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初中焦耳定律知识点

时间: 炎婷2 其它答案

  初中焦耳定律要点复习

  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Q=W=UIt或Q=(U2/R)t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。

  规则1:焦耳定律的实验引入

  实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里上升。电流产生的热量越多,煤油上升得越高。观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量。

  1.接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油哪个上升得高。实验结果是:甲瓶中的煤油上升得高。这表明,电阻越大,电流产生的热量越多。

  2.在两玻璃管中的液柱降回原来高度后,调节滑动变阻器,两瓶中电阻丝是串联的,通过的电流相同,只是两根电阻丝的电阻不同。这是在电流和通电时间相同的情况下,研究热量跟电阻的关系。加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同。在两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。实验结果:在第二次实验中,瓶中煤油上升得高。这表明,电流越大,电流产生的热量越多。

  3.实验表明,通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越多。

  规则2:焦耳定律

  英国物理学家焦耳做了大量的实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系: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。这个规律叫做焦耳定律。

  规则3:焦耳定律的公式

  焦尔定律可以用下面的公式表示:Q=I2Rt.

  公式中电流I的单位要用安培,电阻R的单位要用欧姆,通电时间t的单位要用秒,这样,热量Q的单位就是焦耳。

  初中焦耳定律要点常见考法

  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】

  1、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上放出的热量和某一个量的比例关系是在其他一些量不变的条件下才成立的,如放出的热量和电阻成正比,是指电流强度和通电时间都不变的条件下热量与电阻成正比,按题意,通电时间是相同的,但由于电源电压是不变的,通过电热丝的电流强度将随着电阻的增大而减小,若再根据Q=I2Rt,将不易得出正确的结论。事实上,在电压一定的条件下,根据P=U2/R可知,减小电热丝的电热丝的电阻就可增大电功率,即在相同时间内发热多些。

  答案:B

  2、电流通过导体时导体会发热,根据这个道理可制成( )

  A.电风扇 B.电铃 C.电炉 D.发电机

  3、一个电炉接在220V的电路上时用10min可以烧开一壶水,若该接在110V的电路上(忽略散热等因素影响),烧开这壶水需要的时间为( )

  A.10min B.20min

  C .30min D.40min

  4、小洁家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是( )

  A.电压太高 B.导线太粗 C.导线太细 D.导线太短

  5、在家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,老化更快。原因是连接处( )

  A.电流比别处小,产生的热量多

  B.电流比别处大,产生的热量多

  C.电阻比别处小,产生的热量多

  D.电阻比别处大,产生的热量多

  6、(高州市)有有两个电热器接到同一电源上,甲由两条不同的电阻丝R1、R2(R1≠R2)并联构成,乙由两条相同的电阻丝R3并联构成,已知R1+R2=2R3,若两电热器分别给相同容器内等温等质量的水加热,则升温快的是( )

  A:放甲电热器的容器 B:放乙电热器的容器

  C:一样快 D:无法确定

  7、一根电阻丝,接在电压恒为U的电路中,在时间t内放出的热量为Q;若截去一半,仍然接在该电路中,在相同的时间内放出的热量为( )

  A.Q/2

  B.Q

  C.2Q

  D.4Q

  8、有三根电阻丝,接在电压恒定不变的电源上,产生的热量全部用来烧水,要使用同一壶水在最短的时间内烧开,那么这三根电阻丝应是( )

  A.三根串联

  B.三根并联

  C.两根串联起来,再跟第三根并联

  D.两根并联起来,再跟第三根串联

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