【2014】【物理课堂笔记】18.4 焦耳定律

第十八章电功率

§18.4 焦耳定律

一、电流的效应

1、电流的热效应：电流通过导体会发热的现象。是由于导体有电阻。

2、电流的磁效应：电流通过导体会在周围空间产生磁场。

3、电流的化学效应：某些导体通过电流时会发生化学反应。

二、探究电流的热效应

【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。

【实验步骤】

①如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡

铜丝、镍铬合金丝。

②将两瓶中的金属丝串联起来接到电源

上。

③通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。

在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右图），观察什么情况下产生的热量多。

【实验结论】

（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。

（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。

三、焦耳定律：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，跟通电时间成正比。

Q2

I

Rt

Q——热量——焦耳（J）；

I——电流——安培（A）；

R——电阻——欧姆（Ω）；

t——通电时间——秒（s）

四、有关焦耳定律的注意事项

●Q不与I成正比，而是与I2成正比。往公式里代数时要注意电流的代入：

●Q＝I2Rt＝(1A)2×2Ω×5s＝10J

●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t R U UIt Rt I Pt Q 2

2

==== 对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q

时只能用Q ＝I 2Rt 。

四、 利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。

防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。

五、 串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系

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．

中考物理焦耳定律的应用问题综合练习题及答案解析

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．以下原理与应用上下对应正确的是（） A．B． C． D． 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．原理为电磁感应原理；扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用，故A错误；

B．原理为通电导体在磁场中受力的作用；麦克风是利用电磁感应原理，故B错误；C．原理为电流的磁效应即电流周围存在磁场；电铃是利用电流的磁效应，使电磁铁吸引衔铁击打铃盖发出声音，故C正确； D．原理为电流的热效应，电流做功将电能转化为内能；电风扇是利用电流做功将电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 2．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. 【答案】20Ω 18J 【解析】 【分析】 【详解】 当闭合开关S时，灯L正常发光，说明电源电压为U=6V，电流表测的是总电流，则 I=0．8A， 由P=UI可知，灯泡中的电流： I L =P额/U额=3W/6V=0.5A， 根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流: I R=I-I L =0.8A-0.5A=0.3A， 由I=U/R得,电阻: R=U/I R=6V/0．3A=20Ω； 通电1min电阻R产生的热量： Q=W=UI R t=6V×0．3A×10s=18J。 3．两个发热电阻R1:R2=1:4,当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1:U2=_____；已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中,两个电阻在100s内产生的热量是_______J． 【答案】1：4 200 【解析】 【分析】 【详解】 两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据U IR =得，R1、R2两端的电压之比： 111 2221 4 U IR R U IR R ===；

中考物理考点总结焦耳定律

焦耳定律 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，才有或成立。 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。 常见考法 本知识点主要考查焦耳定律的应用，考察的形式主要是选择题、填空题。 误区提醒 1、凡是有电流通过导体时，都可以用它来计算所产生的热量; 2、公式Q=UIt，只适用于纯电阻电路，这时电流所做的功全部用来产生热量，用它计算出来的结果才是导体产生的热量。 【典型例题】 例析： 在电源电压不变时，为了使电炉在相等的时间内发热多些，可采取的措施是( ) A. 增大电热丝的电阻 B. 减小电热丝的电阻 C. 在电热丝上并联电阻 D. 在电热丝上串联电阻 解析： 有同学认为应选(A)，根据焦耳定律 Q=I2Rt，导体上放出的热量与电阻成正比，所以要增加热量，可增大电阻。这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故。焦耳定律所阐述的导体

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“焦耳定律”练习题 姓名 一、填空题 1、如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V 2.1A，表示充电电压是5V，最大输出电 流2.1A，电板充满电所储存的电能是113400J。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________。 2、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________。 3、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P1∶P2＝。 4、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 J 5、一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220 V，额定功率模糊不清，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118 800 J，此时热水壶消耗的电能为________J，其额定功率为________W，电 阻是________Ω。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) 6、汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而 改变行驶速度。当汽车速度最大时，电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为W。若电动机的内阻为0.4Ω，则电动机内阻的发热功率为W。 二、选择题 7、如图是某家用电器内部电路结构图,其中R1R2为加热电阻丝,(R1>R2)，下列电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,关于其大小说法正确的是 A甲的连接方式,发热功率最小 B 乙的连接方式,发热功率最大 C 丙的连接方式,发热功率最小 D 丁的连接方式,发热功率最大 8、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 9、关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是 A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B．根据Q=U2t／R可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少

初中物理焦耳定律计算

焦耳定律计算题 姓名：_____________班级：_____________ 1、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关s，的示数为0.4A, 的示数为0.6A，求： (l）通过R2的电流； (2)Rl两端的电压； (3）在60S内Rl产生的热量。 2、如图所示，标有“6V 2W”字样的灯泡L与电阻R串联后接在电源上，开关S闭合后，灯泡L恰能正常发光，电路消耗的总功率为10W。 求：通电1分钟，电流通过电阻R产生的热量。 3、在如图14所示的电路中，电源电压不变，R1=3Ω，R2=6Ω。(1)当S l、S3断开，S2闭合时，电流表示数为1A，求电源电压。当S l、S3闭合，S2断开时，求：(2)电路中的总功率；(3)通电1min，电阻R1产生的热量。 4、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路。S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A；当S接b时电路消耗的电功率为22 W，求： （1）R 1 的电阻； （2）高温挡时电路消耗的电功率； （3）在低温挡工作l0 min，电流通过R 2 产生的热量。

5、电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态。如图所示为电饭锅的电路图，R1、R2为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1000W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为100W．求： （1）电饭锅加热30s，电热丝产生的总热量是多少？ （2）电热丝R1、R2的阻值之比是多少？ （3）电饭锅保温30min，电热丝产生的R2产生的热量是多少？ 6、小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是：打开标有“220V 1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/kW·h”）的铝盘转过200转所用的时间是400s。（热水器电热丝的阻值不变） 求：（1）热水器消耗的电能（2）热水器的实际功率。（3）通过热水器的电流。 7、有一海尔电热水器铭牌如右表： ⑴防电墙技术就是在电热器内部形成永久性电阻，从而降低在异常情况下经过人体的电流值，经过防电墙处理后，人体承受的电压不高于12V，如图19所示，这就保证人体的安全，人体的最大电阻约为20MΩ，求防电墙的电阻大约是多少？ ⑵如图该热水器在10min内产生的热量为7.8×105J，求热水器的实际功率和电路的实际电压？ 8、有两根阻值分别为R1=30Ω和R2=60Ω的电热丝，以串联和并联两种方式接在36 V的电源两端，不考虑温度对电热丝电阻的影响。求：

初中物理焦耳定律中考精选试题含答案

焦耳定律 1．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是(C) A ．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B ．导线的绝热皮隔热 C ．导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D ．导线散热比电阻丝快 2．通过一根电阻丝的电流为2 A ，通电1 min 产生了2.64×104 J 的热量，它的电阻是(C) A ．66 Ω B ．6 600 Ω C ．110 Ω D ．220 Ω 3．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A 的电流时，1 min 产生的热量是5__400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅． 4．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V 的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5 A ，此时乙灯泡1 min 消耗的电能是180J. 5．采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，瓶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出瓶内电阻丝的发热多少． (1)如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶(填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多． (2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多． 6．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)．已知R 1＝44 Ω，R 2＝2 156 Ω. (1)开关S 置于2(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮档，它的功率是多大？ (2)保温焖饭时电路中电流是多少？10 min 产生的热量是多少？ (3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施． 解：(1)P 高温＝U 2R 1＝（220 V ）244 Ω ＝1 100 W (2)I ＝U R 1＋R 2＝220 V 44 Ω＋2 156 Ω ＝0.1 A Q ＝W ＝UIt ＝220 V×0.1 A×600 s ＝1.32×104 J (3)P 保温＝UI ＝220 V×0.1 A ＝22 W R 总′＝U 2 P 保温×（1＋10%）＝（220 V ）222 W×110%＝2 000 Ω R 2′＝R 总′–R 1＝2 000 Ω－44 Ω＝1 956 Ω 将R 2换成阻值为1 956 Ω的电阻 整合集训 1．下列用电器均标有“220 V 100 W”，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是(A) A ．电热水袋 B ．电视机 C ．电风扇 D ．白炽灯 2．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是(B) 3．如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t 秒后(两容器都不向外放热)，下列说法正确的是(C) A ．两容器中电阻产生的热量相同 B ．右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍 C ．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍 D ．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍 4．如图所示电路，电源电压恒为6 V ，定值电阻R 1为10 Ω，滑动变阻器R 2的规格为“20 Ω 0.5 A”，电压表量程为0～3 V ，电流表量程为0～0.6 A ．则(C) A ．电压表测量的是电阻R 1两端的电压 B ．当变阻器R 2的滑片P 向左移动时，电压表的示数变小 C ．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R 2接入电路的阻值范围是2～10 Ω D ．当变阻器R 2接入电路中的阻值是8 Ω时，通电1 min 电阻R 1产生的热量是53.3 J 5．李师傅帮助学校设计了一台电保温箱，保温箱电阻丝的阻值是40 Ω，当电阻丝通过5 A 电流时，30 s 内产

九年级物理上册焦耳定律焦耳定律的计算习题含解析新版教科版

初中物理焦耳定律的计算 （答题时间：20分钟） 1. 用焦耳定律公式Q＝ I2Rt计算电流产生的热量，这个公式适用于（） A. 纯电阻性用电器，如白炽灯、电炉等 B. 电动机、电风扇等家用电器 C. 电解、蓄电池充电等 D. 对任何用电器都适用 2. 某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min导体产生的热量是（） A. 4J B. 8J C. 240J D. 480J 3. 电炉丝断了，去掉1/5后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（） A. 5 ：4 B. 1 ：5 C. 5 ：1 D. 4 ：5 4. 阻值为R的电阻丝，接到电源上，6 min可将一杯水烧开。现在用两个相同的电阻丝串联起来，仍接到原来的电源上，烧开同样一杯水，需要的时间是（） A. 12 min B. 6 min C. 3 min D. 4 min 5. 养鸡场有一台电热孵卵器，其电阻为110Ω，在额定电压下工作，通过孵卵器的电流是2A，那么该孵卵器10s产生的热量为______Ｊ。 6. 有两个电阻R1＝6Ω，R2＝9Ω。若把两个电阻R1、R2串联在电路中，在相同的通电时间内，电流通过R1、R2产生的热量之比是___________；若把两个电阻R1、R2并联在电路中，在相同的通电时间内，电流通过R1、R2产生的热量之比是___________。 7. 如图所示是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是温控开关。电热毯铭牌上标有“0V 40W”字样。不考虑温度对电阻值的影响。 （1）求发热电阻丝R0的阻值； （2）当电热毯处于低温档时，开关S应处于什么状态？为什么？ （3）已知当电热毯处于低温档时，电路中的电流为0.1A，求在1min内发热电阻R0产生的热量是多少？

初中物理-焦耳定律课时训练

课时训练(十七) 焦耳定律 (限时:50分钟) 一、填空题 1.[黔南] 1840年，英国物理学家最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系;从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为能。 2.如图K17-1所示是林红同学探究焦耳定律的实验装置，已知R1”“<”或“=”) 图K17-1 3.[辽阳]如图K17-2所示实验装置，可用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与的关系。将装置接在电压为3 V的电源上，通电2 min，电流通过电阻R2产生的热量为J。 图K17-2 4.[重庆]如图K17-3所示，电源电压恒为6 V，R1=30 Ω，只闭合开关S1时，电流表示数为A;同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5 A，则通电1 min电阻R2产生的热量为J。 图K17-3 5.如图K17-4所示的电路中，闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为1∶3，在相同的时间内电流通过R1、R2产生的热量之比为。

图K17-4 6.如图K17-5所示是两定值电阻R A和R B中的电流与其两端电压的关系，若将两电阻并联在电压为2 V的电路中，干路上电流为A，通电相同时间，R A、R B产生的热量之比Q A∶Q B= 。 图K17-5 7.[成都]如图K17-6所示的电热水壶上标有“220 V1800 W”，小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻。在额定电压下，烧开一壶水用时3 min 20 s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为J。 图K17-6 8.[威海]标有“220 V2000 W”的即热式电热水龙头，其加热电阻丝的阻值是Ω;在额定电压下工作21 s，若不计热量损失，能够使kg的水从15 ℃上升到35 ℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 9.[枣庄]如图K17-7所示是某种电热器的电路图，电源电压220 V，R1、R2的阻值分别为11 Ω、22 Ω，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，电热器在低温挡工作时的电功率是W，在高温挡工作1 min产生的热量是J。 图K17-7 二、选择题 10.[钦州]电炉工作时，根据焦耳定律可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线多，所以电炉丝热得发红而连接电炉丝的导线不太热，其原因是( ) A.电炉丝的电阻较大 B.电炉丝与导线是并联的 C.电炉丝的横截面积大 D.通过电炉丝的电流较大

中考物理压轴题专题焦耳定律的应用问题的经典综合题及答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝1R、2R。关于此电路说法中正确的是 A．探究的是电流产生的热量与电压的关系 B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小 C．通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同 D．温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少 【答案】D 【解析】 【详解】 A．实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起，探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误； B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大，故B错误； C．通电时间相同时，烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多，故C错误； D．本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少，故D正确。 2．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．【答案】1.2×104 90.9% 【解析】 【分析】 【详解】 已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率． （1）这台电动机1min内产生的热量： Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J； （2）电动机的电功率：

P 总=UI=220V×10A=2200W ， 线圈消耗的功率： P 圈=I 2R=（10A ）2×2Ω=200W ， 输出功率： P 出=P 总-P 圈=2200W-200W=2000W ， 这台电动机的效率： η= P 出/ P 总=2000W/2200W=90.9%． 3．如图甲所示，为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像．如图乙所示的电路，电源电压 12V 不变，R 1 为定值电阻，R 2 为滑动变阻器，闭合开关 S 1，滑片 P 从最右端移动到最左端，电压表示数变化范围为 2V~6V ，则灯泡的额定功率是____W ，R 1 的阻值为_____Ω，滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ，移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15，通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。 【答案】3.6 10 6 105 【解析】 【分析】 【详解】 [1]由灯泡L 的I - U 图象可知，当额定电压U = 6V 时，灯泡的额定电流I = 0.6A ，则灯泡额定功率 6V 0.6A 3.6W P UI ==?= [2]当滑片P 在在最左端时，变阻器没有连入电路，电压表示数为6V ，由图象可知，这时电路中的电流为 I 大=0.6A 由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压 L 1U U I R =+大 即 112V 6V 0.6A R =+? 解得 110R =Ω [3]由电路图可知，当滑片P 在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，R 1与R 2灯泡串联，电 压表测灯泡两端电压，此时电压表示数最小，为 U 小= 2V

九年级物理：《焦耳定律》教学设计

《焦耳定律》教学设计 江苏南京29中致远校区殷发金 一、教学目标 （一）知识与技能 1．能通过实例，认识电流的热效应。 2．能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。 3．会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。 （二）过程与方法 体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 （三）情感态度和价值观 会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。 二、教学重难点 电热是指电流做功把电能转化为内能，电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，实验中要采用控制变量的方法。研究电热与电阻关系时要控制电流和通电时间相同，设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。研究电热与电流的关系的设计是一个难点，电阻相同改变电流，可以利用并联分电流的思想，也可以两个电路来完成。 焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少，它与电功有联系也有区别。电功是指电流做功，可以把电能转化为各种形式能，而电热只是电功的一部分。只有在纯电阻电路中，这两个量才相等。 重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。 难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。 三、教学策略 电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，不同的用电器转化成不同形式的能量。本节研究的是把电能转化为内能多少，生活中的用电器工作时都伴有热的现象，用此引入电流的热效应，从电炉丝与连接的导线入手，提出问题，学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时，要利用到控制变

初中物理焦耳定律中考试题含答案

初中物理焦耳定律中考 试题含答案 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

焦耳定律 1．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是(C) A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B．导线的绝热皮隔热 C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D．导线散热比电阻丝快 2．通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了×104 J的热量，它的电阻是(C) A．66 Ω B．6 600 Ω C．110 Ω D．220 Ω 3．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A的电流时，1 min产生的热量是5__400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅． 4．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为 A，此时乙灯泡1 min消耗的电能是180J. 5．采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，瓶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出瓶内电阻丝的发热多少． (1)如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶(填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多． (2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多．6．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)．已知R1＝44 Ω，R2＝2 156 Ω. (1)开关S置于2(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮档，它的功率是多大 (2)保温焖饭时电路中电流是多少10 min产生的热量是多少 (3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施． 解：(1)P高温＝U2 R 1 ＝ （220 V）2 44 Ω ＝1 100 W (2)I＝U R 1＋R2 ＝ 220 V 44 Ω＋2 156 Ω ＝ A Q＝W＝UIt＝220 V× A×600 s＝×104 J (3)P保温＝UI＝220 V× A＝22 W R 总′＝ U2 P 保温 ×（1＋10%） ＝ （220 V）2 22 W×110% ＝2 000 Ω R 2 ′＝R总′–R1＝2 000 Ω－44 Ω＝1 956 Ω将R2换成阻值为1 956 Ω的电阻 整合集训

初中物理焦耳定律

学科教师辅导教案 组长审核：

A: 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B: 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 C: 根据可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关 D: 根据 可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 3、下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）。 A: 笔记本电脑 B: 电冰箱 C: 电风扇 D: 电暖器 总结：电流通过任何导体时都会放出热量产生热效应。 利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。 防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。 考点二：焦耳定律的计算 一）例题解析 1、将规格都是“ ”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,下列有关说法中,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 方法总结： 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 t R U UIt Rt I Pt Q 2 2 ==== 非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q 时只能用Q ＝I 2Rt 。 二）相关知识点讲解、方法总结 ● 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 t R U UIt Rt I Pt Q 2 2 ==== ● 对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q 时只能用Q ＝

C.把电阻丝两端电压减小到原来的一半 D.将通过电阻丝的电流减半 考点三：探究电流热效应实验 1)例题解析 1、如图的装置可用来定性研究_____定律。将电阻R甲与R乙（R甲＞R乙）串联在电路中是为了使时间和 _____相同，通过温度计示数的变化可以比较_____的多少。 2)相关知识点讲解 探究电流的热效应 【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。 【实验步骤】 ①如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。 ②将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。 ③通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。 在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右图），观察什么情况下产生的热量多。 【实验结论】

新人教版初中物理焦耳定律练习题

新人教版初中物理焦耳定律练习题 Revised on November 25, 2020

“焦耳定律”练习题 姓名 一、填空题 1、如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V 2.1A，表示充电电压是5V，最大输出 电流2.1A，电板充满电所储存的电能是113400J。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________。 2、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________。 3、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P1∶P2＝。 4、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 J 5、一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220 V，额定功率模糊不清，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118 800 J，此时热 水壶消耗的电能为________J，其额定功率为________W，电阻是 ________Ω。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) 6、汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而 改变行驶速度。当汽车速度最大时，电压表的示数为180V，电流表的 示数为15A，此时电动机消耗的功率为W。若电动机的内阻为 Ω，则电动机内阻的发热功率为 W。 二、选择题 7、如图是某家用电器内部电路结构图,其中R1R2为加热电阻丝,(R1>R2)，下列电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,关于其大小说法正确的是 A甲的连接方式,发热功率最小 B 乙的连接方式,发热功率最大 C 丙的连接方式,发热功率最小 D 丁的连接方式,发热功率最大 8、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 9、关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是 A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B．根据Q=U2t／R可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 C．根据Q=UIt可知，相同时间内，相同时间内产生的热量与电阻无关 D．根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 10、额定功率为2W的小灯泡Ｌ与一个阻值为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 11、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

初中物理-焦耳定律---中考精选试题含答案

焦耳定律 1．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是(C) A ．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B ．导线的绝热皮隔热 C ．导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D ．导线散热比电阻丝快 2．通过一根电阻丝的电流为2 A ，通电1 min 产生了2.64×104 J 的热量，它的电阻是(C) A ．66 Ω B．6 600 Ω C．110 Ω D．220 Ω 3．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A 的电流时，1 min 产生的热量是5__400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅． 4．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V 的电源两端时，甲灯泡过的电流为0.5 A ，此时乙灯泡1 min 消耗的电能是180J. 5．采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，瓶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出瓶电阻丝的发热多少． (1)如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶(填“左瓶”或“右瓶”)的电阻丝产生的热量多． (2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶，接通电源比较两瓶电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多． 6．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框为电饭锅的发热部位)．已知R 1＝44 Ω，R 2＝2 156 Ω. (1)开关S 置于2(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮档，它的功率是多大？ (2)保温焖饭时电路中电流是多少？10 min 产生的热量是多少？ (3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施． 解：(1)P 高温＝U 2R 1＝（220 V ）2 44 Ω ＝1 100 W (2)I ＝U R 1＋R 2＝220 V 44 Ω＋2 156 Ω＝0.1 A Q ＝W ＝UIt ＝220 V×0.1 A×600 s＝1.32×104 J (3)P 保温＝UI ＝220 V×0.1 A＝22 W R 总′＝U 2P 保温×（1＋10%）＝（220 V ）222 W×110% ＝2 000 Ω

初三物理焦耳定律复习练习题(新人教版)

初三物理焦耳定律复习练习题（新人教版） 1、小明在科技实践活动中需要一只150Ω的电阻，可手边只有600Ω、200Ω、120Ω、80Ω、70Ω、30Ω的电阻各一只，他可用两只电阻联代用，也可用两只电阻联代用。 2、标有“220V 40W”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，1h消耗的电能是kwh。 3、有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲>R乙，现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中，在相同时间内，通过两电炉的电阻丝的电流I甲I乙，两电炉的电阻丝放出的热量Q甲Q乙。（均选填“>”、“<”或“=”） 4、小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻。将这个电热驱蚊器接在220V的电源上，100s内产生的热量是J。 5、一电热器电阻丝的电阻为120Ω，接在220V的电路中，要产生3.63×105J的热量，需通电 min。 6、将一台“220V 100W”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V 100W”的电烙铁分别接到220V的电源上，在相同时间内，通电后产生热量最多的是（） A、电烙铁 B、充电器 C、电风扇 D、一样多 7、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、甲的电阻一定大于乙的电阻 B、甲两端的电压一定大于乙两端的电压 C、甲中的电流一定大于乙中的电流 D、甲的实际功率一定大于乙的实际功率 8、把两全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上，它们在时间 t内产生的热量为Q1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量为Q2，则 ( ) A、Q1∶Q2＝1∶4 B、Q1∶Q2＝4∶1 C、Q1∶Q2＝1∶2 D、Q1∶Q2＝2∶1 9、在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（） A、通过它们的电流和加在两端的电压

中考物理焦耳定律的应用问题综合题附详细答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看作导体）接在干电池正负两极上取火。如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧，这是因为长度相同的锡箔纸较窄处比较宽处的 A．电阻小B．电流大C．电压小D．电功率大 【答案】D 【解析】 【详解】 较窄处更细，横截面积更小，电阻更大，所以在串联电流相等的前提下，根据公式2 P I R 可得，较窄处的电功率更大，故ABC不符合题意, D符合题意。 2．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. 【答案】20Ω 18J 【解析】 【分析】 【详解】 当闭合开关S时，灯L正常发光，说明电源电压为U=6V，电流表测的是总电流，则 I=0．8A， 由P=UI可知，灯泡中的电流： I L =P额/U额=3W/6V=0.5A， 根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流: I R=I-I L =0.8A-0.5A=0.3A， 由I=U/R得,电阻: R=U/I R=6V/0．3A=20Ω； 通电1min电阻R产生的热量： Q=W=UI R t=6V×0．3A×10s=18J。

3．两定值电阻R A 和R B 中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V 的电源两端，电路的总功率为________ W ，通电一段时间后，R A 和R B 产生的热量之比是________ ． 【答案】0.6 1：2 【解析】 【分析】 【详解】 由图象知， U =3V 时，I A =0.6A ，I B =0.3A ， 根据U R I = ，电阻 3V 50.6A A A U R I ===Ω， 3V 100.3A B B U R I = ==Ω， 两电阻串联时，电路总电阻 R =R A +R B =5Ω+10Ω=15Ω， 电路总功率 22(3V)0.6W 15U P R ===Ω ； A 、 B 两电阻串联流过它们的电流I 相等，通电一段时间产生的热量之比 2251102 A A A B B B Q I R t R Q I R t R Ω====Ω． 4．电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W ”的字样，使它们分别在额定电压下工作相同的时间。以下判断中正确的是 A ．它们在工作时通过的电流一定相等 B ．它们在工作过程中消耗的电能一定相等 C ．它们在工作过程中产生的电热一定相等 D ．它们在工作过程中的电功率一定相等 【答案】ABD

九年级下册物理焦耳定律

第4节焦耳定律 第1课时焦耳定律 备课笔记

电电流的热效应 焦耳定律Q＝I2Rt 1.探究电流产生的热量跟哪些因素有关 （1）猜想：（教师引导鼓励学生发言） 生1：可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多； 生2：可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热； 生3：可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾. 教师总结：电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了两个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了. 备课笔记 课外拓展： 任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时都会有热效应产生；如果电阻为零(如超导体)，则没有电流的热效应产生；如果电阻很小，发热就不明显.

在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多 用一个电阻来做，通过滑动变阻器改变通过电阻的电流，观察烧得出什么结论？ 在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越 备课笔记 小组问题探讨： 1.如何控制电流一定时电阻的变化？ 2.如何控制电阻一定时电流的变化？ 3.如何比较电流产生热量的多少？

纯电阻电路中利用Q = 2 U t R 求电热 备课笔记 知识拓展： 两类用电器. (1)纯电阻用电器：电 流通过导体时将电能全 部转化为热能的用电器， 如电饭煲、电炉等单纯用 来加热的用电器. (2)非纯电阻用电器： 电流通过导体时只有部 分电能转化为热能的用 电器，如电风扇、电视机 等用电器在工作时，除部 分电能转化为热能外，大 部分电能会转化成其他 形式的能.

）图甲中有定值电阻R1（置于电热毯外部），电热丝 、S2应处于什么状态？并写出低温挡时电热毯发热电功率的表 ）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说明要使电热毯处于高温挡，开关 应处于什么状态？并写出高温挡时电热毯发热电功率的表达式 ）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由. 所谓“挡位”问题，通常是在电压不变的情况下，通过改变电路电阻， 从而改变用电器的电功率，所以常用公式P= 2 U R 来判定，R 越大，是高挡位. 闭合，S2断开； 低温挡时电热毯的发热功率： 2 22 22 12 U R P I R R R == + （） . 均闭合； 高温挡时电热毯的发热电功率： 2 23 23 U R R P R R + = （） . ）较好的电路是乙，因为在甲电路中，R1置于电热毯外部，低温挡时 解答此类问题时要正确选用公式.在串联电路中，电流相等，一般选 ；在并联电路中，电压相等，一般选用公式P= 备课笔记