九年級(jí)物理《焦耳定律及其應(yīng)用》

1．探究電熱的影響因素2.焦耳定律1．電熱的利用——電熱器2.電熱危害及防止【特別提醒】保險(xiǎn)絲利用電熱將自身燒斷，從而保護(hù)電路中的導(dǎo)線不被燒壞，這里利用了“逆向思維”。

【點(diǎn)撥】燈泡正常工作時(shí)，由P＝UI可求得額定電流；串聯(lián)分壓，電流相等可求出分壓電阻值，由Q＝I2Rt求出電熱。【例2】(2015，泰州)某型號(hào)的電飯鍋有兩擋，其原理如圖所示，電阻R1＝44Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電飯鍋處于高溫?fù)酰?dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電飯鍋處于燜飯、保溫?fù)?，燜飯、保溫時(shí)電飯鍋的功率為高溫?fù)豕β实?.02倍。求：(1)高溫?fù)醯墓β剩?2)燜飯、保溫時(shí)電路中的電流；(3)電阻R2的阻值。1．探究方法：____法和

法。2．選擇加熱物質(zhì)的要求：物質(zhì)種類____、質(zhì)量____、初溫____。(均填“相同”或“不同”)3．被加熱的物質(zhì)選用空氣的好處：利用空氣的比熱容____，效果明顯且安全。4．電熱絲的選擇：根據(jù)探究要求，如果探究電熱與電阻的關(guān)系，應(yīng)選用阻值____的電阻絲串聯(lián)在電路中，若要探究電熱與電流的關(guān)系，兩電阻絲的阻值____。(填“相同”或“不同”)5．轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用：通過氣體或液體的膨脹程度(U形管兩側(cè)液柱高度差或液柱上升的高度或溫度計(jì)示數(shù))顯示電熱的多少。6．控制變量法的應(yīng)用。7．實(shí)驗(yàn)結(jié)論。轉(zhuǎn)換控制變量相同相同相同小相同相同【例】(2015，衡陽(yáng))為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)，王軍設(shè)計(jì)了如下圖所示的甲、乙兩種裝置，他將兩根阻值不同的電阻絲(R1＜R2)分別密封在兩個(gè)完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實(shí)驗(yàn)電源電壓不變。(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察

的變化來(lái)比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系。(3)在裝置甲、乙的兩次實(shí)驗(yàn)中，通過比較相同時(shí)間里氣球B與D的變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系。(4)甲、乙兩裝置同時(shí)實(shí)驗(yàn)，在相同的通電時(shí)間里，與________(填氣球字母標(biāo)號(hào))氣球相通的電阻絲產(chǎn)生熱量最多。氣球的體積

電阻

電流

C

1．(2015，南昌)走進(jìn)物理世界，基本概念和規(guī)律非常重要，請(qǐng)你寫出電學(xué)中兩個(gè)定律的名稱：

和

。2．(2015，荊門)冬季，輸電線結(jié)冰容易造成倒塔(桿)斷線，影響電能的輸送。為了保證正常供電，通常要給輸電線除冰：在短時(shí)間內(nèi)讓輸電線不經(jīng)過用電器而直接接通，使電路____，輸電線中的電流____，產(chǎn)生的

增加，使冰____(填物態(tài)變化名稱)。3．(2015，鎮(zhèn)江)家用電水杯利用了電流的____效應(yīng)。某型號(hào)電水杯銘牌標(biāo)有“220V

400W”字樣，它正常工作時(shí)，發(fā)熱元件的阻值為____Ω。正常工作5min，電水杯消耗的電能為

J。4．(2014，蘭州)有兩個(gè)電阻R1＝3Ω，R2＝4Ω。若將它們串聯(lián)在電路中，則在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比W1∶W2＝____；若將它們并聯(lián)在電路中，則在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2＝____。歐姆定律焦耳定律短路增大熱量(內(nèi)能)熔化熱1211.2×1053∶44∶35．(2015，廣元)若某家庭使用功率為2000W，容積為100L的電熱水器，加滿水后，把初溫是10℃的水加熱到70℃，這些水需要吸收的熱量是

J，若該電熱水器的效率為75%，則需要加熱的時(shí)間為

s。[c水＝4.2×103

J/(kg·℃)]6．(2015，黑龍江)如圖是某電熱水壺加熱和保溫電路原理圖，R1＝44Ω，R2＝440Ω，當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合，電熱水壺處于____狀態(tài)；該電熱水壺的加熱功率是____W。2.52×1071.68×104保溫11007．(2015，懷化)下面生活用具中，不是利用電流的熱效應(yīng)工作的是()A．電飯鍋B．電熱水壺C．電風(fēng)扇D．電烤火箱8．(2015，武漢)如圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面的高度的變化反應(yīng)密閉空氣溫度的變化，下列說法正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系B．將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系C．通電一段時(shí)間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大D．該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來(lái)反映電阻絲放出熱量的多少的CC9．(2015，自貢)將規(guī)格都是“220V

100W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時(shí)間相同，下列有關(guān)說法正確的是()A．三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量相同B．電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多C．電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多D．電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多10．(2015，瀘州)粗細(xì)均勻的電熱絲放入一壺水中，通電一段時(shí)間將水加熱至沸騰。若將電阻絲對(duì)折并聯(lián)后放入同樣一壺水中，通電到將水加熱至沸騰。所需時(shí)間與第一次的通電時(shí)間相比(電源電壓恒定，不計(jì)一切熱損失)。下列判斷正確的是()A．相等B．增加C．減少D．無(wú)法確定CCA

12．(2015，漳州)電飯煲具有保溫和加熱功能，曉東同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬電路(R1＞R2)，其中保溫狀態(tài)和加熱狀態(tài)電功率都最小的是()C13．(2015，棗陽(yáng))下圖是某家用電熱器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，其中R1、R2為加熱電阻絲(R1＞R2)下列有關(guān)電阻絲的四種連接方式，可使電熱器提供不同的發(fā)熱功率，其中說法正確的是()A．甲的連接方式發(fā)熱功率最小B．乙的連接方式發(fā)熱功率最小C．丙的連接方式發(fā)熱功率最大D．丁的連接方式發(fā)熱功率最小B14．(2015，常州)嚴(yán)寒冬季，我國(guó)北方哨兵腳上穿有電熱靴。一只靴內(nèi)加熱電路如圖所示，電源電壓恒定，S2為三擋旋鈕開關(guān)(金屬片M可分別撥至a、b、c處)，電阻絲R1、R2規(guī)格相同且阻值不變，b為電阻絲R1的中點(diǎn)。這只電熱靴的低溫?fù)鯙?W，則其中溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e為()A．8W，12W

B．8W，24WC．12W，18W

D．12W，24WA15．(2015，自貢)如圖甲所示，電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω，電流在0.1A～0.4A之間時(shí)電子元件均能正常工作。若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值為____Ω；在電子元件處于正常工作狀態(tài)下，電路消耗的最大功率為____W

；在電子元件處于正常工作狀態(tài)下且電路消耗的功率最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器每分鐘發(fā)熱____J。402.44816．(2013，廣東)小明在探究“比較水和煤油的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用兩根完全相同的電阻絲作為發(fā)熱體給質(zhì)量相同的兩種液體加熱，為了節(jié)省時(shí)間，他將兩根電阻絲并聯(lián)接入電路，用一個(gè)開關(guān)控制同時(shí)通電或斷電，請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線，使電路滿足要求。溫度計(jì)示數(shù)

18．(2015，淄博)小明利用如圖所示的裝置，探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系：在兩個(gè)相同的燒瓶中盛著質(zhì)量和溫度都相同的煤油，煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，乙燒瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。(1)通電一段時(shí)間后，小明發(fā)現(xiàn)____燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)大，表明其他條件相同時(shí)，導(dǎo)體的電阻越____，產(chǎn)生的熱量越多。(2)本實(shí)驗(yàn)使用了控制變量的科學(xué)方法：通過兩段金屬絲串聯(lián)的方式，控制

_及

相同；還使用了轉(zhuǎn)換的科學(xué)性，實(shí)驗(yàn)中采取的措施是

。(3)小明想把該裝置改成探究物質(zhì)吸熱能力的實(shí)驗(yàn)裝置，則他應(yīng)將其中一個(gè)燒瓶中的煤油換成____相同的水，將甲燒瓶中的銅絲換成與乙燒瓶中鎳鉻合金絲的____相等的鎳鉻合金絲，并將兩個(gè)燒瓶中的金屬絲做絕緣處理。乙大電流大小通電時(shí)間觀測(cè)煤油溫度的變化多少質(zhì)量電阻19．(2013，武漢)如圖是一種調(diào)溫型電熱毯的電路示意圖，R1和R2是兩根相同的電熱絲。圖中虛線框內(nèi)是“三刀四擋”滑動(dòng)式調(diào)溫開關(guān)，“三刀”(即AB、CD、EF三個(gè)滑片)只能同時(shí)并排向左或向右滑動(dòng)，使開關(guān)處于“1”“2”“3”“4”擋中的某一擋位上。當(dāng)開關(guān)處于“4”擋時(shí)，電熱毯不發(fā)熱；當(dāng)開關(guān)處于其他三擋中的某一擋位時(shí)，電熱毯的最小發(fā)熱功率為30W。(1)電熱毯以最小發(fā)熱功率工作時(shí)，流過電路中的電流為________A。(結(jié)果保留兩位小數(shù))(2)開關(guān)處于“1”、“2”擋時(shí)，電熱毯的發(fā)熱功率分別為________W、________W。(3)開關(guān)處于“3”擋時(shí)，電熱毯工作30分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？0.14

120

60

當(dāng)開關(guān)位于“3”時(shí)，R1、R2串聯(lián)，P＝30W，Q＝W＝Pt＝30W×30×60s＝5.4×104

J20．(2015，武威)在一次課外探究中，王華觀察了他家的某品牌雙層電烤箱?？凑f明書后得知此電烤箱采用雙控電路，電路如圖所示，S為總開關(guān)，S1和S2為兩個(gè)溫控開關(guān)，R1和R2為上、下兩層的加熱電阻，上、下層同時(shí)加熱時(shí)額定功率為1600W，其中R1＝3R2。(1)電烤箱上、下兩層同時(shí)正常工作時(shí)，R1消耗的電功率是多少瓦？(2)只有R1正常工作時(shí)，通過R1的電流是多少？(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))(3)王華媽媽總感覺做晚飯時(shí)烤熟同一種食物所用時(shí)間比在其他時(shí)段要長(zhǎng)。王華決定用家中的電能表和手表測(cè)量做晚飯時(shí)電烤箱的實(shí)際功率。他觀察家里電能表標(biāo)有“220V

20(40)A

50Hz

3200r/(kW·h)”的字樣。于是，他關(guān)閉家中其他用電器，僅讓電烤箱單獨(dú)工作(上、下層同時(shí)