2013电学(九) 焦耳定律.docVIP

第十一讲 焦耳定律 知识概要 探究焦耳定律 1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体 2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 3、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出：Q =UIt= U2t/R=W=Pt ①串联电路中常用公式：Q= I2Rt 。 Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn 并联电路中常用公式：Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1 ②无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2+…Qn ③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q= U2t/R=Pt 4、应用——电热器： ①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。 ②原理：电流热效应 ③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。 ④优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。 例题分析与讲解 1.如图18所示的部分电路中，电源电压U保持不变，a、b、c为三个接线柱，现备有三个电阻：R1=9Ω，R2=6Ω，R3=3Ω （1）若只在a、c间接入R1，则闭合开关S后，在1min内R1上产生的热量是240J，求电源电压U； （2）若要从R1、R2、R3中选取两个电阻，连人图中的虚线框内，使得S闭合时电路消耗的总功率是S断开时电路消耗总功率的3倍，请你在图19中画出两种连接电路（每个电路都应有两个电阻），并在连入电阻的上方标出该电阻的阻值或符号； 一．选择 1电炉通电以后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，原因是A、通过电炉丝的电流大??? 　　B、通过导线的电流大 C电炉丝的电阻小，发热功率小 　　D、导线的电阻小，发热功率小220V 60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（ ） A．电视机　　 B．电风扇 　C．电烙铁　　 D．一样多 3，将两个电炉丝R1、R2串联起来，接入电路中，如图所示，若R1＞R2，则先被点燃的火柴是（ ） A、电炉丝R1上的火柴 B、电炉丝R2上的火柴 C、两电炉丝上的火柴同时被点燃 D、无法确定 4．两个灯泡，其中L1上标有6V 3W，L2上没有标记，但测得它的电阻是4Ω,，把它们串联在某一电路时，两灯均能正常发光，则这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是：（　　） A ．8V 1W B．2V 1W C． 6V 4W D． 8V 4W 5．阻值为R的电阻丝，接到电源上6min烧开一壶水，现在用两根同样的电阻丝并联起来，接到同一电源上烧开同一壶水，需要的时间是　　　　　　　　　　　（　　） A．12min B．4min C3min D．6min 6．.现有四个小灯泡L1、L2、L3、L4，分别标有“12V 20W”、“12V 10W”、“6V 5W”、“6V 10W”的字样，小明想把其中的两个小灯泡接在两端电压为18V的电源上，使两个小灯泡都能正常发光，则下列做法正确的是 （多选） （ ） A．把L1和L4串联后接入电路中 B．把L2和L4串联后接入电路中 C．把L1和L3串联后接入电路中 D．把L2和L3串联后接入电路中 7．一台“220V、1000W”的电炉，想把它改装后接到110V的电源上，但功率保持不变，以下哪个措施是正确的（ ） A、将电炉丝截掉一半后接入电路 B、将电炉丝截掉四分之三接入电路 C、将电炉丝分成等长的两段，然后并联接入电路 D、将电炉丝截掉四分之一后接入电路 8．、用来给水加热的电炉有三条电热丝，它们的电阻大小为R1R2R3；如果电源电压相同，不考虑热量损失，你分析一下哪种情况下电热丝使水温升高最快？（ ） A、三根电热丝并联接入电路 B、三根电热丝串联接入电路 C、R1和R3串联后再与R2并联接入电路 D、R1和R3并联后再与R2串联接入电路 9．关于电热的利用，下列说法中正确的是（ ） A．电热对我们来说总是有利的 B．电热对我们来说总是不利的 C．电饭锅是利用电流热效应的原理制成的 D．电视机工作过程中没有产生电热 10. 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示．把它们串联 在电路中，如图（乙）所示．闭合开关S,这时电流表的示数为0.