18.4 焦耳定律（讲义）（原卷版）.docx

人教版九年级物理上册第18章《电功率》

第4节焦耳定律讲义

（知识点总结+例题讲解）

序号

知识点

难易程度

例题数

变式题数

合计

一

焦耳定律

★★

4

4

18

二

焦耳定律公式的应用

★

5

5

一、焦耳定律：

1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

2.计算公式：Q=I2Rt（适用于所有纯电阻电路）；对于纯电阻电路可推导出：

①串联电路中常用公式：Q=I2Rt；

并联电路中常用公式：

②无论用电器串联或并联；计算在一定时间所产生的总热量常用公式：

Q=Q1+Q2+…Qn

③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：

3.实验：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关；

4.方法：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。

（1）实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快；

（2）应用：电热器；是利用电流热效应而制成的发热设备；

主要有烤箱、电炉、电热毯、电熨斗等。

6.电动机：

（1）消耗的总电能时，用公式：W=UIt；

（2）计算电动机产生的热：Q=I2Rt。

【例题1】下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（）

A．电热孵化器孵小鸡B．电热水壶烧水

C．电熨斗熨衣服D．电脑防热风扇

【变式1】在下列家用电器中与电饭煲的工作原理相同的是（）

A．电热取暖器B．电风扇C．电脑D．电视机

【例题2】如图是探究焦耳定律的实验装置，两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油，电阻阻值R1＞R2。闭合开关一段时间后，记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是（）

A．闭合开关，电阻两端的电压关系为U1＜U2

B．通电1min后R2所在的烧瓶温度计示数更高

C．温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少

D．该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系

【变式2】在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化。则（）

A．甲、乙、丙三个容器内的导体，电流相等

B．通电一段时间后，U形管中液面高度变化最大的是乙

C．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化

D．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化

【例题3】如图所示电阻丝R1和R2浸没在等质量煤油中，R1与R3并联，以下说法正确的是（）

A．若R1＝R2，此实验装置可用于探究电热与电阻的关系

B．若R1＝R2，此实验中放有R1的烧瓶中煤油升温比较慢

C．若R1≠R2，此实验装置可以用于探究电热与电阻的关系

D．此装置不能研究电热与通电时间的关系

【变式3】如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。四个相同的透明容器中密封着质量相等的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法正确的是（）

A．图甲装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系

B．图中透明容器和U形管是利用连通器原理工作的

C．观察图乙中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值较大

D．图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零一定是电路断路

【例题4】如图所示，在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中，两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2，且密封着等量的空气。将导线a和b接入电路进行实验，下列说法正确的是（）

A．若R1和R2阻值不相等，则可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系

B．金属盒中空气内能的增大是通过做功实现的

C．因为没有秒表，所以该装置不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系

D．实验时若左侧U形管中液面高度差有变化，右侧没有，可能是R2断路

【变式4】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，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是（）

A．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系

B．甲图通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大

C．甲、乙实验装置都是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的

D．乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比为4：1

二、焦耳定律公式的应用：

【例题5】甲、乙两电热器的电阻之比为4：3，通过的电流之比为1：2，则相同时间内产生的热量之比为（）

A．1：3B．2：3C．3：8D．3：2

【变式