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专题3　焦耳定律
焦耳定律
1.电流的热效应
（1）定义：电流通过导体时电能转化成　内能　，这种现象叫作电流的热效应。
（2）影响因素：电流、电阻、通电时间。
2.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。
3.公式：Q＝I2Rt。Q表示热量，单位为J；I表示电流，单位为A；R表示电阻，单位为Ω；t表示通电时间，单位为s。
【知识拓展】
（1）对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能，所以Q＝W＝Pt＝UIt＝t＝I2Rt；
（2）对于非纯电阻电路，W＞Q。
4.电热的利用和防止
（1）利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
（2）防止：散热片、散热孔、电脑的微型风扇等。
　　　
探究电热与电阻、电流的关系
　如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出）。闭合开关前，U形管内液面相平，接通电源，观察现象。
（1）实验中，我们通过观察U形管中液面的　高度差　来反映电流通过电阻丝产生热量的多少，这里采用的是　转换　法。
（2）将甲装置接入到电路中，两容器内导体的连接方式是为了控制通电时间相同和　电流　相同，可以探究电流通过导体产生的热量与　电阻　的关系。
（3）将乙装置接入到电路中，其中右容器外部电阻的作用是为了使两容器内导体中的　电流　不相等。
（4）一位电器维修师傅做好防护措施后把一个电吹风拆开，接通电路，发现小风扇不转而电热丝热得发红。电热丝热得发红是因为它的电阻比导线　大　得多，产生的热量也多，并且与电阻丝　并　联的小风扇断路，没有及时把热量带走。
（5）小军设计了如图所示的丙、丁两种装置，将两根阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
①实验中通过　气球膨胀的程度大小　来反映电流通过电阻丝产生的热量的多少；
②为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，应选择装置　丙　（选填“丙”或“丁”）进行实验；
③在装置丙、丁的两次实验中，通过比较相同时间里　A、C或B、D　（填气球字母标号）两个气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系；
④该实验中用到的研究物理问题的方法是　控制变量　法和转换法。
【拓展设问】
（6）如图甲，若通电一段时间后，左侧U形管中的液面高度差为0，可能是因为　左侧容器漏气　；如图乙，若通电一段时间后，两U形管中的液面高度差相等（均不为0），可能是因为　电阻丝R3断路　。
（7）当家庭电路中的导线接触不良时，有时会产生高温，容易引发火灾，图　甲　（选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。专题3　焦耳定律
焦耳定律
1.电流的热效应
（1）定义：电流通过导体时电能转化成 ，这种现象叫作电流的热效应。
（2）影响因素：电流、电阻、通电时间。
2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比。
3.公式：Q＝I2Rt。Q表示热量，单位为J；I表示电流，单位为A；R表示电阻，单位为Ω；t表示通电时间，单位为s。
【知识拓展】
（1）对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能，所以Q＝W＝Pt＝UIt＝t＝I2Rt；
（2）对于非纯电阻电路，W＞Q。
4.电热的利用和防止
（1）利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
（2）防止：散热片、散热孔、电脑的微型风扇等。
　　　
探究电热与电阻、电流的关系
　如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出）。闭合开关前，U形管内液面相平，接通电源，观察现象。
（1）实验中，我们通过观察U形管中液面的 来反映电流通过电阻丝产生热量的多少，这里采用的是 法。
（2）将甲装置接入到电路中，两容器内导体的连接方式是为了控制通电时间相同和 相同，可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系。
（3）将乙装置接入到电路中，其中右容器外部电阻的作用是为了使两容器内导体中的 不相等。
（4）一位电器维修师傅做好防护措施后把一个电吹风拆开，接通电路，发现小风扇不转而电热丝热得发红。电热丝热得发红是因为它的电阻比导线 得多，产生的热量也多，并且与电阻丝 联的小风扇断路，没有及时把热量带走。
（5）小军设计了如图所示的丙、丁两种装置，将两根阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
①实验中通过 来反映电流通过电阻丝产生的热量的多少；
②为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，应选择装置 （选填“丙”或“丁”）进行实验；
③在装置丙、丁的两次实验中，通过比较相同时间里 （填气球字母标号）两个气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系；
④该实验中用到的研究物理问题的方法是 法和转换法。
【拓展设问】
（6）如图甲，若通电一段时间后，左侧U形管中的液面高度差为0，可能是因为 ；如图乙，若通电一段时间后，两U形管中的液面高度差相等（均不为0），可能是因为 。
（7）当家庭电路中的导线接触不良时，有时会产生高温，容易引发火灾，图 （选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。

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