15.4探究焦耳定律 课件 2023-2024学年沪粤版物理九年级上册

15．4　探究焦耳定律 1 要点梳理 1．通电导体放出的热量跟哪些因素有关 (1)电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的________效应，即电流做功时将电能转化为________能的现象。 (2)通电导体产生的热量跟________________、______________以及__________________有关。 2．焦耳定律 (1)焦耳定律：电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成________，跟导体的电阻成________，跟通电的时间成________。 (2)焦耳定律的公式：__________。其中Q的单位是________，I的单位是________，R的单位是________，t的单位是________。 热 内 导体的电阻 导体中的电流 通电时间 正比 正比 正比 Q＝I2Rt J A Ω s 典例精练 知识点 探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关 例1　同学们用如图1所示的装置探究电流通过导体时产生的热量与电阻的关系。 (1)实验中通过观察____________________来比较电流通过导体时产生热量的多少，这里运用了________法。 图1 温度计的示数变化 转换 (2)为了便于比较电流通过两电阻丝时产生热量的多少，甲、乙两烧瓶中应装入初温相同、____________的同种液体。为了在较短的时间内达到明显的实验效果，烧瓶中的液体通常选用煤油而不选用水，主要是由于______________________。 (3)为达到实验目的，两电阻丝的阻值应________(选填“相同”或“不同”)。 (4)将两电阻丝串联是为了保证通电时间和________相同，此处运用了____________法。 质量相等 煤油的比热容比水的小 不同 电流 控制变量 (5)已知R1>R2，闭合开关S，通电一段时间后，发现甲烧瓶中温度计的示数变化较大。由此可得出实验结论：_____________ ___________________________________________________________。 (6)以甲烧瓶为研究对象，探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系。当滑动变阻器的滑片在某位置时，通电一段时间，记录下甲烧瓶中温度计示数的变化；接着将滑动变阻器的滑片向左移动，通电相同时间后，发现甲烧瓶中温度计示数的变化比之前大。由此得出结论：在电阻、通电时间一定时，通过导体的电流越________，电流通过导体时产生的热量越多。 在电流、通电 时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多 大 知识点 焦耳定律的相关计算 例2　(1)将阻值为100 Ω的电阻丝R1接在某一电压不变的电源上，通过它的电流为200 mA，则通电2 min电阻丝R1产生的热量为________J，该电源的电压为________V。 (2)用电阻丝R2替换上述电阻丝R1，通过电阻丝R2的电流为0.3 A，则通电2 min电阻丝R2产生的热量为________J。 (3)将阻值为200 Ω的电阻丝R3接在(1)中的电源上通电2 min，则电阻丝R3产生的热量为________J。 (4)标有“220 V　1 000 W”字样的电热水壶正常工作1 min产生的热量为________J。 480 20 720 240 6×104 例3　电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉，其能量流向图如图2所示。现有一台电动机，其线圈电阻为0.4 Ω，当电动机两端加220 V电压时，通过电动机线圈的电流为5 A。 图2 (1)该电动机每分钟消耗的电能为__________J，产生的热量为__________J，产热功率为__________W，转化为机械能的能量为__________J。 (2)若因为某些原因，这台电动机的扇叶被卡住了，则此时该电动机的发热功率是__________W。因此应尽量避免这种情况发生，否则容易烧坏电动机。 6.6×104 600 10 6.54×104 1.21×105 例4　两个电阻的阻值之比R1∶R2＝3∶1，若将它们串联后接入某电路中一段时间，则通过它们的电流之比I1∶I2＝__________，电功率之比P1∶P2＝__________，产生的热量之比Q1∶Q2＝__________；若将它们并联后接入某电路中一段时间，则产生的热量之比Q1′∶Q2′＝__________。