16.4 科学探究：电流的热效应—沪科版九年级物理全一册导学案

16.4科学探究：电流的热效应沪科版九年级全一册导学案（带答案） 学习目标 1. 掌握探究电流产热相关实验。 2. 理解并运用焦耳定律 知识回顾： 电流做功的实质就是将电能转化成其他形式的能的过程，我们也知道当电流通过一段导体时，导体会发热。这个过程中是将电能转化成内能，这种现象又叫做电流的热效应 那么，电流产生热量的多少与哪些因素有关呢？ I：探究实验 猜想：电流产热多少可能与电流大小，电阻以及通电时间有关系 实验方法：控制变量法 测量工具：①停表，用来记录加热时间。②温度计：测量温度，整个实验中我们是通过观察温度计的示数变化来判断电流产热多少，这种实验方法称为转换法。 整个实验中我们用煤油来做实验是利用了煤油比热容小的特性，温度变化明显。 1. 探究电流产热与时间的关系 保证电流大小和电阻不变，每间隔一段时间记录温度计的示数变化。 实验电路图 实验结论：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越高，表明电流产生的热量越多。 2. 探究电流产生的热量与电阻大小的关系 保证电流和通电时间相同，电阻不同，因此我们要选用两个阻值不同的电阻，将两个电阻串联起来，保证电流相同。实验中两个玻璃瓶内的没有质量要相同，并且记录玻璃瓶内煤油的温度。 实验电路图 结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产热越多。 3. 探究电流产生的热量与电流大小的关系 实验中要保证电阻和通电时间相同，电流不同 实验电路图 甲 乙 乙装置中并联一个电阻是起到分流的作用，保证流过下面两个电阻的电流不同 实验结论：在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，电流产热越多 II：焦耳定律：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。 公式： 公式中电流I的单位是A，电阻R的单位Ω，时间t的单位是s 热量Q单位是J。 达标检测 1．在相等的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量多，则（　　） A．通过甲的电流一定比通过乙的电流大 B．甲两端的电压一定比乙两端的电压大 C．甲的电阻一定比乙大 D．甲消耗的电功率一定比乙消耗的电功率大 2．在探究电流产生的热量与什么因素有关时，小李设计了如图的实验装置．甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联，两个U型管中装有等量的水．把这个装置接入电源，利用这套装置可来探究电流产生热量（ ） A． 与电压的关系                  B．与电阻的关系                   B． C．与电流的关系             D．与电能的关系 3．甲、乙两个电热器的电阻之比为，通电相同时间产生的热量之比为，则通过甲、乙的电流之比为（　　） A． B． C． D． 4．采用如图所示的装置，既可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，也可以比较水和煤油吸热升温的现象，则在这两个实验过程中，下列说法正确的是(　　) A．都一定要控制液体的初温相同 B．都是通过温度计示数的变化来反映液体吸收热量的多少 C．都要控制所选烧瓶中液体的质量相等 D．都要控制所选烧瓶中电阻丝的阻值相等 5．如图是探究电流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，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（   ） A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小 6．将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是 A．电冰箱产生的热量最多 B．电脑产生的热量最多 C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多 7．小明家的电饭锅电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是 A．电路的电压过高           B．新买的电源线过短           C．新买的电源线过粗           D．新买的电源线过细 8．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V，线圈电阻为2，线圈中电流为10 A。这台电动机正常工作1 s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则 A．W=3 800 J，Q=200 J B．W=3 800 J，Q=3 800 J C．W=72 200 J，Q=200 J D．W=72 200 J，Q=3 800 J 9．电熨斗是利用电流的__