16.4 科学探究：电流的热效应 课件 -2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

第十六章　电流做功与电功率 第四节 科学探究：电流的热效应 返回 1．电流通过导体会发热，我们把电流通过导体时电能转化为________能的现象叫做电流的热效应。 内 2．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成________比，跟导体的电阻成________比，跟通电时间成________比。 (2)公式：Q＝________。 (3)单位：电流的单位是________，电阻的单位是________，时间的单位是________，热量的单位是___________，即1 J＝______A2·Ω·s。 正 正 正 I2Rt 安培(A) 欧姆(Ω) 秒(s) 焦耳(J) 1 返回 1．[2022·长春]下列家用电器中利用电热工作的是(　　) A．电风扇 B．洗衣机 C．电饭锅 D．吸油烟机 返回 C 返回 2．[2022·徐州模拟]若电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220 V　60 W”的字样，它们都在额定电压下工作相同的时间，则三个用电器中产生的热量最多的是(　　) A．电烙铁 B．电视机 C．电风扇 D．一样多 A 3．[2022·常德]用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法不正确的是(　　) A．观察温度计的示数比较电流产生的热量 B．该实验装置可以探究通电时间一定时， 导体产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系 D．甲、乙两烧瓶中可以装质量相同的不同液体 D 返回 【点拨】通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被液体吸收，使液体的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，A正确；由图示实验可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而阻值不同，此装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系，B正确；通过调节滑动变阻器滑片，可以改变通过电阻丝的电流，所以能研究导体产生的热量与电流的关系，C正确；如果甲、乙两烧瓶中装质量相同的不同液体，则无法通过升高的温度比较产生电热的多少，D错误。 返回 4.[原创题]关于如图甲、乙所示的实验装置，下列说法正确的是(　　) A．图甲是探究电流通过导体产生的热量与电阻大小关系的装置 B．图甲中装置通电一段时间后，右侧容器内电阻丝产生的热量较多 C．图乙中装置通电一段时间后，右侧U形管内液面高度差较大 D．甲、乙两图中装置均不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系 C 返回 5．[教材改编题]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 C 6．某款家用茶具煮茶时的电阻为55 Ω，正常情况下通过茶具的电流是______A，煮一壶茶用了5 min，产生的热量为____________J。 返回 4 2.64×105 返回 7．[2021·宜昌]甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为(　　) A．2∶1 B．6∶1 C．1∶2 D．1∶6 B 8.[创新题]如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，先后将两个电阻R1和R2以并联和串联的方式分别放入甲、乙、丙、丁容器中，其中R1＞R2，若通电相同时间，则这四个容器中的水温从低到高的顺序是(　　) A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、甲、乙 C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙 B 返回 返回 9．[2022·烟台]如图所示，电源电压不变，灯泡L上标有“6 V　6 W”字样。闭合开关S1，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为________Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2∶3，则电阻R的阻值为________Ω，电阻R在10 s内产生的热量为________J。 6 12 30 10．[2021·玉林]把一段匀质导线对折后其阻值比原来的________(填“大”或“小”)；一个定值电阻两端的电压由2 V增大到4 V时，通过该电阻的电流增加了1 A，通电时间由1 s增加到2 s，则该电阻产生的电热增加了________J。 小 14 【点拨】把一段匀质导线对折后，长度变小，横截面积变大，其阻值变小；根据题意，设电压为2 V时，通过的电流为I，则电压为4 V时通过的电流为I＋1 A，由欧姆定律可得U1＝IR0，即2 V＝IR0　①；U2＝(I＋1 A)R0，即4 V＝(I＋1 A)R0　②；联立①②解得I＝1 A，R0＝2 Ω。定值电阻原来产生的电热Q1＝W1＝U1It＝2 V×1 A×1 s＝2 J，后来产生的电热Q2＝W2＝U2I′t′＝4 V×(1 A＋1 A)×2 s＝16 J，则该电阻产生的电热增加量ΔQ＝Q2－Q1＝ 16 J－2 J＝14 J。 返回 返回 11．[2022·威海]如图所示，电源电压恒为12 V，R0＝60 Ω，滑动变阻器的规格为“50 Ω　2 A”，电流表的量程为“0～0.6 A”，小灯泡上标有“6 V　3 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1 min电流通过滑动变阻器产生的热量为________J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入 电路中的最小阻值为________Ω。 180 30 12．[2022·达州]如图所示，电源电压恒为10 V，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω，直流电动机的额定电压为6 V，线圈电阻为2 Ω。当闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作，电动机主要将电能转化为________，此时电路中的电流为________A，整个电路通电100 s产生的内能为________J。 机械能 返回 0.4 192 13．[2022·台州]某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。 (1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中________的散失。 (2)保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化量ΔT和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像，如图乙。 根据上述实验，可以得出结论： ____________________________________ ________________________________。 热量 当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比 返回 (3)保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。 请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 升高的温度ΔT/℃ 0.4 0.9 ____ 2.5 3.6 1.6 $$