初中物理電熱定律

1、-電熱定律適用教材人教版物理八年級(jí)（下）第八章 電功率（三）電流的熱效應(yīng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成熱，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。生活中許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生用實(shí)驗(yàn)的方法探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量和哪些因素有關(guān)演示動(dòng)畫(huà)通過(guò)不同導(dǎo)體，在電流相同，通電時(shí)間相同的情況下，不同導(dǎo)體的電阻對(duì)產(chǎn)生熱量的影響UR1R2通過(guò)對(duì)煤油的溫度升高來(lái)判斷產(chǎn)生熱量的多少結(jié)論：在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多UR對(duì)于同一導(dǎo)體，在通電時(shí)間相同的情況下，改變導(dǎo)體中的電流對(duì)產(chǎn)生熱量的影響結(jié)論：在通電實(shí)踐一定，電阻相同的情況下，通過(guò)電流大時(shí)，產(chǎn)生的熱量多焦耳定律電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的

2、二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q = I2Rt符號(hào)的意義和單位：Q-熱量-焦耳（J）R-電阻-歐姆（）I -電流-安培（A）t - 時(shí)間-秒（s）關(guān)于焦耳定律的幾點(diǎn)說(shuō)明：公式Q = I2Rt 是普遍適用的，無(wú)論電能在轉(zhuǎn)化為熱之外還有沒(méi)有轉(zhuǎn)化為其他形式的能，都可以用這個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算。如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，除了可用公式Q = I2Rt 進(jìn)行計(jì)算，還可以根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)出另外兩個(gè)公式，即和電熱的利用和防止利用防止例題1：電爐絲通電后熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接著的銅導(dǎo)線(xiàn)卻不怎么發(fā)熱，這是因?yàn)锳.通過(guò)電爐絲的電流比通過(guò)銅導(dǎo)線(xiàn)的電流

3、大B.銅導(dǎo)線(xiàn)的電阻小，消耗的電能少，電爐絲的電阻大，消耗的電能多C.銅導(dǎo)線(xiàn)有絕緣層，所以不怎么熱D.銅導(dǎo)線(xiàn)比電爐絲傳熱快，所以不怎么熱銅導(dǎo)線(xiàn)與電爐絲串聯(lián)連接，通過(guò)的電流相等，但是銅導(dǎo)線(xiàn)電阻非常小，根據(jù)焦耳定律知，銅導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的熱量非常小，所以B正確。例題2：要使電熱器在單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量減少一半，則應(yīng)該A.通過(guò)它的電流減為原來(lái)的一半B.它兩端的電壓減為原來(lái)的一半C.它的電阻減為原來(lái)的一半D.電壓和電阻均為原來(lái)的一半解：依照焦耳定律Q = I2Rt，電流減為原來(lái)的一半，產(chǎn)生的熱量變?yōu)?原來(lái)的四分之一，所以A結(jié)論不可行。電壓減為原來(lái)的一半，根據(jù)歐姆定律，電流變?yōu)樵瓉?lái)的一半，與A結(jié)論相同，故B選項(xiàng)不

4、可行。電阻減為原來(lái)的一半，根據(jù)焦耳定律似乎可行，細(xì)想，電阻減為原來(lái)的一半，根據(jù)歐姆定律，電流就變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，結(jié)果產(chǎn)生的熱量反而變?yōu)樵瓉?lái)的2倍了，所以C結(jié)論也不可行。當(dāng)電壓減為原來(lái)的一半，同時(shí)電阻也為原來(lái)的一半，根據(jù)歐姆定律可知，此時(shí)電流沒(méi)有改變，根據(jù)焦耳定律可知在電流不變地情況下，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的一半，放出的熱量減少一半。D結(jié)論正確例題2：要使電熱器在單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量減少一半，則應(yīng)該A.通過(guò)它的電流減為原來(lái)的一半B.它兩端的電壓減為原來(lái)的一半C.它的電阻減為原來(lái)的一半D.電壓和電阻均為原來(lái)的一半此題數(shù)學(xué)方法進(jìn)一步論證電熱器在單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量，可以理解為電熱功率，有以下幾個(gè)公式可以使用。

5、在電阻不變的情況下要使電流減為原來(lái)的一半，根據(jù)P=I2R,則同樣在電阻不變的情況下，電壓減為原來(lái)的一半，根據(jù) 則在電壓不變的情況下，電阻減為原來(lái)的一半，根據(jù) 則在電壓和電阻均為原來(lái)的一半的情況下，根據(jù) 則例題3：如圖所示，用一恒壓電源和兩根電阻絲R1、R2（ R1R2 ）來(lái)加熱同樣一壺水，以下四種接法中能使水溫升高最快的是UUUUR1R1R1R2R2R2ABCD解：此題描述的是在電源電壓恒定的條件下，比較不同阻值的電熱 絲在相同時(shí)間內(nèi)放出熱量的多少。因此可以應(yīng)用公式 來(lái)比較?？梢?jiàn)，電阻越小，在電壓恒定、相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量越多C中電阻絲R1、R2并聯(lián)，總電阻小于任何一個(gè)電阻，在以上四種情況中，

6、總電阻最小，放出熱量最多，使水溫升高的最快。例題4：如圖所示是物理興趣小組為了適應(yīng)不同的焊接溫度而設(shè)計(jì)的一種電烙鐵的電路，它可以按要求變換兩種不同的溫度。已知R1是“220V100W”的電阻絲。求：SU=220VR2R1（1）電阻絲R1的阻值是多少？（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電烙鐵5min內(nèi)產(chǎn)生熱量是多少？（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，若R1的實(shí)際功率是64W，則電阻絲R2 的實(shí)際功率是多少？解：(1)電阻絲R1的阻值(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電烙鐵5min內(nèi)產(chǎn)生熱量是Q例題4：如圖所示是物理興趣小組為了適應(yīng)不同的焊接溫度而設(shè)計(jì)的一種電烙鐵的電路，它可以按要求變換兩種不同的溫度。已知R1是“220V100W”

7、的電阻絲。求：SU=220VR2R1（1）電阻絲R1的阻值是多少？（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電烙鐵5min內(nèi)產(chǎn)生熱量是多少？（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，若R1的實(shí)際功率是64W，則電阻絲R2 的實(shí)際功率是多少？解：(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，若R1的實(shí)際功率是64W，則根據(jù)同一用電器在不同電壓下工作，功率的比例關(guān)系 得R1兩端實(shí)際電壓U實(shí)R1、R2串聯(lián)所以練習(xí)1：導(dǎo)體的電阻為2，當(dāng)通過(guò)它的電流是2A時(shí)，5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是：A 40JB 20JC 2400JD 1200J正確答案應(yīng)該為C.注意5min=300s代入公式：Q=I2Rt中進(jìn)行計(jì)算。練習(xí)2：有兩條電阻絲，它們的電阻之比為R1R2=21.在相等的時(shí)

8、間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1Q2=92，則通過(guò)它們的電流之比I1I2為A 94B 49C 23D 32解：因?yàn)镼=I2Rt，所以 那么所以D正確練習(xí)3：兩根導(dǎo)線(xiàn)的電阻分別是10和5，若將它們串聯(lián)后接在一個(gè)電源上，在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比A 21B 12C 14D 41正確答案應(yīng)該為A.串聯(lián)電路中電流相等，在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電阻成正比練習(xí)4：兩根導(dǎo)線(xiàn)的電阻分別是10和5，若將它們并聯(lián)后接在一個(gè)電源上，在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比A 21B 12C 14D 41正確答案應(yīng)該為B.并聯(lián)電路中電壓相等，在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電阻成反比練習(xí)5：連接在同一電源上的兩個(gè)電阻，它們的電流之比為12，則在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比A 21B 12C 14D 41正確答案應(yīng)該為B.這兩個(gè)電阻一定是并聯(lián)在電源上，并聯(lián)電路中電壓相等，在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電流成正比練習(xí)6：某電熱器的電阻為R，通過(guò)它的電流為I，在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，如果通過(guò)電熱器的電流增加到2I，則在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量A Q/2B 2QC 4QD 9Q正確答案應(yīng)該為C.根據(jù)焦耳定律，電流通過(guò)導(dǎo)體放出的熱量與電流的平方成正比練習(xí)7：用電熱絲燒水，當(dāng)電壓為U時(shí)，將水燒開(kāi)的時(shí)間為t，如果電壓升高1倍，同樣燒開(kāi)這些水所需的時(shí)間應(yīng)為A 2tB 4tC t / 2D t / 4練習(xí)8：某