将电池________，导致电流很大造成的。
若ab段长度等于be段长度，则ab段电阻______bc段电阻（选填“大于”、“等于”或“小于”），说明同种导体在长度一定时，________，电阻越大。
【答案】短路小于横截面积越小（或越细）【解析】[1]发现细条中be段开始冒烟起火，这是因为细条相当于导线连接在电源两端时把电源短路，电路中的电流很大，电流具有热效应，使细条温度升到，当温度达到着火点时就燃烧。
[2][3]导体的电阻和导体的横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，根据图可知ab段的横截面积大于bc 段的横截面积，所以ab段电阻小于bc段电阻。
3．均标有“220V 60W”的白炽灯、电风扇和电热器并联在家庭电路中，都正常工作时，相同时间内电流做功____（选填“相等”或“不相等”）；相同时间内产生热量Q电风扇____（选填“大于”、“小于”或“等于”）Q电热器。
【答案】相等小于【解析】[1]由题意知，白炽灯、电风扇、电热器的额定电压都是220V，额定功率都是60W，把它们并联在照明电路中，它们都能正常工作，由W=Pt可知，在相同时间内电流做功相等。
[2]电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生很少的热量，电热器工作时，把电能几乎全部转化为热量。
知识点二影响电流热效应的探究实验4．如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（）A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法和转换法B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D．甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系【答案】A【解析】A．甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法，故A正确；B．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误；C．乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；D．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电流产生的热量和电阻的关系，故D错误。
18.4焦耳定律-知识点梳理
3.电热的利用和控制
利用：制造电热器，发热体是由电阻率大、 熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。 其优点是：一是清洁卫生，没有环境污染； 二是热效率高；三是可以方便地控制和调 节温度。 控制：装风扇和安散热窗等加快散热，防 止电热危害电器。
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第十八章 电功率
四、焦耳定律
目录
电流的热效应
焦耳定律
电热的利用和控制
1.电流的热效应
定义：电流通过导体时电能转化成热。 能量转化：电能转化为内能。 应用：电炉、电熨斗、电饭煲、电热毯等。
2.焦耳定律
探究方法：控制变量法 实验装置：
Байду номын сангаас 2.焦耳定律
内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的二 次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时 间成正比。 公式：Q=I2Rt。 Q-热量-J、I-电流-A、R-电阻-Ω、t-通电时间-s 注意：在电路中接入的是电炉、电烙铁等“纯 电阻性”的用电器，当电流通过时，消耗的电 能全部转化为内能，此时消耗的电能与电热相 等，即W=Q，可以用计算电能的公式计算电热。 当电路中接入的是电动机，则消耗的电能中大 部分转化为机械能，电热只占小部分，W>Q， 只能用焦耳定律求电热了。
18.4焦耳定律(原卷版)_1
18.4 焦耳定律（原卷版）考点直击典例分析＋变式训练考点1 电热的利用与防止（3）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。
其优点是清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节电流。
（4）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、散热片、散热风扇等。
方法点拨：（2）任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时就会有热效应；电流流过超导体不会有热效应。
【典例1】（2021秋•涵江区校级期末）下列情况中不属于防止电热危害的是（）A．电视机的后盖有许多孔B．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次C．电动机外壳有许多散热片D．电脑机箱内有小风扇【典例2】（2021秋•焦作期末）电流的热效应在生产和生活中有广泛的应用，但有时也会带来危害。
应用电热的例子，如用电熨斗熨衣服；防止电热危害的例子，如电脑主机装小风扇给CPU散热。
请你结合自己生活经验，再写一例，应用电热：；防止电热危害：。
【变式训练1】（2022•麒麟区校级模拟）下列实例中，为了防止电热产生危害的是（）A．用电熨斗熨衣服B．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置C．电视机的机壳上有许多小孔D．孵化家禽的电热孵卵机【变式训练2】（2022•宝鸡模拟）小明家有额定功率均为40W的电风扇和白炽灯。
正常工作相同的时间，产生的热量多。
小明将家里一个电热水器单独连接在电路中，发现电能表（如图所示）上的铝盘120s内转了125转，电热水器消耗了的电能，该热水器的实际功率为W考点2 焦耳定律及其在实际中的应用1、焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他；（4）探究电热与哪些因素有关：①怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小；②怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。
九年级物理 18.4 焦耳定律课件物理课件
知识点一
知识点二
知识点三
例1 (2016湖北宜昌中考)采用如图的装置探究“电流产生的热
量跟什么因素有关”,接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管
中的液面发生变化,通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电
阻丝的发热多少。
12/11/2021
知识点一
知识点二
知识点三
(1)如图所示的是探究电流产生的热量跟
有关,王军设计了如下图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不
同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短
玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。
12/11/2021
考点一
考点二
考点三
(1)实验中通过
的变化来比较电流通过电阻丝产生的热
量的多少。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与
12/11/2021
知识点一
知识点二
知识点三
知识点一 电流的热效应
1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能的现象。
2.探究电流产生的热量与什么因素有关
结论1:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生
的热量越多。
结论2:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热
量越多。
结论3:在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生
率也较大,造成此处比别处更容易发热,加速老化甚至引起火灾。
12/11/2021
知,D 瓶内电阻两端电压高,由
2
W= t
可知,D 中的电阻丝热量要比 B
中的电阻丝热量多,故
C 中的电阻丝热量最多。
12/11/2021
考点一
考点二
2020-2021学年人教版九年级下册物理课件 第十八章 18.4 焦耳定律
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t非=I纯2R电t 阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
知识点3
纯电阻电路中利用
96.8
1.5103 W
电烤箱消耗的电能 W=P总t=1.5×103W×6×60s=5.4×105J.
例3 如图所示是电饭锅的实物图，图甲是它的内部电路 图，图乙是电路简图.它有“高温烧煮”和“焖 饭、保温”两挡，由温控开关自动控制.煮饭时， 先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已 煮熟），按钮会自动弹起.
可知，
R
此时电功率最小，是低挡位.
（2）当开关S1置于b端、S2闭合时为中挡位，电烤
箱消耗的电功率
P
U2
（220V）2
103
W.
R1 48.4
（3）当S1置于a端，S2闭合时，电 烤箱在高挡位，电阻R1与R2并联， 电烤箱消耗的总功率
P总
P1
P2
U2 R1
U2 R2
220V 2
48.4
220V 2
电路消耗的电能和生成的内能在数值上是相等的， 即W=Q，如电灯、电炉、电热器、电熨斗等.
②在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽 等，电流做的功一部分转化为内能，大部分转化为 机械能，通过线圈电阻R的电流仍使线圈发热，产 生的热量Q=I2Rt，但此时Q≠W，而是Q＜W，即 W=Q+机械能.
计算公式及其适用范围
220V 2
40W
R 1210
产生的热量Q=W=Pt=40W×10×60s=2.4×104J
焦耳定律知识点总结
中考物理焦耳定律的知识点1
(1)焦耳定律：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)计算公式：Q=I2Rt(适用于所有电路);对于纯电阻电路可推导出：Q=UIt=U2t/R=W=Pt
①串联电路中常用公式：Q=I2Rt。
Q1：Q2：Q3：：Qn=R1：R2：R3：：Rn
并联电路中常用公式：Q=U2t/R;Q1：Q2=R2：R1。
②无论用电器串联或并联，计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=U2t/R=Pt
中考物理焦耳定律的知识点2
1、焦耳定律反映了电流热效应的规律，是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。
由公式Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量和电流强度I，电阻R及通电时间t有关，又因为产生的热量跟导体中电流强度的`平方成正比，所以，电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。
2、运用公式Q=I2Rt解决问题时，电流强度I的单位是安，电阻R的单位是欧，时间t的单位是秒，热量Q的单位才是焦耳，即各物理量代入公式前应该先统一单位。
用电功公式和欧姆定律推导焦耳定律公式的前提是电能全部转化为内能。
因为电能还可能同时转化为其他形式，所以只有电流所做的功全部用来产生热量，才有成立。
3、电热器的原理是电流的热效应，它表现的是电流通过导体都要发热的现象，在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。
发热体是电热器的主要组成部分，它的作用是将电能转变为内能供人类使用。
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第四节焦耳定律及其应用
一、知识点巩固：
1、电流的热应。
2、焦耳定律：。
3、定义式：。
4、导出式：①
②
③
Q——热量——焦耳（J）；I；
R；t；
P；U。
4、有关焦耳定律的注意事项：
（1）、
（2）、
5、利用电热的例子：。
（不少于3个）
防止电热的例子：。
（不少于3个）6、完成下列表格，填写串并联电路电流、电压、电阻、电功率、电功和电热的特点：
电路特
电流电压电阻电功率电功电热点
串联
并联
二、焦耳定律实验专题：
（一）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的
实验中，如图所示，
1、电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中
通过显示电流产生的热量变化；
2、上述实验中采用这种电路连接方式的目的是。
3、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，主要是由于____________________。
3、根据法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的。
4、在“探究电流通过导体产生的热量与电阻有关”时，应控制改变，不变的量是和，实验中观察。
结论：。
5、本实验还可以用来探究，控制
改变，如何控制；不变，如何做到。
结论：。
6、从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，试说出滑片在哪个位置时，烧瓶中温度计示数的变化较大？为什么？
7、（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，铜丝的电阻镍铬合丝的电阻。
（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电热多少
8、在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。
如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的烧瓶中，可以对瓶中液体加热。
现有如下课题：如果两瓶中电阻丝相等，还需要一种仪器，为了让烧瓶中装着相同，则可以探究课题。
9、电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的。
由上述实验可知：低温档接入电路的电阻丝比高温档要（选填“长”或“短”）一些。
（二）、小红和小明分别用图28所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。
他们分别将两段阻值不同的电阻丝(R1＜R2)密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。
(设他们所用的各种同类器材性能相同)
(1) 在这个实验中电流产生热量的多少是通过_____ 体现出来的。
(2) 他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是____ _。
(3) 小红和小明的实验方案中有一个是错误的，请针对错误的实验方案进行简要评估。
(说明谁的方案是错误的，以及错误的原因。
)
（三）、在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1>R2。
（1）烧瓶中不装水而装煤油，是因为水的比热容较
(选填“大”或“小”)。
开关接在干路，控制相同。
（2）闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快。
则B
中电阻丝放出的热量比A中放出的热量。
由此得出结论：当导体两端的电压和通电时间相同时，
导体电阻越大，导体产生的热量越。
（四）、有关焦耳定律简答题：
1、今年我省遭遇了50年来最严重的雪凝灾害，灾害导致一些地区大面积停电。
如图12所示，是输电导线被重重的冰凌拉断和拉长的现象，凝冻结束后电力部门对这些被拉长而不能回复原来长度的导线全部拆换。
请根据所学物理知识解释为什么要拆换这些导线？
2、电炉子接入电路，为什么电炉丝很热，而导线不热？（类似问题：熨斗通电一段时间后,熨斗很烫,而连接熨斗的导线却不怎么烫,这主要是因为什么?）
3、家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
这是为什么？（类似问题：为什么线路连接处接触不良容易引起火灾？小华家电热毯内的电阻丝断了，他爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用,在使用中发现接头处的电热毯被烧断了.)
4、炎热的夏天，家家户户都开空调时，很容易使路线因为“超负荷”工作而引发火灾，请解释“超负荷”的含义及“超负荷”会引发火灾的原因并提出一些预防的措施。
5、家用电器如电扇、电视机等,连续使用较长时间后,要停用一会儿（尤其是在夏天）.这是为什么？
（五）、电学计算题
1.（08）妈妈为了让明明在家里有一个舒适的学习和生活环境，新买了一台科龙牌挂式空调机，细心的明明观察后发现这台空调的铭牌参数如下表所示：
请问：（1）这台空调正常工作时通过的电流是多少安?
（2）如果这台空调每天正常工作2 h，每月按30天计算，那么明明家的空调一个月消耗多少电能?
（3）若明明家空调在用电高峰期时，其两端的实际电压是200 V，那么这台空调实际消耗的电功率是多少瓦?
2.（09）在图16所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1＝
10Ω, R2为滑动变阻器。
闭合开关S，当滑片P在a端是，电流表的
示数为0.3A；当滑片P在b端时，电压表示数为2V．
求：（1)滑动变阻器R2的最大阻值？
（2）当滑片P在b端时，定值电阻R1消耗的电功率是多大？
图16
3.(11) PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。
当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。
如图17所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。
它的工作电路如图18所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。
R T是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图19所示。
该电热水壶在R T设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100W。
（1）R0的阻值为多少?
（2）当R T的温度为130℃时，电路中R T的实际功率为多少?
4.(12)图甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原够进行粉碎打浆的。
额定功率是200W。
R是加热电阻，额定功率是1100W。
图乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。
小梦妈妈向豆浆时的工作信息。
小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：
（1）豆浆机的加热电阻是多少？
（2）从第6min到第9min，豆浆吸收的热量是多少？[c豆浆=4.0×103J/(kg·℃)]
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多。