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

科学探究： 电流的热效应　 16.4 沪科版 九年级全一册 第十六章 温度与物态变化 下列四种用电器中，利用电流热效应工作的是(　　) A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶 夯实基础·逐点练 1 D 2 白炽灯是根据电流的________效应工作的。灯丝做成螺旋状是为了________(填“增大”或“减少”)散热，以便更好地发光。 2 夯实基础·逐点练 热 减少 用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是(　　) 3 夯实基础·逐点练 A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系 B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快 C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小 夯实基础·逐点练 夯实基础·逐点练 C 【点拨】 通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法称之为转换法，故C正确。 【答案】 如图所示，ab和bc是两根电阻丝，若将a、b端接入某一恒定电压的电路时，1 min产生的电热是360 J；若将b、c端接入同一电路中时，1min产生的电热是180 J，则将a、c端接入该电路时，1min产生的电热是(　　) A．540 J B．180 J C．120 J D．30 J C 4 夯实基础·逐点练 如图所示，是物理兴趣小组发明的泡沫切割器，主要由输出电压为3V的电源和阻值为6Ω的电热丝构成。则该切割器在正常工作时通过电热丝的电流是________A，电热丝1min时间内放出的热量是________J。 5 夯实基础·逐点练 0.5 90 在生产和生活中许多地方要利用电热，有的时候又要尽量避免电热的产生。以下电器或者设备中是为了避免电热产生的是(　　) A．养鸡场采用电热孵化器，使孵化雏鸡规模化 B．输电线常采用铜线或者铝线作为芯线 C．利用电流进行金属冶炼 D．利用电烙铁焊接线路板 6 夯实基础·逐点练 9 夯实基础·逐点练 【点拨】 由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流一定时，电阻越小，电流通过该电阻产生的热量越少，用铜线或铝线作为芯线，而不是用电阻更大的铁线，主要是为了减小电流在电线上产生的电热，故选B。 【答案】 B 10 将规格都是“220 V　100 W”的一台电风扇和一把电烙铁分别接入家庭电路中，下列有关说法中，错误的是(　　) A．两个用电器产生的热量一样多 B．电流通过两个用电器做功一样多 C．两个用电器消耗的电能一样多 D．两个用电器的电功率相同 7 夯实基础·逐点练 夯实基础·逐点练 【点拨】 不清楚不同用电器工作时能量转化情况是解题错误的根源。电风扇工作时，电能转化成内能和机械能；电烙铁工作时，电能全部转化成内能，用电器转化成的内能越大，产生的热量越多，在相同时间内，电烙铁产生的热量多，故A错误。 【答案】 A 如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6 V　3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，电阻R的电功 率为______W，通电10 min后R 产生的热量为________J。 8 0.6 整合方法·提升练 360 整合方法·提升练 【点拨】 如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R2的阻值为30Ω。当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.3 A，求： (1)电阻R1的阻值。 整合方法·提升练 9 (2)当开关S1、S2均闭合时，通电10 s电阻R2产生的热量。 整合方法·提升练 如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出)，U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。 整合方法·提升练 10 (1)实验中通过观察______________的变化来比较导体所产生热量的多少，这里运用了________(填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想。 (2)用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的________相等，来探究导体产生热量与电阻的关系。 整合方法·提升练 液面高度差 转换法 电流 【点拨】 图甲中，两个电阻丝串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，探究的是电流产生热量跟电阻的关系。 (3)在乙装置中，C、D透明容器中产生热量较多的是______容器。 整合方法·提升练 C 【点拨】 图乙装置中，两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，通过右端两个电阻的总电流和通过左端电阻的电流相等，即I右＝I左，而I右＝I内＋I外，则I左＞I内，容器内电阻的阻值都是5Ω，通电一段时间，由公式Q＝I2Rt知，C容器中电流产生的热量多。 两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，电阻RB的阻值是________Ω；若将两电阻并联在电压为3V的电源两端，通电一段时间后，导体A、B产生的热量之比是________。 11 10 探究培优·拓展练 2:1 探究培优·拓展练 【点拨】 探究培优·拓展练 在如图所示电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A，通电时间1min，则电动机消耗的电能是________J，产生的热量是________J。 12 180 30 22 探究培优·拓展练 【点拨】 由图可知，R0与电动机并联，A2测R0支路电流，I0＝0.3 A，A1测干路电流，I＝0.8 A，则电动机工作时通过线圈的电流IM＝I－I0＝0.8 A－0.3 A＝0.5 A；电源电压U＝U0＝I0R0＝0.3 A×20 Ω＝6 V；1 min内电动机消耗的电能W＝UIt＝6 V×0.5 A×60 s＝180 J; 1 min内电流通过电动机产生的热量Q＝I2MRMt＝(0.5 A)2×2 Ω×60 s＝30 J。 由电路图可知，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，电源的电压U＝UL＝6 V，由P＝IU可得，通过灯泡的电流IL＝＝＝0.5 A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过电阻R的电流IR＝I－IL＝0.6 A－0.5 A＝0.1 A，电阻R的电功率PR＝IRU＝0.1 A×6 V＝0.6 W；通电10 min，电阻R产生的热量QR＝WR＝PRt＝0.6 W×600 s＝360 J。 解：当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，R1＝＝＝10 Ω。 解：当开关S1、S2均闭合时，R1和R2并联，并联电路中各支路两端的电压相等，则有U2＝U＝3 V，由欧姆定律可知，通过R2的电流I2＝＝＝0.1 A，则通电10 s电阻R2产生的热量Q2＝I22R2t＝(0.1 A)2×30 Ω×10 s＝3 J。 由图像可知，UB＝3 V时，IB＝0.3 A，根据I＝可得电阻RB的阻值 RB＝＝＝10 Ω；两电阻并联在电压为3 V的电路中，U＝UA＝UB＝3 V，由图像可知，U＝3 V时，IA＝0.6 A，IB＝0.3 A，通电时间相同，根据Q＝W＝UIt可得，RA和RB产生的热量之比＝＝＝＝＝。 $$