粵教滬科版九年級物理上冊第十五章電能與電功率15-4探究焦耳定律教學課件

第十五章

電能與電功率15.4

探究焦耳定律課程要求1.通過實驗，了解焦耳定律。2.能用焦耳定律說明生產(chǎn)、生活中的有關現(xiàn)象。核心素養(yǎng)1.能量觀念2.科學探究知識點精講1.導體中有電流通過時會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的_________。2.實驗結論：（1）當_____和_________一定時，通過導體的電流越大，導體產(chǎn)生的熱量就越_____。（2）當_____和_____________一定時，導體的電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量就越_____。知識點1：探究通電導體放出的熱量跟哪些因素有關熱效應電阻通電時間多電流通電時間多（3）當_____和_____一定時，通電時間越長，導體產(chǎn)生的熱量就越_____。電阻電流多3.小洋為了探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與其電阻大小是否有關”，她連接了如圖15-4-1所示的電路進行實驗，兩個電熱絲的阻值分別為R1＝5Ω、R2＝10Ω。（1）其中兩個完全相同的甲、乙燒瓶內(nèi)分別裝有質量______（填“相等”或“不相等”）、初溫均為t0＝25℃的煤油，閉合開關，相同時間后，甲、乙燒瓶內(nèi)溫度計的示數(shù)分別為t1＝30℃、t2＝34℃，斷開開關。這里運用的實驗研究方法是_______________法。（2）實驗中，電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少用_______________來反映；這里運用的實驗研究方法是______法。相等控制變量溫度計示數(shù)的大小轉換（3）為了在較短時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，燒瓶中的液體通常選用煤油而不選用水，主要的原因是________________________。（4）根據(jù)上述現(xiàn)象可知，電流通過______（填“R1”或“R2”）產(chǎn)生的熱量多。煤油的比熱容比水小R2（5）實驗結論是___________________________________________________________________________________。（6）小洋同學如果想在更短時間內(nèi)看到明顯的實驗現(xiàn)象，可以向______（填“左”或“右”）調節(jié)滑動變阻器的滑片，同時增大電路的______。在電流、通電時間相同時，導體的電阻越大，導體放出的熱量越多左電流4.如圖15-4-2是探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關的實驗裝置，將兩根阻值不等的電阻絲R1、R2串聯(lián)后分別放入兩個透明容器中，并封閉等量的空氣，通電前A、B兩個U形管內(nèi)的液面相平，接通電源一分鐘后，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，則（）A.I1＞I2，A管中的液面高度差較大B.I1＜I2，A管中的液面高度差較小C.I1＝I2，A管中的液面高度差較大D.I1＝I2，A管中的液面高度差較小D5.如圖15-4-3小明探究電流通過導體產(chǎn)生熱量的影響因素，初始U形細管中各液面高度相平，容器中有等量空氣且密閉良好，R1＝R2，A、B接入電路中，則（）A.通過R1和R2電流相等B.左側U形管中液面高度差較大C.若要探究電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少與電流的關系，必須要求R3＝R2D.該裝置能探究電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少與通電時間的關系B思路點撥：探究通電導體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關的實驗中，研究對象是定值電阻。電流通過定值電阻時產(chǎn)生熱量，這些熱量被煤油吸收，表現(xiàn)為溫度計的示數(shù)升高,這是一種轉換法。易錯辨析：通電導體產(chǎn)生的熱量影響因素有電流、電阻和通電時間。在寫結論時，一定要用控制變量法的方式，把要控制不變的因素寫全，特別注意不要漏掉“通電時間”。6.電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟______________成正比，跟導體的_________成正比，跟____________成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。知識點2：焦耳定律電流的平方電阻通電時間7.焦耳定律的計算公式：_____________(適用于所有電路)。對于純電阻電路，電流通過導體時，電能全部轉化為_____，所以可以推導出：Q＝W＝_____＝_____＝________。Q＝I2Rt內(nèi)能PtUIt8.有一個110Ω的電阻絲，通過它的電流是2A，要產(chǎn)生44000J的熱量，所需的時間是多少？解：由Q＝I2Rt，可得所需時間t＝

＝100s。答：（略）9.某電熱器在220V的電壓下工作5min，放出11880J的熱量，則通過的電流是多少？解：由Q＝UIt，可得通過的電流I＝

＝0.18A。答：（略）10.一個電飯鍋的電阻是55Ω，額定電壓為220V，正常工作時每分鐘產(chǎn)生多少熱量？解：正常工作時每分鐘產(chǎn)生的熱量Q＝UIt＝

＝52800J。答：（略）

11.生活和許多產(chǎn)業(yè)中都要用到電熱，如__________________________；但是，很多情況下也要防止電熱造成危害，所以要采取散熱措施，如：______、_________、_________。知識點3：電流熱效應的應用與防止電熱水壺(或電飯鍋)散熱窗散熱片散熱風扇12.電流的熱效應是指電流通過導體時，把______能轉化為______能的現(xiàn)象。下列用電器主要利用電流的熱效應工作的是__________(填序號）。①電風扇

②手機

③電熱毯

④電暖手寶

⑤電烤箱⑥筆記本電能電內(nèi)③④⑤13.下列例子中，能防止電熱危害的是()A.供取暖用的電褥子B.高空飛行員所穿衣服里的電熱保溫裝置C.收音機、電視機的機殼上有許多小孔D.孵化家禽的電熱孵卵機思路點撥：電熱有利有弊，要根據(jù)人的目的進行具體分析。C課堂鞏固1.如圖15-4-4是研究電流熱效應的部分實驗電路，甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值。比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓U甲、U乙以及它們在相同時間內(nèi)分別產(chǎn)生的量Q甲、Q乙的大小，下面關系中正確的是(

)A.U甲＝U乙，Q甲＝Q乙

B.U甲＜U乙，Q甲＞Q乙C.U甲＜U乙，Q甲＜Q乙D.U甲＞U乙，Q甲＜Q乙C2.如圖15-4-5所示實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣，則下列說法正確的是()A.該實驗裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關系B.該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮反映電阻絲放出熱量的多少C.通電一段時間后，左側U形管中液面的高度差比右側的小D.將左邊電阻絲換成10Ω后，可以探究電熱與電阻的關系A

A4.許多重大火災都是由于線路故障造成，其中的一個原因是導線連接處接觸不良。由于導線連接處的阻值______，在該處消耗的電功率將______(填“減小”或“增大”)，會產(chǎn)生局部過熱，引發(fā)火災。假設某線路的導線連接處電阻為1Ω，如果100s內(nèi)電流通過此處產(chǎn)生的熱量為1×104J，則電流等于______。增大增大10A5.如圖15－4－7是“探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與導體電阻的關系”的實驗裝置，R1和R2兩電阻絲浸在質量和初溫相同的煤油中，每一燒瓶里各插入一支溫度計。請回答下列問題：（1）燒瓶中裝入的煤油是______（填“導體”或“絕緣體”）。絕緣體（2）你認為在選取電阻絲時，R1和R2