人教版九年级物理第十八单元《焦耳定律及其应用》同步练习2带答案

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1、精品人教版九年级物理第十八单元《焦耳定律及其应用》同步练习2带答案1．电流的热效应1．电流的热效应：电流通过导体时，导体总是要发热的，即电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。电流通过导体时产生的热量称为电热。2．应用：像电炉、电饭锅、电灯等电热器就是利用电流的热效应来工作的。谈重点电热器电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。【例1】下列各装置中，利用电流的热效应工作的是(　　)A．电动机B．电炉子C．电磁铁D．发电机解析：电流的热效应是指利用导体通电发热的现象，利

2、用这一现象工作的仪器只有电炉子。答案：B2.影响电热多少的因素设计实验：(1)怎样比较通电导体产生热量的多少？如果将一段电阻丝浸没在一定质量的液体(如煤油)中(如图)，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。导体产生的热量越多，液体吸热后温度的升高也越大。因此，我们可以通过比较相等质量的同种液体温度的升高来比较电阻丝发热量的多少。(2)要研究通电导体电阻的大小对产生热量的影响，可以选择两个阻值不同的电阻丝(如电阻较小的铜丝和电阻较大的镍铬合金丝)。实验时，需控制通过两个电阻丝的电流大小相等，为此，可以将它们串联在电

3、路中。此外，还应当控制它们的通电时间相等。(3)要研究导体中电流的大小对产生热量的影响，应该使电阻丝的阻值不变，而使通过电阻丝的电流大小改变。实验时，只要调节串联在电路中的滑动变阻器，就可以改变电路中电流的大小。进行实验：(1)按下图所示的电路图连接电路，通电一定时间后切断电源，分别观测不同电阻丝所在液体温度的变化。精品(2)保持通电时间相同，调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小，观测其中一根电阻丝(如镍铬合金丝)所在液体温度的变化。(3)延长通电时间，观测液体温度的变化实验结论：电流通过电阻丝时产生的热量与导体本身的电阻、通

4、过导体的电流以及通电时间有关。导体的电阻越大、通过导体的电流越大、通电的时间越长，电流通过导体时产生的热量越多。析规律转换法和控制变量法转换法：将不易直接观察的现象通过直观现象再现出来，这种方法叫转换法，如实验中将电流产生的热量的多少通过温度计的示数变化再现出来。控制变量法：在物理学中，一个物理量可能与多个因素有关，在研究某一物理量与某一个因素之间的关系时，应采用控制变量法。因此在探究产生电热多少与电阻大小关系时，必须在电流大小和通电时间相同的情况下比较。【例2】如图所示电路中，A、B、C三烧瓶中分别装有等质量的水或煤油，瓶内电

5、阻丝电阻的大小关系为RA>RB＝RC，瓶中均插有同型号的温度计，则下列说法中正确的是(　　)A．闭合S3，断开S1、S2，可用于探究电热与电阻的关系B．闭合S3，断开S1、S2，可用于比较不同液体的比热容C．闭合S1、S2，断开S3，可用于探究电功与电流的关系D．闭合S2，断开S1、S3，可用于探究电热与电阻的关系解析：A中情况下，有两个物理量不同，即液体与电阻，没有采用控制变量法，故A、B错；同理可判断C错误；D中瓶中的液体与电流相等，只有电阻不同，是探究电热与电阻的关系，因此答案为D。答案：D3．焦耳定律(1)内容：电流通过

6、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。(2)公式：Q＝I2Rt。Q表示电流通过导体产生的热量，单位是J；I表示通过导体的电流，单位是A；R表示导体的电阻，单位是Ω；t表示通电时间，单位是s。精品【例3】如图，电动机M的线圈电阻为0.5Ω，当S断开时，电流表读数1A，当S闭合时，电流表读数3A。问：(1)电阻R为多大？(2)电动机的机械功率为多大？(3)电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？解析：此题为电动机与多电路图问题的结合类问题，涉及电路开关闭合和断开时两种状态下的情况下电路图的改变

7、，并结合了电动机问题。考查了学生对电动机电功率和理解及动态电路中各个物理量之间的关系换算。(1)当S断开时，只有R连入电路中，则R＝U/IR＝10V/1A＝10Ω(2)电动机与电阻R并联，则通过电动机的电流为I动＝I总－IR＝3A－1A＝2A电动机将电能转化为内能和机械能，因此P机械＝P电－P热＝UI－I2R＝10V×2A－(2A)2×0.5Ω＝18W(3)由焦耳定律可得Q＝I2Rt＝(2A)2×0.5Ω×2×60s＝240J答案：(1)10Ω　(2)18W　(3)240J4．电热的利用与防止(1)电流的热效应最重要的应用就是电

8、热器，另外还可解释一些与电热有关的现象，如电炉丝的电阻比导体的电线大得多，为什么电炉丝热的发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热，这是由于电炉丝与导线串联时，通过它们的电流和通电的时间相同，根据焦耳定律可知，电阻越大，产生的热量越多，即发热功率越大的原因。(2)