(物理)10 焦耳定律(提高)—浙教版科学九上讲义(含答案 机构用)

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(物理)10 焦耳定律(提高)—浙教版科学九上讲义(含答案 机构用)

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学科教师辅导讲义
学员编号:1
年 级:九年级
课 时 数:
学员姓名:
辅导科目:科学
学科教师:
授课类型



授课日期及时段

教学内容
T同步——焦耳定律
同步知识梳理
焦耳定律及电热
1.焦耳定律: 
(1)1841年,英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量(称为焦耳热)与电流 的平方、导体的电阻、通电时间成正比,这个规律叫焦耳定律。
焦耳定律是一个实验定律。它的适用范围很广,纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。
(2)热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率.热功率等于通电导体中电流的二次方与导体电阻的乘积.
(3)电功率与热功率
  对纯电阻电路,电功率等于热功率
即:
此时,可得 ,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路
对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和.
即:
此时,可得 ,所以,对非纯电阻电路欧姆定律不成立.
电热
  (1)电热:由于导体的电阻,使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。
  (2)内容:电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。
  (3)公式:.
  (4)适用对象
  凡是要计算电热,都应首选,可求任何电路中电流通过电阻时所产生的热量。
3.热功率的意义及计算
  (1)热功率:单位时间内发热的功率叫作热功率。热功率即电能转化为内能的功率,
     即.
  (2)热功率计算
  当电路不是纯电阻电路时,电功用来计算,电热只能用进行计算,电功率用计算,热功率只能用计算。
二.电功和电热的比较
对任何电路,电流做的功恒为;电流产生的热恒为.
1.在纯电阻电路中,由于,因此,即电流做的功全部转化为电热.
2.在非纯电阻电路(像含有电动机、电解槽的电路)中,电流做的功只有很少一部分转化为电热,绝大部分转化成(机械能或化学能等)其他形式的能.因此,
即,
根据能的转化和守恒定律知,在非纯电阻电路中满足:电功=电热+其他形式的能,即
例如,一台电动机,额定电压是,电阻是,在正常工作时通过的电流是,每秒钟电流做的功为,而每秒钟电流产生的热为,可见,电功比电热大得多.其中为每秒钟产生的机械能.
同步题型分析
【例1】一台电动机,额定电压为100 V,电阻为1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为(  )
A.500 W B.25 W
C.1 000 W D.475 W
答案 B
解析 电动机的热功率P=I2r=52×1 W=25 W,B正确,A、C、D错误.
【例2】通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为,则在时间t内产生的热量为(  )
A.4Q B.2Q C. D.
答案 C
解析 根据Q=I2Rt得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的,时间不变,则热量变为原来的.C正确.
【例3】两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100 Ω,10 W”和“20 Ω,40 W”,则它们的额定电流之比为(  )
A.∶5 B.∶20 C.∶10 D.1∶2 000
答案 C
解析 由公式P=I2R得:I= ,所以I1∶I2=∶10.
【例4】额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是(  )
A.电风扇最多 B.电烙铁最多
C.日光灯最多 D.一样多
答案 B
解析 在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇部分电能转化为机械能,日光灯部分电能转化为光能,故B选项正确.
课堂达标检测
1.小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置(三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气).下列实验结果说法不正确的是
A.通过U型管两边液面的高度差反映密闭空气吸收热量的多少,采用了转换法的实验方法
B.探究电热和电流的关系应采用乙和丙两容器
C.比较h1和h2的关系可以初步得到结论:在电流和通电时间相同时,电流通过导体产生热量跟导体的电阻成正比
D.比较h2和h3的关系可以初步得到结论:在导体的电阻和通电时间相同时,电流通过导体产生热量跟电流成正比
2.图甲是用于焊接塑料水管的热熔器,其电路如图乙所示。加热电阻 R1=66Ω、R2=176Ω,S1 是手动控制开关,S2 是可随温度自动跳转的温控开关,R0 特殊限流电阻,热熔器加热时 R0 电阻较大,LED 指示灯发红光,保温时 R0 电阻较小,LED 指示灯发绿光。已知 LED 发光时两端电压保持不变,则下列说法正确的是( )
A.当 S1、S2 都闭合时,热熔器处于保温状态
B.保温状态时加热电路的电功率是200W
C.发红光时LED的电流等于发绿光时 LED 的电流
D.当 S1 闭合,S2 断开时,R1 的功率大于 R2 的功率
3.如图所示电路,电源电压不变。闭合开关 S,当滑片 P 置于变阻器的 b 端时,电压表的示数为6V,当滑片 P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了 2V,从 P 置于中点开始在 20s 内定值电 阻 R1 产生的热量为 64J,则下列判断正确的是
A.R1 的阻值为 10Ω
B.滑动变阻器 R 的最大阻值为 20Ω
C.电源电压为 10V
D.R1 先后两次消耗的电功率之比为 3:4
4.如图所示,三个相同的烧瓶A、B、C内盛有质量和初温均相同的液体,瓶中电热丝的电阻大小关系RA=Rc>RB.通电一段时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸点),温度计示数分别为TA、TB、TC.(不计热损失,比热容c水>c煤油)下列说法正确的是
A.三根电热丝的电压相等
B.三支温度计示数的大小关系为TC>TB>TA
C.探究导体产生的热量与电阻的关系需比较TA和TB
D.材料和长度均相同时,B瓶中的电热丝最细
5.如图所示,在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水和煤油,通电后,两容器中的液体同时升到60℃,由此可知
A.R1=R2 B.R1<R2
C.R1>R2 D.条件不足,无法确定
6.某电热器有两根电阻丝,只给一根通电,煮沸一壶水用的时间为t1;只给另一根通电,煮沸同样一壶水用的时间为t2.若两根电阻丝并联接到原来的电源上,煮沸同样一壶水需用的时间为t,则 ( )
A.t=t1+t2
B.=+
C.t>t1
D.t>t2


7.关于家庭电路,下列说法正确的是
A.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
B.家用电能表的示数显示了家庭用电的总功率
C.如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D.电炉工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
8.有一电炉丝,阻值为R,接在电压为U的电源上,在t时间内电流做功为W,经下列改装后,电流做功仍为W的是
A.把此电炉丝接到电压为的电源上,时间为t
B.把电炉丝的电流减小为,时间为t
C.把电炉丝长度去掉一半接到电压为U的电源上,时间为2t
D.把电炉丝长度去掉一半接到电压为的电源上,时间为2t
9.小乐按图听示连接电路,其中R1、R2、R3是三段电阻丝(R1 A.a、b、c B.c、a、b C.a、c、b D.c、b、a
10.(吉林省长春市榆树市2018届九年级上学期期末考试物理试题)电阻丝剪掉十分之一后,接入原来电路,则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为(  )
A.10:9 B.1:10 C.10:1 D.9:10
1.D 2.B 3.B 4.C 5.B
6.B 7.D 8.D 9.D 10.A

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