《電學實驗專題復習》之四課件

1、焦焦 耳耳 定定 律律 復復 習習電學實驗專題復習電學實驗專題復習 之四1 1課時課時授課教師：袁偉杰授課教師：袁偉杰電功和電功率電功和電功率定義：公式：電功電功電流所做的功，用W表示。國際：焦耳，簡稱焦，用 J 表示W(wǎng) = U I t = P t單位：電熱電熱定義：測定電功率電功率焦耳定律內(nèi)容電流在單位時間內(nèi)所做的功，用P表示。單位常用單位：千瓦時，用KWh表示。換算關系：1KWh=3.6106 J公式：國際：瓦特，簡稱瓦，用W表示。常用：千瓦，用KW表示。原理、電路圖、器材用電器的功率額定功率實際功率公式：Q = I2 Rt 電熱的利用和防止換算：1KW =1000W 要點考點聚焦要點考點

2、聚焦 焦耳定律實驗是電學的重要實驗，實驗運用焦耳定律實驗是電學的重要實驗，實驗運用控制變量法，當兩段電阻串聯(lián)時控制電流和控制變量法，當兩段電阻串聯(lián)時控制電流和通電時間相同，得出電流產(chǎn)生的熱量與電阻通電時間相同，得出電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關；當兩電阻并聯(lián)時，控制電阻和通大小有關；當兩電阻并聯(lián)時，控制電阻和通電時間相同，得出電流產(chǎn)生的熱量與電流大電時間相同，得出電流產(chǎn)生的熱量與電流大小有關。主要考查科學探究的方法和過程。小有關。主要考查科學探究的方法和過程。通過實驗探究知道在電流一定時，導體消耗通過實驗探究知道在電流一定時，導體消耗的電功率與導體的電阻成正比。的電功率與導體的電阻成正比。 ?？?/p>

3、點：（?？键c：（1）探究電流熱效應的兩種方）探究電流熱效應的兩種方法法控制變量法和轉(zhuǎn)換法；（控制變量法和轉(zhuǎn)換法；（2）對實驗）對實驗方案的評估。方案的評估。電與熱電與熱導體中有電流通過的時候，導體中有電流通過的時候，導體要發(fā)導體要發(fā)熱熱，這種現(xiàn)象叫做，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應電流的熱效應。利用電流做功將利用電流做功將電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能的的裝置，統(tǒng)稱為電熱器。裝置，統(tǒng)稱為電熱器。l 電流的熱效應電流的熱效應舉例生活中的電熱器舉例生活中的電熱器電與熱焦耳定律 燈泡接入電路中時，燈泡接入電路中時，燈泡和電線中流過相燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實線都

4、要發(fā)熱，可是實際上燈泡熱得發(fā)光，際上燈泡熱得發(fā)光，為什么電線的發(fā)熱卻為什么電線的發(fā)熱卻覺察不出來？覺察不出來？ 電路中接入大功電路中接入大功率的電爐，電線將顯率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引它的絕緣皮，甚至引起火災，這是為什么？起火災，這是為什么？家庭電路中使用功率過家庭電路中使用功率過大的用電器可能引起火災大的用電器可能引起火災都是電流熱效應的結果 電流通過電熱器產(chǎn)生的熱量跟哪些因電流通過電熱器產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關？素有關？導體的導體的電阻電阻導體中導體中電流電流通電的通電的時間時間實驗方法實驗方法控制變量法控制變量法 ( (轉(zhuǎn)換法）轉(zhuǎn)換法）R1=

5、10R2=51:怎樣研究電熱器產(chǎn)生熱量與怎樣研究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻電阻大小大小的關系的關系?控制控制電流電流和和時間時間相同，相同，電阻電阻不同不同兩個電阻串聯(lián)時，可以保證通過它們的電流和時間相同；兩個電阻串聯(lián)時，可以保證通過它們的電流和時間相同；怎樣聯(lián)接？怎樣聯(lián)接？控制煤油（空氣）質(zhì)量控制煤油（空氣）質(zhì)量相等相等結論結論1: 1: 在通電電流和通電時間相同的條件下，在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻電阻越越大大電流產(chǎn)生的電流產(chǎn)生的熱量熱量越越多多。R R1 1=R=R2 2=R=R3 3=10=10I I2 2 = = 2I2I1 1R1R2R31:怎樣研究電熱器產(chǎn)生熱量與怎樣研究電熱

6、器產(chǎn)生熱量與電流大小電流大小的關系的關系?控制控制電阻電阻和和時間時間相同，相同，電流電流不同不同結論結論2: 2: 在電阻和通電時間相同的條件下，在電阻和通電時間相同的條件下，電流電流越越大大，電流產(chǎn)生的熱量越，電流產(chǎn)生的熱量越多多。 結論結論1: 1: 在通電電流和通電時間相同的條件下，在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻電阻越越大大電流產(chǎn)生的電流產(chǎn)生的熱量熱量越越多多。結論結論2: 2: 在電阻和通電時間相同的條件下，在電阻和通電時間相同的條件下，電流電流越越大大，電流產(chǎn)生的熱量越，電流產(chǎn)生的熱量越多多。 結論結論3: 3: 在通電電流和電阻相同的條件下，在通電電流和電阻相同的條件下，

7、通電通電時間時間越越長長，電流產(chǎn)生的熱量越，電流產(chǎn)生的熱量越多多。 焦耳定律定量地描述了電能向熱能轉(zhuǎn)化的規(guī)焦耳定律定量地描述了電能向熱能轉(zhuǎn)化的規(guī)律，律， 用公式用公式Q = I2 Rt 來表示，適用于任何電路。來表示，適用于任何電路。 在電流所做的功全部用來產(chǎn)生熱量時，焦在電流所做的功全部用來產(chǎn)生熱量時，焦耳定律可根據(jù)電功公式耳定律可根據(jù)電功公式W=UIt和歐姆定律和歐姆定律 導出：導出：Q = W = UIt = ，這里的條件是電，這里的條件是電功全部用來產(chǎn)生電熱，上述公式才成立，所以，功全部用來產(chǎn)生電熱，上述公式才成立，所以，它們只適用于純電阻電路。在純電阻電路中，它們只適用于純電阻電路。

8、在純電阻電路中，在不同的情況下，選用不同的公式去解決問題在不同的情況下，選用不同的公式去解決問題會更簡便。會更簡便。初中物理中控制變量的實驗1、研究弦樂的音調(diào)與弦的松緊、長短和粗細的關系。、研究弦樂的音調(diào)與弦的松緊、長短和粗細的關系。2、研究蒸發(fā)快慢與溫度、表面積和表面氣流的關系。、研究蒸發(fā)快慢與溫度、表面積和表面氣流的關系。3、研究導體電阻大小跟導體的材料、長度、橫截面積的關系。、研究導體電阻大小跟導體的材料、長度、橫截面積的關系。4、研究電流與電壓、電阻的關系。、研究電流與電壓、電阻的關系。5、研究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系。、研究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系

9、。6、研究電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)和電流表的大小的關系。、研究電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)和電流表的大小的關系。7、研究滑動摩擦力與壓力和接觸面之間粗糙程度的關系。、研究滑動摩擦力與壓力和接觸面之間粗糙程度的關系。8、研究壓力的作用效果（壓強）與壓力和受力面積的關系。、研究壓力的作用效果（壓強）與壓力和受力面積的關系。9、研究液體壓強與液體的密度和深度的關系。、研究液體壓強與液體的密度和深度的關系。10、研究物體的動能與質(zhì)量和速度的關系。、研究物體的動能與質(zhì)量和速度的關系。11、研究物體的重力勢能與質(zhì)量和高度的關系。、研究物體的重力勢能與質(zhì)量和高度的關系。中考練習1、電烙鐵通電后熱得發(fā)燙，而跟電烙

10、鐵連接、電烙鐵通電后熱得發(fā)燙，而跟電烙鐵連接的銅導線卻不怎么熱，這是因為的銅導線卻不怎么熱，這是因為( )A電烙鐵通電后會發(fā)熱，而銅導線通電后電烙鐵通電后會發(fā)熱，而銅導線通電后不會產(chǎn)生熱量不會產(chǎn)生熱量B通過電烙鐵的電流大，而通過銅導線的通過電烙鐵的電流大，而通過銅導線的電流小電流小C電烙鐵內(nèi)電熱絲的電阻比銅導線的電阻電烙鐵內(nèi)電熱絲的電阻比銅導線的電阻要大得多要大得多D電烙鐵內(nèi)電熱絲的通電時間比銅導線長電烙鐵內(nèi)電熱絲的通電時間比銅導線長C2、電爐的主要部件就是一段電阻絲。某型號的電、電爐的主要部件就是一段電阻絲。某型號的電爐其電阻絲的阻值約爐其電阻絲的阻值約50，在照明電路里正常工作，在照明電路

11、里正常工作時，通過電路的電流約時，通過電路的電流約 ；30s產(chǎn)生的熱量大產(chǎn)生的熱量大約約 J。4.4A290403 3、下列家用電器中，利用電流熱效應工作的是、下列家用電器中，利用電流熱效應工作的是( () )A A筆記本電腦筆記本電腦B B電冰箱電冰箱C C電風扇電風扇 D D電暖器解析：筆記本電暖器解析：筆記本電腦主要是將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能；電冰箱和電風扇中電腦主要是將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能；電冰箱和電風扇中主要部件是電動機，主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能；電暖器是主要部件是電動機，主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能；電暖器是利用電流的熱效應來工作的，利用電流的熱效應來工作的，D D選項正確選項正確4 4、有

12、些家用電器在使用過程中，溫度過高會損壞、有些家用電器在使用過程中，溫度過高會損壞電器，下列家用電器中要防止電熱產(chǎn)生危害的是電器，下列家用電器中要防止電熱產(chǎn)生危害的是( )( )A A豆?jié){機豆?jié){機B B電熱水器電熱水器C C電熨斗電熨斗D D電視電視機機 D 5、兩個電熱器的電阻之比為43，通過相同的電流，在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為_；若兩個電熱器的電阻相同，通過的電流強度為13，在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為_。4 43 31 19 9 6 6、 當當0.20.2安的電流通過一金屬線時產(chǎn)安的電流通過一金屬線時產(chǎn)生的熱量為生的熱量為Q Q1 1，若使通過的電流增加到，若使通過的電流增加到0.

13、40.4安時，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量安時，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為為Q Q2 2，那么，那么Q Q2 2是是Q Q1 1的的( ( ) )A A、2 2倍倍 B B、4 4倍倍 C C、0.250.25倍倍 D D、0.50.5倍倍B B 7、 兩根長度相同，粗細不等的鎳鉻合金電阻絲，串聯(lián)以后接入電源兩端，在相同的時間內(nèi)電阻絲上的放熱情況是（ ） A、兩根一樣多 B、粗的一根較多 C、細的一根多 D、缺少條件，無法判斷C C8、某同學自制了一個、某同學自制了一個“電熱驅(qū)蚊器電熱驅(qū)蚊器”，它的發(fā)熱元件是，它的發(fā)熱元件是一個阻值為一個阻值為1.0104的電阻的電阻. 將這個電熱驅(qū)蚊器接在電源將

14、這個電熱驅(qū)蚊器接在電源的兩端，當電源兩端電壓為的兩端，當電源兩端電壓為220V時，時，1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量內(nèi)產(chǎn)生的熱量的的_J.9、一個標有、一個標有“220V，500W”字樣的電加熱器字樣的電加熱器(俗稱俗稱“熱熱得快得快”)，正常工作，正常工作20分鐘產(chǎn)生的熱分鐘產(chǎn)生的熱 量為量為_焦焦.假若電假若電加熱器放出的這些熱量全部被水吸收，在標準大加熱器放出的這些熱量全部被水吸收，在標準大 氣壓下氣壓下 _(填填“能能”或或“不能不能”)將質(zhì)量為將質(zhì)量為2千克千克20的水加熱的水加熱至沸騰至沸騰.10、阻值為、阻值為R的電熱絲接到電壓不變的電源上，的電熱絲接到電壓不變的電源上，3分鐘可分鐘可以使

15、一杯水燒開，現(xiàn)換用阻值為以使一杯水燒開，現(xiàn)換用阻值為2 R的電阻，再接到此電的電阻，再接到此電源上，源上，_分鐘可以使同樣的一杯水燒開分鐘可以使同樣的一杯水燒開.290.4不能不能6105611、如圖、如圖9-3-5所示，所示，a、b相同容器中分別裝有相同質(zhì)相同容器中分別裝有相同質(zhì)量的水，水中的電阻絲的阻值分別量的水，水中的電阻絲的阻值分別 為為R1和和R2，且，且R1R2，則閉分開關，則閉分開關S后，后，a、b容器中水溫上容器中水溫上 升較快的升較快的是是( )A. a容器中的水容器中的水B. b容器中的水容器中的水C. a、b容器中的水溫上升的快慢一樣容器中的水溫上升的快慢一樣D.無法判斷

16、無法判斷B圖圖9-3-512、在溫度是、在溫度是20的的2400g的水里有一根阻值為的水里有一根阻值為10的的電阻絲電阻絲.若通過這根電阻絲的電流是若通過這根電阻絲的電流是10 A，需要多少時間，需要多少時間才能把水加熱到才能把水加熱到95(假設電阻絲放出的熱量全部被水吸假設電阻絲放出的熱量全部被水吸收收)?【答案【答案】756秒秒13、電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟、電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟_成正比，跟導體成正比，跟導體的的_成正比，跟成正比，跟_成正比，這個規(guī)律叫做焦耳成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律，數(shù)字定律，數(shù)字 表達式是表達式是_.14、電熱器是利用電流的、電熱器是利用電流的_效應制成的，

17、它的主要部件是效應制成的，它的主要部件是_.電流流過電熱器所做的功全部用來產(chǎn)生電流流過電熱器所做的功全部用來產(chǎn)生_.15、有兩根金屬電阻絲，電阻分別為、有兩根金屬電阻絲，電阻分別為5和和15，將它們串聯(lián)后，將它們串聯(lián)后接在一個電源兩端，它們的電接在一個電源兩端，它們的電 壓之比為壓之比為_，在相同的時間，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為_； 如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間，通過它們的電流之比為，通過它們的電流之比為_，在相等的，在相等的 時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為之比為_.電流的平方電流的平方電阻電阻通電的時間通電的時間Q=I2Rt熱熱發(fā)熱

18、體發(fā)熱體 熱量熱量1 31 33 13 116、圖圖16是是“探究電流通過導體產(chǎn)生熱量與導體電探究電流通過導體產(chǎn)生熱量與導體電阻關系阻關系”的實驗裝置，兩阻值分別為的實驗裝置，兩阻值分別為R和和2R的電的電阻絲浸在相同質(zhì)量和相同初溫的煤油中，每一燒阻絲浸在相同質(zhì)量和相同初溫的煤油中，每一燒瓶里各插一支溫度計，則閉合開關，經(jīng)過一段時瓶里各插一支溫度計，則閉合開關，經(jīng)過一段時間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過反反映出來的；采用這種連接方式的目的是映出來的；采用這種連接方式的目的是。為什么選煤油而不選酒精做實驗為什么選煤油而不選酒精做實驗 。溫度計的示數(shù)變化溫度計的示數(shù)

19、變化控制電流相同控制電流相同煤油比熱小，實驗效果顯著煤油比熱小，實驗效果顯著 17、為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關系，王軍設計了如圖19所示的甲、乙兩裝置。他將兩段阻值不同的電阻絲（R1R2）分別密封在兩個完全相同的燒杯中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。(l)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與_是否有關。(2)在這個實驗中，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過_體現(xiàn)出來的，像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”。這種方法在物理學的研究中經(jīng)常用到，請你列舉一列_. (3)在裝置甲、乙的兩次實驗中，比較相同時間里氣球A與C體積變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與_有關

20、。(4)若甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，A、B、C、D四個氣球脹大的程度從大到小的排列順序是_。這一步是 實驗（填“定性”或“定量”）。 (5)教材上的該實驗裝置如圖20所示（燒瓶與圖l9中的相同）。比較圖19和圖20所示的兩個實驗，你認為較好的是圖_裝置，理由是：_.電阻電阻氣球脹的程度大小氣球脹的程度大小 用吸引大頭針個數(shù)多少觀察電磁鐵磁性強弱用吸引大頭針個數(shù)多少觀察電磁鐵磁性強弱電流電流 C、D、B、A定性定性若選圖若選圖19，理由是：氣體熱脹冷縮效果比固液態(tài)更明顯，使實驗現(xiàn)象更直，理由是：氣體熱脹冷縮效果比固液態(tài)更明顯，使實驗現(xiàn)象更直 觀，時間更短。若選圖觀，時間更短。若選

21、圖20，理由是：用溫度計能較準確地測出煤油的溫度變化，理由是：用溫度計能較準確地測出煤油的溫度變化， 便于定量研究（只要敘述合理，均可得分）。便于定量研究（只要敘述合理，均可得分）。18、小明和小玲想利用如圖所示的裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”。兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。溫度計顯示煤油的溫度。（1）這兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應該_.實驗中把銅絲與鎳鉻合金絲串聯(lián)的目的_。這種實驗方法是 。（2）小玲問小明：“自來水比較容易獲得，干嘛不用水來代替煤油”。對于這個問題，小明與他的同學給出了下列四種答案，你認為合理的是（ ）A因為沒有有顏色便于觀察 B因為煤油是絕緣體C因為煤油有比較小的密度 D因為煤油有比較小的比熱（3）實驗中，小明和小玲發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高得快。這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越_,產(chǎn)生的熱量越多。這一步是 實驗（填“定性”或“定量”）。 相等相等電流相等電流相等控制變量控制變量B、D大大定性定性19、學習“焦耳定律”后小明想到兩個問題：如果用兩種液體來做實驗會怎樣?如果將兩個電阻并聯(lián)又會怎樣?于是他用一個電壓恒定的電源，兩個電加熱器等相