分层作业：18.4 焦耳定律【解析版】——同步备课系列.docxVIP

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18.4焦耳定律

一、电流的热效应

1．如图所示是一款暖宝宝，通电后其内部加热棒可以对液体进行加热，这是利用了电流具有______效应。在加热过程中，加热棒将电能转化为_____能，为了能使暖宝放出更多的热量，暖宝内应充入比热容_____（填“大”或“小”）的液体。

【答案】热，内，大。

【详解】加热棒可以对液体进行加热是因为由于电流的热效应，电流流过导体时产生热量。

加热过程中，电能转化为暖宝内液体的内能，使其内部液体温度升高。

由吸热公式可得，在相同的条件下，比热容大的液体放出的热量更多，所以想要使暖宝放出更多的热量，应该选用比热容大的液体。

2．下列利用电流热效应工作的用电器是（????）

A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉

【答案】D

【详解】A．电视机工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；

B．电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；

C．电脑工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；

D．电炉工作时电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。

故选D。

3．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（）

A．该实验装置是为了探究导体产生的热量与电阻的关系

B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系

C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大

D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的

??

【答案】C

【详解】A．图中容器中的电阻阻值相同，通过两个电阻的电流不同，所以该实验装置是为了探究导体产生的热量与电流的关系，故A错误确；

B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，则两个容器中的电阻阻值不同，通过两个电阻的电流也不同，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；

C．图中容器中的电阻阻值相同，通过左边容器中电阻的电流大于通过右边容器中电阻的电流，由Q=I2Rt可知，通电一段时间后，左边容器中电阻产生的热量大于右边容器中电阻产生的热量，所以左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故C正确；

D．该实验装置中U形管中液体的的高度差反映电阻丝放出热量的多少的，故D错误。

故选C。

4．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。

??

（1）实验中，通过观察___________，可比较电阻丝产生的热量的多少；

（2）甲装置可探究电流产生的热量与___________的关系；

（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是___________。

【答案】（1）U型管中液柱的高度差；（2）电阻；（3）使通过R1、R2的电流不同.

【详解】（1）利用转换法，通过观察U形管液面高度差，就可比较电阻丝产生的热量的多少。

（2）甲装置中两个电阻串联，当电流和通电时间相等时，探究电流产生的热量与电阻的关系。

（3）乙装置要探究电流产生的热量与电流的关系，所以需要控制电阻和通电时间相同，电流不同，将R3和R2并联，R3可以起分流的作用，使通过R1和R2的电流不相等。????

二、焦耳定律

5．1841年英国物理学家______通过实验得出电流通过导体时将电能转化为内能的规律，即焦耳定律。该规律的内容是：电流通过导体产生的热量跟__________成正比，跟导体的_____成正比，跟________成正比；表达式为______。

【答案】焦耳；电流的二次方；电阻；通电时间；Q=I2Rt。

【详解】1841年英国物理学家焦耳通过实验得出电流通过导体时将电能转化为内能的规律——焦耳定律。该规律的内容是：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；表达式是Q=I2Rt。

6．小夏在户外拓展训练中，将一张口香糖的包装锡纸撕成中间窄两端宽的条形，两端分别接在一节干电池的正负极上，锡纸就可以燃烧取火，如图，锡纸通电后会在_____（选填“两端”或“中间”）位置先燃烧起来，这是因为电流的_______效应。

【答案】中间，热。

【详解】锡纸撕成中间窄两端宽，则中间部分电阻大，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热越多，故中间部分先燃烧起来，锡纸通电后燃烧是因为电流产生热，利用电流的热效应。

7．下列家用电器中，相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是（）

A．电熨斗 B．电水壶 C．电风扇