初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 焦耳定律巩固练习

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 焦耳定律巩固练习，共4页。试卷主要包含了焦耳定律，实验名称，实验器材，实验装置，实验步骤， 实验结论等内容，欢迎下载使用。
概念梳理
电流的热效应
（1）电流通过导体时电能转化为 内 能的现象叫做电流的热效应。
（2）电流通过导体产生的热量跟 电流 、 电阻 和 通电时间 有关，导体的电阻越大、通过的电流越大、通电时间越长，产生的热量越 多 。
2.焦耳定律
（1）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。
注：焦定律适用于所有电路。
（2）焦耳定律可以用公式表示：Q = I2Rt 。其中Q表示 热量 ，单位是 焦（J）。
注：①对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能。电流通过导体产生的热量：Q = W = Pt = UIt = U2tR = I2Rt 。
②对于非纯电阻电路，电流做功消耗的电能除了转化为内能之外，还要转化成其他形式的能量。电能转化为其他形式的能：
W’ = W - Q = UIt - I2Rt 。
③不管是纯电阻电路还非纯电阻电路，电路每一部分消耗的电能都用公式 W = Pt = UIt计算，电功率、电压、电流、通电时间都是和该电路部分对应的物理量。
【概念辨析】
判断下列说法，正确的画“√”，错误的画“×”。
（1）灯泡工作时不会产生热量。 （×）
（2）导体的电阻越大，接入电路中产生的热量就一定越多。 （×）
（3）通电时间相同时，功率大的用电器比功率小的用电器产生的热量多。 （×）
（4）将一电阻丝的电压变为原来的2倍，则其每分钟产生的热量为原来的4倍。（√）
实验闯关
探究电流产生的热量与哪些因素有关
1.实验名称：探究电流产生的热量与哪些因素有关
2.实验原理：焦耳定律（Q = I2Rt）
3.实验器材：电阻丝( 不同阻值若干)、学生电源、电流表、煤油、两个密闭容器、温度计、滑动变阻器、导线若干。
4.实验装置：

甲 乙
5.实验步骤：
（1）探究电流产生的热量与通电时间的关系：控制电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同 ，改变 通电时间 的长短进行试验，观察温度计示数的大小（如图甲）；
（2）探究电流产生的热量与电流大小的关系：控制电阻丝的 阻值 和 通电时间 相同，通过滑动变阻器改变电阻丝电流的大小进行试验，比较温度计示数的大小（如图甲）；
（3）探究电流产生的热量与电阻的关系：控制通过电阻丝的 电流 和 通电时间 相同，选择两根阻值不同的电阻丝进行试验，比较温度计示数的大小（如图乙）。
6. 实验结论：
（1）在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越 多 ；
（2）在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越 多 ；
（3）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越 多 。
探究点拨：
（1）实验过程中，通过观察温度计示数的大小来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 转换法 。
（2）被加热的材料选用煤油的原因： 煤油比热容小，吸收相同的热量时升温明显 。
（3）两个密闭容器中被加热物质的要求： 同种物质，质量相等，初温相同 。
（4）两段电阻丝串联的目的： 使通过两个电阻丝的电流相等 。
（5）本实验误差的主要来源： 容器密闭性能不够好，有热量散失 。
一阶 练基础
1.如图所示将两根电热丝R1和R2串联在电路中，若R1＝10 R2，请问哪根火柴会先被点燃（ B ）
A．在R2上的火柴 B．在R1上的火柴
C．同时点燃 D．无法确定
2.如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻R以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ B ）
A．A B．B C．C D．三个相同
3.甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的3倍，甲、乙产生的热量之比是4：3，则通过甲、乙两导体的电流之比是（ A ）
A．2：3 B．2：1 C．9：2 D．3：2
4.小明发现空调电源线都很短，电工师傅告诉小明：国家规定大功率用电器的电源线不宜过长。请你用物理知识解释空调电源线不宜过长的原因。
答：由P＝UI知，空调的电功率比较大，工作时通过电源线的电流会较大；如果电源连接线过长，则连接线的电阻就会增大，由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故，所以空调电源线不宜过长。