1、第4节焦耳定律知识点一电流热效应精练版P101定义：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。2电热器：电烙铁、电炉、电熨斗利用电流的热效应来工作的设备叫做电热器。例1下列用电器中，利用电流热效应工作的是()A电视机B电热毯C电风扇 D电脑解析：电热毯工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，而电视机、电脑和电风扇工作时要预防电流热效应。答案：B知识点二探究电流热效应的影响因素精练版P101探究一探究电流通过导体时产生热的多少跟电阻大小的关系设计目的探究电流通过导体时产生热的多少跟电阻大小的关系探究装置探究方法：控制变量法和转换法探究方法两容器中的不同大小的电阻丝串联起来接到电
2、源两端，通过两段电阻丝的电流相等。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化探究结论在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多2.探究二探究电流通过导体时产生热的多少跟电流大小的关系设计目的探究电流通过导体时产生热的多少跟电流大小的关系探究装置探究思想：控制电阻相同，比较电流对热效应的影响探究方法两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不相同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化探究结论在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多例2如图所示，
3、是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同。下列选项正确的是()A在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系B在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C在甲图中，闭合开关一段时间后，A瓶中温度计的示数更高D乙图只能用来探究电流产生的热量与电流大小的关系解析：甲图中A、B串联，电流相同，但两导体的电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故选项A正确；乙图中，导体电阻不变，但滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以探究的是电流产生的热量与电流的关系，故选项B错误；甲图中，因为B中导体电阻大于A中导体电阻，根据QI
4、2Rt可知，电流和通电时间相同时，B中的镍铬合金丝产生的热量更多，温度计的示数更高，故选项C错误；乙图也可以探究电流产生热量和通电时间的关系，故选项D错误。答案：A知识点三焦耳定律精练版P101内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。2公式：QI2Rt，其中I表示电流，R表示电阻，t表示时间，Q表示热量。在国际单位制中，热量Q的单位是焦耳，符号“J”。3焦耳定律的理论推导：电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能(或电功)W，即QWUIt。再根据欧姆定律变形式
5、UIR，就得到QI2Rt。可见，在消耗的电能全部用来产生热量的情况下，根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出来的结论与焦耳定律一致。例3热熔胶在室温下为固体，加热变为较强黏性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起。如图是热熔胶枪的外形，在枪嘴内有电热丝。电热丝的电阻是1000，通过的电流是0.2A时，1min产生的热量是_J。解析：加热时间t1min60s，根据焦耳定律可知电热丝产生的热量：QI2Rt(0.2A)2100060s2400J。答案：2400知识点四电热的利用和防止精练版P101电热的利用电热器是利用电热的设备，它是利用电流的热效应工作的。电热器的主要工作部分是发热体，发热体是用电阻率
6、大、熔点高的金属电阻丝绕在绝缘材料上制成的。例如，家中的电热水器、电饭锅、电熨斗，养鸡场中的电热孵化器等，都是利用电能转化为内能来工作的，都是利用电热为人类服务的。2电热的防止电热既有有利的一面，又有有害的一面。在生活和生产中要防止因电热引起的不利因素给人们生活、生产带来的不便和伤害。易错点公式QI2Rt，QUItt的适用范围公式QI2Rt是计算电流通过导体时产生热量多少的，它不能用来计算电能转化为除内能以外的其他形式的能的多少。在一些含有电炉、电烙铁、电热毯、电热水器等的电路中，电流通过这些用电器所做的功全部转化为内能，因此既可以用公式QI2Rt求解，也可以用公式QUItt求解；在一些含有电
7、动机、电解槽的电路中，电流通过这些用电器所做的功有一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，因此只能用公式QI2Rt求解电热，不能用公式QUItt求解电热。例4一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2，通过线圈的电流为10A，这台电动机正常工作时，问：1min消耗的电能为多少？在线圈上产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？解：电流通过电动机每分钟做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即消耗的电能：WUIt380V10A60s2.28105J；根据焦耳定律知，每分钟产生的热量：QI2Rt(10A)2260s1.2104J；对于电动机的非纯电阻电路而言，电流做的功等于转化成的机械能和产生的热量之和，即：WW机Q，则知W机WQ2.28105J1.2104J2.16105J。
