九年级物理全册 184 焦耳定律教学 新版新人教版

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第 4 节　焦耳定律 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 , 电流产生的热量越多。 拓展归纳 : 纯电阻电路 电流通过导体时 , 如果电能全部转化为内能 , 而没有转化为其他形式的能量 , 也就是说电流所做的功全部用来产生热量 , 这样的电路成为纯电阻电路。 知识点一 知识点二 知识点三 例 1 　 电熨斗通电一段时间后 , 熨斗面很烫 , 而连接电熨斗的导线却不怎么热 , 这是因为 ( 　　 ) A. 导线的电阻远小于熨斗的电阻 , 导线消耗的电能很少 B. 导线的散热比熨斗快 C. 通过导线的电流远小于通过熨斗的电流 D. 导线外有绝缘皮隔热 解析 : 电熨斗在使用时 , 电熨斗和导线串联 , I 电熨斗 =I 导线 , 通电时间 t 相同 , 因 Q=I 2 Rt , R 电熨斗 >R 导线 , 故电流产生的热量 Q 电熨斗 >Q 导线 , 从而出现通电一段时间后电熨斗变得很烫而连接电熨斗的导线却不怎么热的现象 ; 由以上分析可知 , 选项 B 、 C 、 D 错误 ,A 正确。 答案 : A 知识点一 知识点二 知识点三 知识点二 焦耳定律 1 . 内容 : 电流流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 , 跟通电的时间成正比。 2 . 公式 : Q=I 2 Rt 　　 3 . 符号意义和单位 : I — 电流 — 安 (A); R — 电阻 — 欧 (Ω); t — 通电时间 — 秒 (s); Q — 热量 — 焦 (J) 。 拓展归纳 : 电能与电热的关系 : 1 . 当电流通过导体时 , 如果电能全部转化为内能 , 而没有转化为其他形式的能量 , 那么电流所产生的热量 Q 就等于消耗的电能 W , 即 Q=W=UIt=I 2 Rt 。如电暖器、电饭锅、电炉子等。 2 . 当电动机工作时 , 消耗的电能主要转化为电动机的机械能。电能 = 内能 + 机械能 , 则 W>Q 。 知识点一 知识点二 知识点三 例 2 　 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定值电阻 , 将这个电热驱蚊器接在家庭电路中 ,100 s 内产生的热量为 484 J, 则该 “ 电热驱蚊器 ” 的电阻为多少 ? 答案 : 10 000 Ω 知识点一 知识点二 知识点三 知识点三 电热的利用和防止 1 . 电热的利用 (1) 用来焊接 , 用来熨衣服 , 用来煮饭等。 (2) 利用电热孵化器孵小鸡。 知识点一 知识点二 知识点三 2 . 电热的危害 电热对我们有有利的方面 , 但电热有时也是有害的。不是利用电热来工作的用电器 , 工作时如果温度过高 , 会烧坏用电器 , 而造成危害。如 : 电风扇、电视机、电脑等。 3 . 电热的防止 (1) 在用电器上安装 : 散热窗、金属片外壳、散热风扇等。 (2) 不要让用电器连续长时间工作。 知识点一 知识点二 知识点三 例 3 　 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. 电脑机箱内有小风扇 C. 电动机外壳有许多散热片 D. 家电长时间停用 , 隔一段时间应通电一次 解析 : 电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉 ,A 项不符合题意。过多的热量会影响计算机的正常工作 , 机箱内有风扇 , 这都是为了散失热量 ,B 项不符合题意。电流通过电机产生的热量是有害的 , 有许多散热片可以用来散热 ,C 项不符合题意。家电长时间停用 , 隔一段时间应通电一次 , 防止家电受潮 , 再次使用时被损坏 ,D 项符合题意。 答案 : D 考点一 考点二 考点三 考点一 探究电流产生的热量与什么因素有关 例 1 　 (2015 宁夏中考 ) 如图甲和乙是研究 “ 电热大小与哪些因素有关 ” 的实验装置。通电后 , 若要比较电阻丝产生热量的多与少 , 只需比较与之相连的 U 形管中 　　　　 。甲是探究电热与 　　　　 关系的实验装置。乙是探究电热与 　　　　 关系的实验装置。   考点一 考点二 考点三 解析 : (1) 据实验装置可知 , 电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀 , 从而导致 U 形管中的液面会发生变化 , 故虽然热量的多少不能直接观察 , 但可以通过 U 形管液面高度差的变化来反映 , 这种研究方法叫转化法 ; (2) 在甲装置中 , 将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端 , 通过它们的电流 I 与通电时间 t 相同 , 左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻 , 即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系 ; (3) 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大小的关系。 答案 : (1) 液面高低变化 　 (2) 电阻 　 (3) 电流大小 考点一 考点二 考点三 名师点评 此题主要考查的是学生对 “ 电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系 ” 实验的理解和掌握 , 注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。 考点一 考点二 考点三 考点二 焦耳定律以及在实际生活中的应用 例 2 　 (2015 辽宁铁岭中考 ) 如图是一款劣质墙壁插座 , 由于插头与插座接触不牢 , 导致插头与插座连接处比别处更容易发热 , 加速老化 , 甚至引起火灾。请从物理学角度分析 : (1) 连接处接触不牢电阻会如何变化 ? (2) 相同时间内连接处比插头导线更热的原因是什么 ? 考点一 考点二 考点三 解析 : (1) 在家庭电路中 , 导线相互连接处因接触不良 , 该处的电阻较大 ; (2) 由于导线连接处与导线串联在电路中 , 通过的电流相等、通电时间相等 , 根据 Q=I 2 Rt , 连接处产生的热量较多 , 往往比别处更容易发热 , 加速导线老化 , 甚至引起火灾。 答案 : (1) 连接处接触不牢电阻变大 (2) 电流和通电时间相等时 , 接触处电阻大 , 产生热量多 , 所以容易发生火灾。 名师点评 本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握 , 知道导线和导线的连接处为串联 ( 电流相等 ) 是本题的关键。 考点一 考点二 考点三 考点三 电热的利用和防止 例 3 　 (2015 山东德州平原中考 ) 下面不是利用电热的实例是 ( 　　 ) 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 解析 : 电热既有有利的一面 , 也有有害的一面 , 利用电热的例子 :A. 电饭锅煮饭 ,B. 用电熨斗熨衣服 ,D. 用电热壶烧水 ; 防止电热的例子 :C. 电视机上的散热孔 ; 故选 C 。 答案 : C 考点一 考点二 考点三 名师点评 电热虽然对我们有利 , 但电热有时是有害的 , 用电器工作时如果温度过高 , 会造成危害 , 要考虑如何散热。电视、收音机外壳上的散热孔 , 电脑里的散热风扇 , 电动机外壳上的散热片等等 , 都是有效防止电热危害、及时散热的措施。