16.4 科学探究：电流的热效应 学案 2022-2023学年沪科版物理九年级全一册

自主学习 合作学习 明确目标 高效学习 自主学习 合作学习 明确目标 高效学习 第四节 科学探究:电流的热效应 一.目标导学 1.知道电流的热效应。 2.掌握“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验探究方法、实验结论。 3.理解、掌握焦耳定律,能用焦耳定律的公式进行简单计算。 4.拓展、理解和计算:电热转化效率等。 二.自主学习:阅读教材129—133页,先自主完成下列预习题,再与同学交流。 1. 电流的热效应:电流通过导体时_能转化为_能的现象叫做电流的热效应。利用电流的热效应有你家里的电磁炉、电饭锅、电热水器等,这类用电器叫 电热器 。 2.电流产生的热量与哪些因素有关?探究如下: (1)如图甲所示,连接电路闭合开关,保持电流的大小不变,每间隔一定时间记录一次温度计的示数。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_,电流产生的热量越_。 (2)取质量、初温均与上述实验相同的煤油,按甲图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,增大通过电阻丝的电流,通电时间与前次相同,记录煤油温度。实验结果显示:对同一电阻丝,在通电时间相同的情况下,通电电流越大,煤油的温度越_,表明电流越大,电流产生的热量越_。 (3)图乙是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置,电阻丝R1小于R2,将它们串联浸在相同_和相同_的煤油中,每一烧瓶里各插入一支温度计。通电一定时间后,可以看到 瓶中(填R1或R2)煤油温度升得高,这表明:在相同时间内、电流相同的情况下,电阻越_,电流通过导体时产生的热量越_。 3.电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_,跟导体的电阻成_,跟通电时间成_。这一规律称为焦耳定律。焦耳定律可用公式表示为Q=_,公式中,电流I、电阻R、时间t、热量Q的单位分别是_、_、_和_。 4. 电热器是利用电流的热效应来工作的。一电阻丝阻值为420 Ω,通过的电流为1 A,求通电10 s产生的热量。 5.一电饭锅电阻丝的电阻为44Ω,接在220V的家庭电路中,通电10min中产生多少J的热量? 三.笔记-必过知识点 1.电流的热效应:电流通过导体时_能转化为_能的现象叫做电流的热效应。 2.实验探究:电能转化为_或密闭_的内能,用到了_法和_法。 3.焦耳定律公式:Q =_。 4.电热效率:电能转化为内能的效率叫电热效率,热效率公式η=_。 四.当堂检测 评价_ 1.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( ) A.抽油烟机 B.电视机 C.电饭煲 D.电风扇 (第2题图) 2.【多选】下列关于如图所示实验的说法中正确的是( ) A.该实验研究的是电流的热效应,实验中要控制两烧瓶中煤油的质量相同 B.实验中串联的目的是为了控制通过两电阻丝的电流相同 C.该装置是探究电流产生的热量与电流大小的关系 D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少 3.下列措施中,属于利用电流热效应的是( ) A.电视机的后盖有很多孔 B.电饭锅的发热板装在底部 C.与空调器相连的导线很粗 D.电脑的主机中安装微型风扇 4.通过一根电阻丝的电流为2 A,通电1 min产生了2.64×104 J的热量,它的电阻是( ) A.66 Ω B.6 600 Ω C.110 Ω D.220 Ω 5.计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是( ) A.UIt B.t C.I2Rt D.前面三个都可以 6.(2022·营口) 如图所示,甲乙两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后_(选填“甲”或“乙”)容器连接的U形管液面高度差较大,此过程电能转化为密封空气的_能。实验表明:电流通过导体产生的热量跟_(选填“电流”或“电阻”)的大小有关;当电流为0.2A时,通电10s甲容器中的电阻产生的热量是_J。 (第6题图) 7.电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220V 1000W”、 “220V 1800W”和“220V 500W”的字样,它们各自正常工作相同时间,产生的热量最多是_(选填“电饭煲”、“电水壶”和“电熨斗”)。标有“220V 1000W”的电饭煲正常工作0.2h,电流所做的功为_kW·h。 8.两根电热丝,电阻之比为2∶1,若把他们串联接在电路中,相同时间内产生的热量之比为_;若把他们并联接在电路中,相同时间内产生的热量之比为_。 9.某同学用如图所示的实验装置来探究“电流的热效应与电阻大小的关系”。 (1)在A和B两烧瓶中盛有质量、初温均相同的煤油,使A和B中的 电阻丝阻值不同,闭合开关一段时间后,通过观察_ 可判断电流的热效应跟电阻大小关系,这种探究方法叫_。 (2)实验过程中发现实验现象并不明显,以下原因解释不合理的是_(填字母代号)。 A.电源电压太低 B.A和B中的电阻丝阻值相差很