内容正文:
三、电热器 电流的热效应(第二课时)
第十五章 电功和电热
1.分析影响电流热效应的因素实验。
2.能够结合焦耳定律公式和欧姆定律进行相关的结合计算。
能够结合焦耳定律公式和欧姆定律进行相关的结合计算。
学
习
目
标
学
习
重
难
点
第十五章 电功和电热
探究影响电流热效应的因素
第1部分
第十五章 电功和电热
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探究影响电流热效应的因素
在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,镍铬合金丝和铜丝按如图所示的方式连接在电路中,镍铬合金丝的电阻比铜丝的大,甲、乙烧瓶中盛有等量的煤油,通电一段时间后( )
A. 甲瓶中温度计的示数变化较大
B. 乙瓶中温度计的示数变化较大
C. 两瓶中温度计的示数变化一样大
D. 条件不足,无法判断
B
分析:串联电路中,镍铬合金丝和铜丝电流相同,通电时间相同,镍铬合金丝电阻越大,产生的热量越多。
控制变量法
转化法
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探究影响电流热效应的因素
下列关于图所示实验的说法中错误的是( )
A.该实验研究的是电流的热效应
B.实验中采用了控制变量法
C.观察实验现象可知:在其他条件相同时,电阻越大产生的热量越少
D.实验中是通过观察U形管内液面高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
C
×多
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探究影响电流热效应的因素
小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图11所示的实验电路。两个烧瓶甲、乙中盛有质量、初温相等的煤油,其中R1<R2。
(1)R1与R2采用串联的连接方式,其目的是为了控制通电时间、________相等。
(2)在通电时间相同时,两烧瓶内煤油上升较高的是_____瓶。由此可知,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______。
电流
B
多
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探究影响电流热效应的因素
小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图11所示的实验电路。两个烧瓶甲、乙中盛有质量、初温相等的煤油,其中R1<R2。
(3)实验过程中小明移动滑片,电流表的示数如图2所示,其读数为________A,若R1=10Ω,则1min内电流通过R1所产生的热量是______J。
0.30
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第十五章 电功和电热
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探究影响电流热效应的因素
在探究影响电流热效应的因素的实验中:
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较___________________,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是______;
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小通过木块移动的距离来比较
温度计示数的变化
C
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探究影响电流热效应的因素
在探究影响电流热效应的因素的实验中:
(2)小明先测量烧瓶内煤油的温度后,闭合开关,通电30 s再测量烧瓶内煤油的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见下表):
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流______,其产生的热量______;
越大
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
多
同一导体,电阻相同
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探究影响电流热效应的因素
在探究影响电流热效应的因素的实验中:
(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中______(填A或B)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______(填串联或并联);(本题中,三个烧瓶中的液体质量相等)
(4)小明提议利用上述实验装置改做比较水和煤油比热容的大小的实验,则他应选择乙图中______(填A或B)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成______。
B
串联
A
水
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焦耳定律
计算
第2部分
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焦耳定律相关公式
名称 符号 单位 公式
电热 Q J Q=I2Rt
电阻 R Ω R=
电流 I A I2=
时间 t s t=
该公式适用于所有电路中
1.纯电阻电路
2.包含电动机等非纯电阻电路
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焦耳定律相关公式
名称 符号 单位 公式
电热 Q J Q=UIt
电压 U V U=
电流 I A I=
电热 Q J Q=t
电压 U V =
电阻 R Ω R=
该公式仅适用于纯电阻电路
Q=W
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