第十八章 第4节 焦耳定律 第1课时 电流的热效应（作业课件）-【原创新课堂】2023-2024学年九年级物理下册（人教版 广东专用）

物理 九年级全册 人教版 原创新课堂 第4节　焦耳定律 第1课时　电流的热效应 1．电流的热效应：电流通过导体时电能转化为____能，这种现象叫做电流的__________。 2．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟________________成正比，跟______________成正比，跟_____________成正比。用公式表示为Q＝______。公式中电流I的单位用__________，电阻R的单位用___________，通电时间t的单位用_______，这样热量Q的单位才是焦耳(J)。 内 热效应 电流的二次方 导体的电阻 通电时间 I2Rt 安培(A) 欧姆(Ω) 秒(s) 【例1】下列用电器中，利用电流热效应工作的是_________________。 A.计算器　B．电热水壶　C．收音机　D．电冰箱　E．电炉　F．电烙铁　G．电焊 【变式训练1】如图，规格都是“220 V　120 W”的用电器，它们正常工作时，相同时间内产生热量最多的是( ) B、E、F、G A 【方法点拨】家用电器通电后，都会发热，判断是否利用热效应，最简单的办法是看用电器工作目的是否主要用来加热。 【例2】如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。 (1)实验中通过观察__________________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是____(填序号)。 ①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件 (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，________越大，产生的热量越多。 (3)图中U形管_________(选填“是”或“不是”)连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的_______不同。 (4)某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因：__________________。 液面的高度差 ① 电阻 不是 电流 电阻R3断路 【变式训练2】小明同学用如图甲所示装置探究焦耳定律：(R1＞R2) (1)实验中通过______________________来反映电阻丝产生热量的多少。 (2)实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻______电流产生的热量越多。 温度计示数的变化量 越大 (3)移动滑片调节通入电阻丝电流的大小，在通电时间相同的情况下，电流越____(选填“大”或“小”)，电阻丝产生的热量越多。 (4)实验后，小明换用两个阻值相同电阻丝分别对初温均为20 ℃的a、b两种液体加热(ma＜mb)，如图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图。则： ①t1时刻，a液体分子运动剧烈程度________b液体分子运动剧烈程度。 ②当加热到t2时刻，a液体吸收的热量________b液体吸收的热量。 ③a液体的比热容_________b液体的比热容。 ④a液体的沸点________b液体的沸点。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 【方法点拨】探究影响电热的因素采用的实验方法是控制变量法与转换法。 大 大于 等于 大于 大于 C 【变式训练3】一台线圈电阻为3 Ω的电动机，接在12 V的电源上时，通过电动机的电流为0.5 A，在2 min内电流做的总功是_______J，电流产生的热量是______J，转化成的机械能是________J，该电动机转化为机械能的转化效率为__________。 720 90 630 87.5% 1．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 2．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，其原因是( ) A.通过电炉丝的电流大 B．通过电炉丝的电流小 C.电炉丝的通电时间长 D．电炉丝的电阻大 3．甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，通过的电流之比为2∶1，通电时间之比为1∶2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为( ) A.5∶2 B．5∶4 C．2∶5 D．10∶1 D D A C 5．在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，三个相同的透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化。则( ) A.甲、乙、丙三个容器内的导体，电流相等 B.通电一段时间后，U形管中液面高度变化最大的是乙 C.要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙 两个U形管中液面高度的变化 D.要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙 两个U形管中液面高度的变化 B 6．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等。下列有关此探究活动的各种表述，错误的是( ) A.在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的 B.甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关 C.比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可 探究电流产生的热量与电流是否有关 D.在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产 生的热量最多 D 7．如图为探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与_______关系的实验装置，若把电路接在3 V的电源上，工作3 min，则电流通过电阻R1产生的热量为____J。 8．(2022·湘桥区模拟)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，实验小组设计了如题图所示的甲、乙两种装置。乙装置中将两段阻值不同的电阻丝(R1＜R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压相同。 电阻 36 (1)为了缩短实验时间，甲装置的容器里用的是煤油而不是水，原因是煤油的___________比水小，升温快。 (2)用乙装置做实验时，电流产生的热量多少是通过______________________反映出来的，这种研究方法叫__________。 (3)用乙装置做实验时，若要探究电流产生的热量与电阻的关系，应对比__________(填气球标号)两个气球的大小。 (4)用乙装置做实验时，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与________的关系。 比热容 气球膨胀的程度大小 转换法 A、B 电流 能力提升 9．学校开展“我为节能献一计”活动，小明想探究影响电热水壶电热转化效率的因素。他提出两点猜想，猜想1：与电热水壶的功率有关；猜想2：与被加热的水的质量有关。于是在家中进行实验探究。 (1)关于电热水壶消耗电能的测量，小明提出用电能表直接测量；因为家中只有一只电能表，小亮提出用秒表测出烧水时间，再用额定功率与时间的乘积求得。正确的测量方法是________的方法。 小明 (2)为了探究猜想1，应该保持①_______________一定，选用功率不同的电热水壶，进行实验。为了探究猜想2，小明设计了2个方案： A方案：用一个电热水壶先后三次加热不同质量的水，直至烧开。 B方案：找三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水，直至烧开。 小亮认为A方案可行，但实验时要注意②_____________________。 你认为B方案是否可行？并说明理由③___________________________________________________________________________。 水的质量和初温 水壶和水的初温相同 不可行，仅有一只电能表无法测出同时工作的三个电热水壶分别消耗的电能 (3)按照正确的方案进行实验，数据如下表： 第1、2、3组数据表明：电热水壶的功率相同，水的质量越大，电热转化效率越____。第1、4、5组数据表明：_____________________________________________________________。 (4)结合以上结论，请你对电热水壶的使用提出一点建议：______________________________________________________________________________。 高 水的质量相同时，电热水壶的功率越大，电热转化效率越高 使用功率较大的电热水壶或单次使用时加热质量较大的水可以提高电热转化效率 【例3】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． eq \f(U2,R) t C.I2Rt D．前面三个都可以 【易错警示】电流通过用电器产生的热量是由电阻产生的，在计算电阻产生的热量时，用公式Q＝I2Rt，不能用W＝UIt和W＝ eq \f(U2,R) t。 4．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为R，则电动机线圈上消耗的电热功率为( ) A.P B． eq \f(U2,R) C． eq \f(P2R,U2) D． eq \f(P－P2R,U2) $$