知识集结
知识元 电热的利用与防止
知识讲解 1．电流的热效应。
电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
初中阶段，电流一共有三大效应。
磁效应在人教版教材第20章会学到。化学效应在化学里可以学到，比如电解水的反应。
2．电热的必然性。
除了目前还不容易应用于实际的超导体（电阻为零），其他任何导体都有电阻，即r≠0，根据焦耳定律，只要有电流通过，就必然会产生电热。
例题精讲 电热的利用与防止
例1.关于电热，下列说法正确的是（ ）
答案】b解析】
题干解析：a、电热有时是有益的，如各种电热器；有时也是有害的，如电视机、电脑等工作时产生的热量，故a错误；
b、电热器是根据电流的热效应制成的，即利用了电流可以产生热量的原理，故b正确；
c、电饭锅、电熨斗可把电能转化为内能，都是电热器，而电风扇主要将电能转化为机械能，不属于电热器，故c错误；
d、由电功率的变形公式pt可知，电能转化成电热时的功率跟导体的电阻成反比，故d错误。
例2.功率相同的下列四种用电器，分别接入家庭电路中，在相同的时间内，通过它们的电流产生的热量最多的是（ ）
答案】c解析】
题干解析：四种用电器的功率相同，工作时间相等，由w=pt可知它们消耗的电能相等；
a、电视机工作时主要把电能转化为光能与声能，很少一部分转化为热量；
b、电风扇工作时主要把电能转化为机械能，很少一部分转化为热量；
c、白炽灯工作时把电能转化为内能使灯丝温度升高到达白炽状态而发光；
d、节能灯消耗的电能主要转化为光能，很少一部分转化为热量；
在消耗电能相等的情况下，白炽灯产生的热量最多；
例3.为保护天安门广场新栽热带植物抗寒越冬，15棵丝葵、棕榈等棕榈科树木的根周围，被埋入了电加**圈，好像穿上了“电热靴”。这是将___能转化成___能。
为了不烤坏植物，要在加热电缆的另一端连接___让温度控制在15℃～18℃。
答案】电；内；滑动变阻器。
解析】题干解析：电**圈在工作时产生热量，将电能转化成内能；为了控制产生的热量不致过大，应该控制电路中的电流，因此需要串联上滑动变阻器。
例4.电热既有有利的一面，也有有弊的一面。利用电热：
家里的以及___等都是利用电热的例子；而电视机后盖有很多孔，这是为了___电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，这是为了___
答案】电热水器；电饭锅；电熨斗；电热毯；散热；散热。
解析】题干解析：（1）电热水器、电饭锅、电熨斗和电热毯都是利用电热的例子，是利用电流的热效应进行工作的；（2）电视机后盖上的小孔以及电动机外壳上的翼状散热片都是为了散热。
例5.家用电器（如电视机等）连续使用时间较长时，要停一会儿再用，特别是在夏天，相反家用电器长时间不用时，要定期让其工作一段时间，尤其在潮湿的天气里，你知道这是为什么吗？
答案】1）家用电器在使用时，由于电流的热效应会产生热量，如果长时间工作，产生的热量会由于过多而影响用电器的性能及使用寿命，为了防止电热给用电器带来的危害，我们应该停用一会，以便用电器散热。（2）这些用电器若长期不用，潮湿的空气会使电器元件生锈而损坏用电器，为了驱潮，给电器通电，此时电流产生的热量对我们是有用的，这是利用电流的热效应。
解析】题干解析：略。
焦耳定律 知识讲解
2．焦耳定律。
**电热与哪些因素有关的实验，通过控制变量法，可以发现电热与哪些因素有关。
英国物理学家焦耳做了大量实验，于2023年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系：q=i2rt。
这就是焦耳定律的表达式。
例题精讲 焦耳定律
例1.2019肥城市三模）小珠利用下图**“影响通电导体产生热量的因素”，下列说法正确的是（ ）
答案】d解析】
题干解析：a、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，闭合开关后，右侧电阻阻值大，由焦耳定律q=i2rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，则右侧b管中液面上升得快，故a错误；
b、乙实验中，右侧2个5欧的电阻丝并联，再与左侧5欧的电阻丝串联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，右侧两电阻并联后和左侧电阻串联，所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流，由焦耳定律q=i2rt可知，左侧电阻产生热量多；则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即左侧c管中液面上升得快，故b错误。
c、乙实验中，右侧2个5欧的电阻丝并联，再与左侧5欧的电阻丝并联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，电压不同，但通过电阻的电流不同，即控制电阻、通电时间一定时，**电热与电流的关系，故c错误；
d、若将甲、乙装置同时串联在电路中，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，密闭容器中电阻丝的阻值不相等，b的电阻最大，d的电流最小，根据q=i2rt可得，所以通电一段时间后，b容器内空气吸收热量最多，故d正确；
例2.2019广西一模）小珠利用图**“影响通电导体产生热量的因素”，下列说法正确的是（ ）
答案】d解析】
题干解析：a、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，闭合开关后，右侧电阻阻值大，由焦耳定律q=i2rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，则右侧b管中液面上升得快，故a错误；
b、乙实验中，右侧2个5欧的电阻丝并联，再与左侧5欧的电阻丝串联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，右侧两电阻并联后和左侧电阻串联，所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流，由焦耳定律q=i2rt可知，左侧电阻产生热量多；则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即左侧c管中液面上升得快，故b错误。
c、乙实验中，右侧2个5欧的电阻丝并联，再与左侧5欧的电阻丝并联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，即控制电阻、通电时间一定时，**电热与电流的关系，故c错误；
d、若将甲、乙装置同时串联在电路中，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，密闭容器中电阻丝的阻值不相等，b的电阻最大，d的电流最小，根据q=i2rt可得，所以通电一段时间后，b容器内空气吸收热量最多，故d正确；
例3.2019诸城市模拟）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）
答案】acd
解析】题干解析：
a、甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法，故a正确；
b、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律q=i2rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故b错误；
c、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故c正确；
d、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，由焦耳定律q=i2rt可知，左侧电阻产生热量多；则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即右侧u形管中液面的高度差比左侧的小，故d正确。
例4.2019济宁一模）小明用如图所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧瓶中分别装入质量、初温都相同的a、b两种液体，两烧瓶中的电阻丝相同。
1）实验中，使两烧瓶中的电阻丝相同的目的是2）实验中，用___间接反映液体吸收热量的多少；
3）小田根据实验测得的数据分别描绘出了a、b两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙，分析图乙可知___填“a”或“b”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知a的比热容为4.2×103j/（kg℃），则b的比热容为___j/（kg℃）。
4）若在图甲中甲、乙两瓶中是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来**电流产生的热量与___的关系。
答案】1）使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量；
2）加热时间；
3）a；2.1×103；%%4）电阻。
解析】题干解析：（1）实验选择相同规格的电阻丝的目的是使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量；（2）实验时两烧瓶中的电阻丝相同，在相等时间内液体吸收的热量相等，加热时间越长，液体吸收的热量越多，可以用加热时间长短表示吸收热量的多少。（3）由图乙可知，相同质量的a、b液体，被加热相同的时间（吸收相同的热量），a液体升温慢，b液体升温快，说明a液体的吸热本领强；根据图乙可知，a、b都加热5min，a温度变化量为30℃-10℃=20℃，b温度变化量为50℃-10℃=40℃；由qa=qb=cm△t可得：
cam△ta=cbm△tb4.2×103j/（kg℃）×20℃=cb×40℃cb=2.1×103j/（kg℃）。
4）若在甲、乙两瓶中，电阻丝串联，通过的电流和时间相等，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来**电流产生的热量与电阻的关系。
焦耳定律的计算公式
知识讲解 1．纯电阻电路。
电的做功形式多种多样，电能可以转化成多种多样的能。而根据焦耳定律，任何电器在把电能转化为其他能时，都或多或少会有一部电能转化为电热。而有些电路是完全把电能转化为电热，这种电路就叫做纯电阻电路。
不完全转化为电热的电路则为非纯电阻电路。
当电路中用电器都是电阻器或白炽灯时，就是纯电阻电路。
当电路**现了发光二极管或电动机时，即为非纯电阻电路。
2．公式的选取。
纯电阻电路中，电功等于电热，即w=q，各公式可以混用：
w=q=uit=i2rt = t，p=p热=ui=i2r=。
非纯电阻电路中，电功大于电热，即w>q，电功只能用w=uit，电热只能用q=i2rt，总功率只能用p=ui，热功率只能用p热=i2r。
九年级物理 《焦耳定律》说课稿
一 说教材 1.教材分析 焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。学生学好这节知识是非常必要的，同时也为学生升入高中打好了坚实的基础。a.重点 理解焦耳定律，用实验让学生总结出计算公式。b.难点 帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间...
九年级物理焦耳定律练习整理
焦耳定律。知识点。1.电功和电功率。1 电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能 电场能 机械能 化学能或内能等 的量度。2 w qu uit是电功的普适式，p ui是电功率的普适式，适用于任何电路。2.焦耳定律和热功率。1 电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度。2 q i2rt是电热...
2019九年级物理焦耳定律实验
焦耳定律及测量灯泡电功率实验专题。焦耳定律实验专题训练。考点方向 1 实验采用煤油的目的。2 被加热材料选用煤油或空气的原因。3 选用加热材料的要求。4 电热与电流的关系时需要控制相同。电热与电阻的关系时需控制相同 电热与通电时间的关系时需控制相同，改变。5 两个烧瓶串联的目的。6 焦耳定律 电流通...