資源簡介

18.4焦耳定律—九年級物理人教版全一冊課前導學
知識集錦：
知識點1 電流的熱效應
1.概念：電流通過導體時電能轉化成①__________能，這種現象叫做電流的熱效應。
2.探究電流產生的熱量與哪些因素有關
（1）實驗方法：②_______________________；③____________，將熱量的多少用受熱量影響的物理量體現，如溫度、氣體體積等。
（2）實驗過程及結論
步驟1 探究電流和通電時間相同時，電熱與電阻的關系，如圖1所示。
結論：在電流和通電時間相同的情況下，電阻越④____________，其產生的熱量越多。
步驟2 探究電阻和通電時間相同時，電熱與電流的關系，如圖2所示。
結論：在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越⑤__________，其產生的熱量越多。
步驟3 探究電流和電阻相同時，電熱與通電時間的關系，將相同的電阻串聯加熱不同時間即可。
結論：在電阻和電流相同的情況下，通電時間越⑥__________，其產生的熱量越多。
知識點2 焦耳定律
1.內容：電流通過導體產生的熱量跟⑦_________________成正比，跟⑧___________成正比，跟⑨___________成正比。
2.公式：⑩__________。其中，I表示電流，單位是安培（A）；R表示電阻，單位是歐姆（Ω）；t表示通電時間，單位是秒（s）；Q表示熱量，單位是焦耳（J）。
3.變形式：
4.電功與電熱的區別與聯系
電功 電熱
區別 電流所做的功 電能轉化為內能的部分
聯系 在純電阻電路中，電功等于電熱；在非純電阻電路中，電功大于電熱
知識點3 電熱的利用和防止
1.優點：清潔、無污染、熱效率高、便于控制和調節 ________
2.利用：電熱器，即電流通過導體時將電能轉化為 _________的用電器，實例：電飯鍋、電熨斗等
3.危害：會導致導線絕緣層加速老化，甚至發生火災
4.防止：在用電器上設置一些 _________、散熱片、 ________等
自我檢測：
1.兩個定值電阻由材料相同、粗細均勻的電阻絲制作而成。與相比，的電阻絲更細更長。將并聯在電路中閉合開關一段時間，不考慮溫度對電阻的影響，下列說法正確的是( )
A.通過的電流等于通過的 B.兩端的電壓大于的
C.這段時間內，產生的電熱大于的 D.的電功率小于的
2.如圖所示是探究電流產生熱量的多少與哪些因素有關的實驗裝置，下列說法正確的是( )
A.本實驗裝置可以探究電流產生熱量與電阻阻值的關系
B.此實驗中，兩個電阻絲串聯接入電路是能控制電流相同
C.通電一段時間后，右側U形管中液面的高度差比左側的大，說明右側電阻絲產生的熱量多
D.該實驗裝置都是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量多少的
3.我國城鄉一些老舊小區家庭供電線路線芯橫截面積未達到《民用建筑電氣設計標準》要求，需要對這部分電路進行改造。
（1）因為輸電線有電阻，會有電能損耗，這主要是由于電流的__________效應引起的。
（2）改造的主要內容是把電線線芯換成更粗的，請用物理知識解釋這樣做的目的。
4.小明做了“電池+口香糖錫紙=取火工具”的實驗：取口香糖錫紙，剪成條狀，將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負極，很快發現紙條中間處開始冒煙，起火苗，如圖所示。這是因為錫是_________（導體/絕緣體），將它的兩端直接連接電池正負極，就會造成_________。根據電學中的_________定律，此時電流通過錫紙時迅速產生大量熱量，溫度上升使錫紙燃燒。
5.如圖所示，電源電壓恒為12 V，閉合開關S，當滑動變阻器連入電路的電阻為10 Ω時，電壓表的示數為10 V，此時電動機正常工作；若電動機內部線圈的電阻為2 Ω，則通電10 min電流通過電動機內部線圈產生的熱量是_____J，電動機消耗的電能是_____J。
答案以及解析
知識集錦：
①內 ②控制變量法 ③轉換法 ④大 ⑤大 ⑥長 ⑦電流的二次方 ⑧導體的電阻 ⑨通電時間 ⑩ 溫度 內能 散熱孔 散熱風扇
自我檢測：
1.答案：D
解析：根據導體電阻的影響因素可知，同種材料制成的，由于的電阻絲更細更長，所以的阻值比的阻值大；將并聯在電路中閉合開關一段時間，不考慮溫度對電阻的影響，根據并聯電路的電壓特點可知，兩端的電壓相等，故B錯誤；由于的阻值大于的阻值，根據歐姆定律可知，通過的電流小于通過的電流，故A錯誤；根據可知，產生的電熱小于產生的電熱，故C錯誤；根據可知，的電功率小于的電功率，故D正確。
2.答案：ABC
解析：A.兩空氣盒中電阻大小不同，故探究的是電流產生熱量與電阻的關系，故A正確；
B.探究電流產生熱量與電阻的關系時，需要控制電流相等，所以將兩個電阻串聯，故B正確；
C.該實驗將產生的熱量轉換為U形管液面的高度差，右側U形管中液面的高度差比左側的大，說明右側電阻絲產生的熱量多，故D正確；
D.該實驗裝置是利用U形管中液面的高度差反映空氣盒中空氣的熱脹冷縮程度，從而判斷電阻絲放出熱量的多少，故D錯誤。
故選ABC。
3.答案：（1）熱；（2）見解析
解析：（1）因為輸電線有電阻，由可知，通電時輸電線會產生熱量，這是電流的熱效應。
（2）由影響導體電阻大小的因素可知，進戶線的材料和長度一定時，導線越粗，電阻越小，根據可得在電流和通電時間相同的情況下，輸電線產生的熱量小，減少了輸電過程中電能的損耗，同時產生熱量少導線不易發熱，用電更安全。
4.答案：導體；短路；焦耳
解析：因為錫屬于金屬，因此錫是導體，將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負極，形成了電源短路，此時電路中迅速產生大量熱量使溫度達到錫紙的著火點而使之燃燒，這一現象我們可以用焦耳定律來解釋，因為相同長度的中間段錫紙，橫截面積較小，所以電阻較大；由焦耳定律知，在電流、通電時間一定時，電阻越大，產生的熱量越多。
5.答案：48；1200
解析：由圖可知，滑動變阻器和電動機串聯，電壓表測量電動機兩端的電壓，當電壓表示數為10 V，即電動機兩端的電壓時，根據串聯電路的電壓特點可知，滑動變阻器兩端的電壓，通過滑動變阻器的電流，根據串聯電路的電流特點可知，通過電動機的電流，通電10 min電流通過電動機內部線圈產生的熱量；電動機消耗的電能：。

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