资源简介

【考点】焦耳定律
1.
电流的热效应：电流通过导体时将______能转化为______能的现象．
2.
焦耳定律
(1)内容：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______成正比，跟__________成正比．
(2)公式：
(3)电热与电功的关系：纯电阻电路Q＝W＝UIt＝·t＝I2Rt，非纯电阻电路W________(选填“>”、“＝”或“<”)Q(含有电动机的电路)．
3.
电热的利用和防止
(1)利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等．
(2)防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.
类型1：焦耳定律的理解与计算
1.电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热，这主要是因为(　　)
A.
通过导线的电流大于通过电炉丝的电流
B.
导线的电阻远大于电炉丝的电阻
C.
通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
D.
导线的电阻远小于电炉丝的电阻
2.
如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上，闭合开关后，在相同的时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是(　　)
3.R1、R2分别连接成如图所示的甲、乙两种电路，R1＝2R2，电源电压均为U.图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q甲1、Q甲2，则Q甲1∶Q甲2＝_________，图乙电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2，则Q乙1：Q乙2＝__________．
类型2：探究电流产生的热量与什么因素有关
4.如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3.小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关．下列说法正确的是(　　)
A.
此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B.
通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C.
电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D.
通电后，A管的液面将会比B管的液面高
5.如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置．通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2.则(　　)
A.
I1＝I2，A管中的液面较低
B.
I1＝I2，A管中的液面较高
C.
I1>I2，A管中的液面较低
D.
I1>I2，A管中的液面较高
6.
如图所示是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置．将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气．通电前，A、B两U形管内的液面相平．接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则(　　)
A.
I1＞I2，A管中的液面较高
B.
I1＜I2，A管中的液面较低
C.
I1＝I2，A管中的液面较高
D.
I1＝I2，A管中的液面较低
【实验】探究电流产生的热量与什么因素有关
命题点
【设计与进行实验】
1.
主要实验器材选取及作用
(1)两电阻丝串联的目的(使通过两电阻丝的________相等)
(2)被加热物质的要求(物质种类、质量、初温均相同)
(3)被加热的材料选用煤油或空气的原因(a.煤油比热容较小，温度上升快，实验现象更明显；b.空气受热容易膨胀，可使U形管中液柱上升快，实验现象更明显)
2.
转换法的应用(通过观察_____________反映电热丝产生热量的多少)
3.
控制变量法的应用
(1)探究电流产生热量与电流的关系(控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过电热丝的电流大小．即将阻值相同的电热丝分别接在并联电路的支路和干路上或在电路中串联一个滑动变阻器来改变通过电热丝的电流大小)
(2)探究电流产生热量与电阻的关系(控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择电阻不同的电热丝．即将阻值不同的电热丝串联接入电路中)
(3)探究电热与通电时间的关系(控制电热丝的阻值和通过电热丝的电流相同，改变通电时间的长短)
【分析数据和现象，总结结论】
4.
根据装置判断实验现象(判断通电一段时间后，哪侧U形管的液面高度差大，哪侧产生的热量______)
5.
根据实验现象，分析总结电流产生热量的影响因素
【交流与反思】
6.
焦耳定律的理解(电炉工作时电热丝热得发烫而导线不太热)
7.
焦耳定律的相关计算(Q＝I2Rt)
实验结论：导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关：(1)在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；(2)在电阻和通电时间相同的情况
下，通过电阻的电流越大，电流产生的热量越多；(3)在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多．
例1、王华同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）实验中通过观察U形管中　
　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　
　的关系，通过一段时间，___容器中电流产生的热量较多；（选填“a”或“b”）
（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　
　的关系，通过一段时间，___容器中电流产生的热量多。（选填“c”或“d”）
例2、小红和小明分别利用如图所示的装置进行“电流一定时，电流产生的热量与电阻关系”的探究实验。他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连（他们所用的各种同类器材性能相同）。问：
（1）实验中，电流产生热量的多少是通过　
　体现出来的。
（2）他们同时开始进行实验，小红的方案观察到的现象是　
　（选填“a”、“b”）气球先鼓起来；小明的方案观察到的现象是　
　（选填“c”、“d”）气球先鼓起来；经过相同时间，　
　（选填“a”、“b”、“c”、“d”）的体积最大。
（3）小红和小明的实验方案中，　
　的实验方案是错误的，其原因是　
　。
（4）若实验中以温度计代替气球，你认为好不好？为什么？
　。
【跟踪演练】
1、如图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，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　）
A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
2、小明想利用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙丙三个烧瓶内所盛煤油中都各自浸泡着一段电阻丝，阻值分别为R1、R2和R3，用插有温度计的橡胶塞封闭烧瓶，煤油中的电阻丝通过橡胶塞上的接线柱与电路相连，温度计可以测量煤油的温度，下列说法正确的是（　　）
A．为实现实验目的，应将R1、R2和R3改为并联
B．甲、乙、丙三瓶中装入煤油的质量可以不相等
C．为实现实验目的，三个烧瓶内的电阻R1、R2和R3阻值应相等（且质量未知）
D．实验中通过观察温度计示数变化来判断电流通过导体产生热量的多少
3、某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2。
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4，实验数据如表。
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为　
　安。
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？　
　。
（3）小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：　
　。
电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA＝10欧）
B烧瓶（RB＝20欧）
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
4、小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
（1）通电一段时间后，小明发现　
　烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越　
　，产生的热量越多。
（2）本试验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制　
　
和　
　相同；还使用了转换的科学方法性，实验中采取的措施是　
　。
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成　
　相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的　
　
相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。
浙教版科学九年级上册“重、难点知识”精讲精练（三）
焦耳定律【考点】焦耳定律
1.
电流的热效应：电流通过导体时将______能转化为______能的现象．电
内
2.
焦耳定律
(1)内容：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______成正比，跟__________成正比．电阻
通电时间
(2)公式：
(3)电热与电功的关系：纯电阻电路Q＝W＝UIt＝·t＝I2Rt，非纯电阻电路W________(选填“>”、“＝”或“<”)Q(含有电动机的电路)．＞
3.
电热的利用和防止
(1)利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等．
(2)防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.
类型1：焦耳定律的理解与计算
1.电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热，这主要是因为(　　)D
A.
通过导线的电流大于通过电炉丝的电流
B.
导线的电阻远大于电炉丝的电阻
C.
通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
D.
导线的电阻远小于电炉丝的电阻
2.
如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上，闭合开关后，在相同的时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是(　　)D
3.R1、R2分别连接成如图所示的甲、乙两种电路，R1＝2R2，电源电压均为U.图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q甲1、Q甲2，则Q甲1∶Q甲2＝_________，图乙电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2，则Q乙1：Q乙2＝__________．2：1
1：2
类型2：探究电流产生的热量与什么因素有关
4.如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3.小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关．下列说法正确的是(　　)D
A.
此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B.
通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C.
电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D.
通电后，A管的液面将会比B管的液面高
5.如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置．通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2.则(　　)D
A.
I1＝I2，A管中的液面较低
B.
I1＝I2，A管中的液面较高
C.
I1>I2，A管中的液面较低
D.
I1>I2，A管中的液面较高
6.
如图所示是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置．将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气．通电前，A、B两U形管内的液面相平．接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则(　　)D
A.
I1＞I2，A管中的液面较高
B.
I1＜I2，A管中的液面较低
C.
I1＝I2，A管中的液面较高
D.
I1＝I2，A管中的液面较低
【实验】探究电流产生的热量与什么因素有关
命题点
【设计与进行实验】
1.
主要实验器材选取及作用
(1)两电阻丝串联的目的(使通过两电阻丝的________相等)电流
(2)被加热物质的要求(物质种类、质量、初温均相同)
(3)被加热的材料选用煤油或空气的原因(a.煤油比热容较小，温度上升快，实验现象更明显；b.空气受热容易膨胀，可使U形管中液柱上升快，实验现象更明显)
2.
转换法的应用(通过观察_____________反映电热丝产生热量的多少)U形管两侧液面差
3.
控制变量法的应用
(1)探究电流产生热量与电流的关系(控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过电热丝的电流大小．即将阻值相同的电热丝分别接在并联电路的支路和干路上或在电路中串联一个滑动变阻器来改变通过电热丝的电流大小)
(2)探究电流产生热量与电阻的关系(控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择电阻不同的电热丝．即将阻值不同的电热丝串联接入电路中)
(3)探究电热与通电时间的关系(控制电热丝的阻值和通过电热丝的电流相同，改变通电时间的长短)
【分析数据和现象，总结结论】
4.
根据装置判断实验现象(判断通电一段时间后，哪侧U形管的液面高度差大，哪侧产生的热量______)多
5.
根据实验现象，分析总结电流产生热量的影响因素
【交流与反思】
6.
焦耳定律的理解(电炉工作时电热丝热得发烫而导线不太热)
7.
焦耳定律的相关计算(Q＝I2Rt)
实验结论：导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关：(1)在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；(2)在电阻和通电时间相同的情况
下，通过电阻的电流越大，电流产生的热量越多；(3)在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多．
例1、王华同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）实验中通过观察U形管中　
　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　
　的关系，通过一段时间，___容器中电流产生的热量较多；（选填“a”或“b”）
（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　
　的关系，通过一段时间，___容器中电流产生的热量多。（选填“c”或“d”）
【答案】（1）液面高度；（2）电阻；b；（3）电流；c
例2、小红和小明分别利用如图所示的装置进行“电流一定时，电流产生的热量与电阻关系”的探究实验。他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连（他们所用的各种同类器材性能相同）。问：
（1）实验中，电流产生热量的多少是通过　
　体现出来的。
（2）他们同时开始进行实验，小红的方案观察到的现象是　
　（选填“a”、“b”）气球先鼓起来；小明的方案观察到的现象是　
　（选填“c”、“d”）气球先鼓起来；经过相同时间，　
　（选填“a”、“b”、“c”、“d”）的体积最大。
（3）小红和小明的实验方案中，　
　的实验方案是错误的，其原因是　
　。
（4）若实验中以温度计代替气球，你认为好不好？为什么？
　。
【答案】（1）气球体积的变化；（2）b；c；c；（3）小明；没有控制两电阻中的电流相同；（4）通过气体的热胀冷缩，气球能更直观热量的多少，但不能测出准确的温度；温度计能准确测出温度的变化值，更适用于液体温度变化的测量，各有优缺点
【跟踪演练】
1、如图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，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　A　）
A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
2、小明想利用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙丙三个烧瓶内所盛煤油中都各自浸泡着一段电阻丝，阻值分别为R1、R2和R3，用插有温度计的橡胶塞封闭烧瓶，煤油中的电阻丝通过橡胶塞上的接线柱与电路相连，温度计可以测量煤油的温度，下列说法正确的是（　D　）
A．为实现实验目的，应将R1、R2和R3改为并联
B．甲、乙、丙三瓶中装入煤油的质量可以不相等
C．为实现实验目的，三个烧瓶内的电阻R1、R2和R3阻值应相等（且质量未知）
D．实验中通过观察温度计示数变化来判断电流通过导体产生热量的多少
3、某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2。
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4，实验数据如表。
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为　
　安。
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？　
　。
（3）小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：　
　。
电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA＝10欧）
B烧瓶（RB＝20欧）
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
【答案】（1）0.24；（2）电流和通电时间；（3）△h3＞△h2
4、小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
（1）通电一段时间后，小明发现　
　烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越　
　，产生的热量越多。
（2）本试验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制　
　
和　
　相同；还使用了转换的科学方法性，实验中采取的措施是　
　。
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成　
　相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的　
　
相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。
【答案】（1）乙；大；（2）电流大小；通电时间；观测煤油温度的变化；（3）质量；电阻。
浙教版科学九年级上册“重、难点知识”精讲精练（三）
焦耳定律
I2Rt

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