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专题18 焦耳定律
1.内容：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。 2.公式：Q=I2Rt
3.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，根据P=I2R可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。
【例题1】（2019吉林）电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小________，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量________。 【答案】 相等；多
【解析】电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线串联，那么通过电炉丝和导线的电流大小相等；由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据Q=I2Rt可知可知，电炉丝产生的热量比导线产生的热量多。
【例题2】（2019北京）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω．当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A．求： （1）通电10s电阻丝R1产生的热量； （2）电源两端的电压。
专题学啥
专题考法
【答案】（1）通电10s电阻丝R1产生的热量为16J； （2）电源两端的电压为6V。
【解析】（1）通电10s电阻丝R1产生的热量： Q＝I2R1t＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J。 （2）由I＝得，R1两端的电压： U1＝IR1＝0.4A×10Ω＝4V，
根据串联电路电压规律可知，电源电压：
U＝U1+U2＝4V+2V＝6V。
专题操练
一、选择题
1．（2018成都）一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A．这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（ ） A．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J C．W=7200J，Q=200J D．W=7200J，Q=3800J 【答案】A．
【解析】本题考查的知识点是焦耳定律；电功的计算．
已知电压、电流与通电时间，由W=UIt可以求出电动机消耗的电能，由焦耳定律可以求出其产生的热量． 电动机消耗的电能：
W=UIt=380V×10A×1s=3800J；
产生的热量Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×1s=200J
2.（2018河南）图甲是小灯泡的电压——电流图像。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，（ ）
A．电流表的示数为0.2A
B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω C．电路消耗的总功率为1.35W。
D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J 【答案】C
【解析】当小灯泡的功率为0.75W时，根据图甲，可知，灯泡L两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为0.3A，电路中的等效电阻15Ω.
电路消耗的总功率P=IU总=4.5V╳0.3A=1.35W。
变阻器R在10s产生的热量Q=W=UIt=2V╳0.3A╳10s=6J。 A．电流表的示数为0.2A ，错误。
B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω，错误。 C．电路消耗的总功率为1.35W，正确。
D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J，错误。 二、填空题
3.（2019福建）一台标有“5V 2.5W”的带有USB接口的小电风扇，线圈电阻为1Ω， 正常丁作1min，产生的热量是 Jo工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘，这 属于 现象。
【答案】15；静电（摩擦起电）。 【解析】工作时间t＝1min＝60s， 由P＝UI得，线圈中的电流： I＝＝
＝0.5A，
则线圈产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×1Ω×60s＝15J。
风扇的叶片在转动过程中与空气摩擦带上了电荷，可以吸引轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上，这属于静电（摩擦起电）现象。
4．（2019长沙）如图，两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关。由图可知，在电流大小和通电时间相等的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越 ；若通过电阻的电流为0.5A，通电10s，阻值为10Ω的电阻产生的热量是 J。
【答案】多；25。
【解析】（1）由图可知，两个透明容器中密封着等量的空气，右侧U型管中液面高度的变化较大，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；