江西省2019中考物理一輪專項 第17單元 焦耳定律課件.ppt

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1、第17課時焦耳定律 1.電流的熱效應:電流通過導體時,要轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,我們把這種現(xiàn)象叫電流的熱效應。2.焦耳定律內(nèi)容:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成,跟導體的電阻成,跟通電時間成,這個規(guī)律叫作焦耳定律。3.公式:。適用于所有電路,公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆(),通過的時間t的單位要用秒(s),熱量Q的單位為焦耳(J)?？键c知識聚焦考點一焦耳定律 正比電能Q=I2Rt【注意】各物理量都對應同一段電路或同一個導體,焦耳定律是對電流熱效應規(guī)律的定量描述。正比 正比 考點知識聚焦考點二電功W與熱量Q之間的關(guān)系 1.電熱的利用電熱器(1)原理:電流的熱效應。(2)主要

2、部件:發(fā)熱體和絕緣體;發(fā)熱體材料特點:電阻率大、熔點高,如電烤箱、電爐、電熨斗等。2.電熱的防止如電視機的散熱窗,電動機的散熱風扇、散熱片等?？键c知識聚焦考點三電熱的利用和防止 考點知識聚焦考點四電熱器多擋位問題 例1 2017眉山如圖17-1所示是“探究在相同時間內(nèi)電流通過導體產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系”的實驗裝置。若電阻絲R甲=5,R乙=10,通過電路中的電流為0.5A,則甲電阻絲在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J。圖17-1熱點考向探究探究一電功 電阻150 【變式】電飯鍋是利用來工作的;一根60的電阻絲接在36V的電源兩端,在5min內(nèi)產(chǎn)生J的熱量。熱點考向探究 電流的熱效應 6480 例2 林紅家買

3、了一臺電烤箱,發(fā)熱功率有高溫、中溫、低溫3個擋位,圖17-2是其內(nèi)部簡化電路圖,電源電壓U保持不變,開關(guān)S1可分別與觸點a、b接觸。則當開關(guān)S1置于b點、S2斷開時,電烤箱處于擋位;當開關(guān)S1置于a點、S2閉合時,電烤箱處于擋位;中溫擋位電功率的表達式是P 中=。圖17-2 熱點考向探究探究二有關(guān)電熱器的多擋位問題低溫 高溫 【變式】如圖17-3所示,是一個電熱器的原理圖,R1、R2為兩個發(fā)熱電阻,且R1=R2,當開關(guān)S閉合、S1斷開時是(選填“高溫”或“低溫”)擋,高溫擋與低溫擋的功率之比是。圖17-3 熱點考向探究低溫 2:1 例3 臺線圈電阻為0.3的電動機,接在12V的電源上時,通過電

4、動機的電流為0.5A,在2min內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量是J,轉(zhuǎn)化成的機械能是J,此電動機的效率為。熱點考向探究探究三電熱的計算 9711 98.75% 【變式】一只電爐接在220V的電路上時,用10min可把一壺水燒開,那么接在110V的電路上時,同樣把這壺水燒開所需要的時間是()A.10min B.20minC.30min D.40min熱點考向探究 D 熱點考向探究實驗突破突破探究影響電流熱效應的因素【考點歸納】(1)被加熱的物質(zhì)選用空氣或煤油的原因:空氣受熱膨脹明顯,煤油比熱容小,都能使實驗現(xiàn)象明顯。(2)選擇被加熱物質(zhì)時需要保證物質(zhì)的種類相同、質(zhì)量相同、初溫相同。(3)轉(zhuǎn)換法的應用:通過U形

5、管中液面高度的變化或溫度計示數(shù)的變化反映電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少。(4)控制變量法的應用:探究電熱與電流的關(guān)系時,控制電熱絲的電阻值與通電時間相同,改變通過兩電熱絲的電流大小;探究電熱與電阻的關(guān)系時,控制通過電熱絲的電流與通電時間相同,選擇兩電阻不同的電熱 絲;探究電熱與通電時間的關(guān)系,控制兩電熱絲的電阻和通過的電流相同,改變通電時間的長短。(5)多次測量的目的:使實驗結(jié)論具有普遍性。(6)實驗結(jié)論:電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,與導體的電阻成正比,與通電時間成正比。 例小明和小紅想利用如圖17-4所示的裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”,兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,燒

6、瓶A中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大。兩瓶煤油中溫度計可以顯示煤油的溫度。(1)根據(jù) 法的研究思想,應該使這兩個燒瓶中煤油的質(zhì)量相等。(2)小紅問小明:“打開水龍頭就可以得到水,干嗎不用水代替煤油?”對于這個問題,小明與他的同學給出了下列四種答案,你認為最合理的是。A.因為煤油有顏色便于觀察B.因為煤油有比較大的熱值C.因為煤油有比較小的密度D.因為煤油有比較小的比熱容圖17-4熱點考向探究 D控制變量 (3)實驗中,小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計的示數(shù)升高得快,這表明:在電流和通電時間相同的情況下,導體的電阻越,產(chǎn)生的熱量越多。(4)小紅把實驗裝置做了一些

7、改動:在相同的燒瓶A、B中裝滿煤油,用細玻璃管代替溫度計做實驗,當煤油溫度上升時,會看到細玻璃管內(nèi)的液面明顯上升,下列實驗中也用到這種思想和方法的是。A.將不同的電阻絲分別接到同一電路中,通過比較電流的大小來比較電阻的大小B.將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉,通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動C.讓不同的紙團從相同高度同時下落,通過落地的先后判斷運動的快慢D.將小鐵屑均勻撒在磁體周圍,通過觀察鐵屑的分布情況來認識磁場的分布情況(5)有許多家用電器是根據(jù)焦耳定律設計的,請舉兩個例子:; 。熱點考向探究 電飯鍋 B大 電烙鐵 實驗拓展小靜同學也設計了一套實驗裝置,如圖17-5所示,通過這套裝置也能探究電熱的影響

8、因素。圖17-5(6)兩個透明容器中密閉了等量的空氣,通過觀察感知電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。(7)小靜用空氣而不用水主要是因為。 熱點考向探究 U形管中液面高度的變 空氣受熱膨脹明顯,實驗效果好 (8)按圖甲實驗發(fā)現(xiàn)隨著通電時間的延長,玻璃管A、B中的液面均逐漸上升,這表明 ;用圖乙實驗探究電流產(chǎn)生的熱量跟的關(guān)系,通電一段時間(選填“左瓶”或“右瓶”)內(nèi)的電阻產(chǎn)生的熱量多。(9)電爐絲工作時紅得發(fā)熱而與之相連的導線卻幾乎不熱是因為 。熱點考向探究在電阻和電流不變時,導體通電時間越長,電流通過導體產(chǎn)生的熱量越多電流通過電爐絲和導線的電流相同,但電爐絲電阻比導線電阻大,由Q=I2Rt得,電爐絲產(chǎn)生的熱量更多左瓶