第四节焦耳定律及其应用
一、知识点巩固：
1、电流的热应。

2、焦耳定律：。

3、定义式：。

4、导出式：①
②
③
Q——热量——焦耳（J）；I；
R；t；
P；U。

4、有关焦耳定律的注意事项：
（1）、
（2）、
5、利用电热的例子：。

（不少于3个）
防止电热的例子：。

（不少于3个）6、完成下列表格，填写串并联电路电流、电压、电阻、电功率、电功和电热的特点：
电路特
电流电压电阻电功率电功电热点
串联
并联
二、焦耳定律实验专题：
（一）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的
实验中，如图所示，
1、电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中
通过显示电流产生的热量变化；
2、上述实验中采用这种电路连接方式的目的是。

3、为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于____________________。

3、根据法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的。

4、在“探究电流通过导体产生的热量与电阻有关”时，应控制改变，不变的量是和，实验中观察。

结论：。

5、本实验还可以用来探究，控制
改变，如何控制；不变，如何做到。

结论：。

6、从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，试说出滑片在哪个位置时，烧瓶中温度计示数的变化较大？为什么？
7、（1）在上述实验中，甲、乙两电阻丝采用串联的目的是:使电路中_______相等，铜丝的电阻镍铬合丝的电阻。

（2）在上述实验中，若将温度计换成细玻璃管，则应通过煤油在玻璃管中________________来判断电流通过导体电热多少
8、在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。

如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的烧瓶中，可以对瓶中液体加热。

现有如下课题：如果两瓶中电阻丝相等，还需要一种仪器，为了让烧瓶中装着相同，则可以探究课题。

9、电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的。

由上述实验可知：低温档接入电路的电阻丝比高温档要（选填“长”或“短”）一些。

（二）、小红和小明分别用图28所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。

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。

(设他们所用的各种同类器材性能相同)
(1) 在这个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，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是____ _。

(3) 小红和小明的实验方案中有一个是错误的，请针对错误的实验方案进行简要评估。

(说明谁的方案是错误的，以及错误的原因。

)
（三）、在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1>R2。

（1）烧瓶中不装水而装煤油，是因为水的比热容较
(选填“大”或“小”)。

开关接在干路，控制相同。

（2）闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快。

则B
中电阻丝放出的热量比A中放出的热量。

由此得出结论：当导体两端的电压和通电时间相同时，
导体电阻越大，导体产生的热量越。

（四）、有关焦耳定律简答题：
1、今年我省遭遇了50年来最严重的雪凝灾害，灾害导致一些地区大面积停电。

如图12所示，是输电导线被重重的冰凌拉断和拉长的现象，凝冻结束后电力部门对这些被拉长而不能回复原来长度的导线全部拆换。

请根据所学物理知识解释为什么要拆换这些导线？
2、电炉子接入电路，为什么电炉丝很热，而导线不热？（类似问题：熨斗通电一段时间后,熨斗很烫,而连接熨斗的导线却不怎么烫,这主要是因为什么?）
3、家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。

这是为什么？（类似问题：为什么线路连接处接触不良容易引起火灾？小华家电热毯内的电阻丝断了，他爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用,在使用中发现接头处的电热毯被烧断了.)
4、炎热的夏天，家家户户都开空调时，很容易使路线因为“超负荷”工作而引发火灾，请解释“超负荷”的含义及“超负荷”会引发火灾的原因并提出一些预防的措施。

5、家用电器如电扇、电视机等,连续使用较长时间后,要停用一会儿（尤其是在夏天）.这是为什么？
（五）、电学计算题
1.（08）妈妈为了让明明在家里有一个舒适的学习和生活环境，新买了一台科龙牌挂式空调机，细心的明明观察后发现这台空调的铭牌参数如下表所示：
请问：（1）这台空调正常工作时通过的电流是多少安?
（2）如果这台空调每天正常工作2 h，每月按30天计算，那么明明家的空调一个月消耗多少电能?
（3）若明明家空调在用电高峰期时，其两端的实际电压是200 V，那么这台空调实际消耗的电功率是多少瓦?
2.（09）在图16所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1＝
10Ω, R2为滑动变阻器。

闭合开关S，当滑片P在a端是，电流表的
示数为0.3A；当滑片P在b端时，电压表示数为2V．
求：（1)滑动变阻器R2的最大阻值？
（2）当滑片P在b端时，定值电阻R1消耗的电功率是多大？
图16
3.(11) PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。

当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。

如图17所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。

它的工作电路如图18所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。

R T是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图19所示。

该电热水壶在R T设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100W。

（1）R0的阻值为多少?
（2）当R T的温度为130℃时，电路中R T的实际功率为多少?
4.(12)图甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原够进行粉碎打浆的。

额定功率是200W。

R是加热电阻，额定功率是1100W。

图乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。

小梦妈妈向豆浆时的工作信息。

小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：
（1）豆浆机的加热电阻是多少？
（2）从第6min到第9min，豆浆吸收的热量是多少？[c豆浆=4.0×103J/(kg·℃)]
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多。