(教参)第18章 第4节 焦耳定律-【提分教练】2022-2023学年九年级物理全一册同步(人教版)

第4节　焦耳定律 素养目标 1. 能通过生活实例，认识电流的热效应。(物理观念) 2. 经历科学探究过程，在实验的基础上引出焦耳定律，能利用焦耳定律进行相关的计算。(科学思维、科学探究) 3. 通过学习电热的利用和防止，学会辩证地去看待问题。(科学态度与责任) 一、电流的热效应 1. 如果较长时间接打手机，你也会感到手机电池部位比较“烫”，这是 电流的热效应 现象。 2. 电炉丝接入电路时，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，使你想到 电流的热效应与电阻有关 。 二、焦耳定律 3. 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 。 4. 公式：Q＝I2Rt。 三、电热的利用和防止 5. 家里的电热水器、电饭锅、电饭煲、电熨斗，养鸡场的电热孵化器等，都是利用电能转化成热来工作的，都是利用 电热 的例子。 6. 防止：用电器的散热孔、散热风扇等。 【判一判】 1. 电功不一定等于电热，只有在电能完全转化为热能的电路中，电功才等于电热。 (　√　) 2. 焦耳定律是计算电流通过导体时产生的热量多少的，它能用来计算电能转化为其他形式能的多少。 (　√　) 【填一填】 3. 小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为40 Ω，工作时的电流为5 A，则通电10 s电阻丝产生的热量为 1×104 J。 4. 如图所示是小明买的干鞋器，每只干鞋器正常工作时的电压为220 V，电流为0.1 A，把它放入鞋内，通电后就可以起到干燥杀菌的作用。两只干鞋器是 并 联的。每只干鞋器正常工作10 min产生的热量为 1.32×104 J。 5. 将规格都是“220 V　100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入220 V的电路中，通电时间相同，电流通过它们产生的热量 电烙铁最多 ，消耗的电能 三者一样多 。(均选填“三者一样多”“电风扇最多”“电视机最多”或“电烙铁最多”) 　　电流的热效应 小征的爸爸是一名志愿者，每天结束忙碌的工作后，为了小区的群众安全，义务到小区门卫岗亭值夜班。岗亭里没有暖气，为了给爸爸取暖，小征把家里的电取暖器送到岗亭使用。接通电源工作一段时间后，小征发现电阻丝热得发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热。请你根据学过的物理知识，帮助小征解释产生此现象的原因。 按照教材第99页图18.4­2所示两个透明容器中密封着等量的空气，将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后。 (1)观察U形管中的液面有什么变化？ 答案：发现右边U形管中的液面高于左边U形管中的液面。 (2)将两电阻丝串联的目的是什么？ 答案：使通过两电阻丝的电流相等。 (3)你看到的现象说明了什么？ 答案：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 按照教材第100页图18.4­3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在右边容器的外部，将另一个相同的电阻和这个容器内的电阻并联，然后接通电路，通电一段时间后。 (1)观察U形管中的液面有什么变化？ 答案：看到左边U形管中的液面高于右边U形管中的液面。 (2)在右边容器的外部，将另一个相同的电阻和这个容器内的电阻并联的目的是什么？ 答案：使通过两电阻丝的电流不相同。 (3)你看到的现象说明了什么？ 答案：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是(　B　) 甲　　　　　　　　　乙 A. U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故 B. 通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的 C. 图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1∶2 D. 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系 (1)运用转换法来判断产生电热的多少，如本题中通过U形管中液面高度的变化来显示空气吸热的多少，从而显示出产生的电热的多少；(2)注意控制变量法的运用，如探究电热与电阻的关系，就要控制电流和通电时间相等；(3)在分析现象得出结论时，也要注意运用控制变量法来描述结论。 解析：U形管液面高度变化，是因为容器中气体热胀冷缩的缘故，A正确；通电后透明容器中气体的内能增大是通过热传递的方式改变的，B错误；图甲中，两电阻串联，通过它们的电流和通电时间均相等，根据焦耳定律Q＝I2Rt，通电一段时间后，左右两边容器内电阻产生的热量之比等于其阻值之比，为1∶2，C正确；图乙中，左右两边容器内电阻丝的阻值相等，两电阻丝中的电流不相等，故该装置可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，D正确。 1. 下列四种用电器中，利用电流热效应