2019年九年级物理全册18.4焦耳定律习题课件 新人教版.ppt

第十八章电功率第四节焦耳定律,目标导航,课前自主预习,课堂合作研究,课后作业,学习目标：1.知道电流的热效应。2.知道焦耳定律。3.知道电热的利用和防止。学习重点：通过探究知道电流的热效应与哪些因素有关.,目标导航,课前自主预习,（阅读课本P99-101,完成以下问题）一、电流的热效应:1.电流通过导体时将能转化为能，这种现象叫做。2.焦耳定律：(1)电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟成正比，这个规律叫做焦耳定律。(2)表达式为：。,电,内,电流的热效应,电流的平方,电阻,通电时间,Q=I2Rt,课前自主预习,公式中各符号的意义及单位符号意义单位符号意义单位Q-R-.I-t-.,电热,J,电流,A,电阻,时间,t,课前自主预习,二、电热的利用和防止1.电热器：电热器是利用电流的_效应工作的。我们日常使用的电热器有_、_、_。2.电热的防止：如果电热器聚集的电热过多，温度过高，有可能烧坏用电器，甚至引起火灾。电脑主机里装有风扇.散热窗都是为了。,热,电热水器,电饭锅,电熨斗,通风散热,课前自主预习,试一试：1.在如图所示的电器中，属于利用电流热效应工作的是（）2.某阻值为4的定值电阻，通过的电流是0.5A，则1min产生的热量是.,C,60J,课堂合作探究,一、思考：电炉丝工作时，电炉丝与它连接的导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关？二、探究电热大小的影响因素：1.猜想：电流通过导体产生的热量可能与有关。2.用如下图甲、乙所示的实验装置，进行实验.,因为电炉丝的电阻比导线电阻大得多；与电流电阻通电时间有关,通过导体的电流、导体的电阻、通电时间,课堂合作探究,3.实验时通过观察来反映电流产生的热量多少，这种研究方法叫做法。（1）在图甲中，把两根电阻丝R1R2串联在电路中是为了保证_相同，研究电流通过导体产生的热与_的关系。接通电路一段时间，观察到_边U形管中的液柱上升得高，说明电阻丝放出的热量多。结论：_越大，放热越多。,U型管液柱高,转换,通过导体的电流和通电时间,电阻,右,R2,通过导体的电流相等时，导体的电阻,课堂合作探究,（2）在图乙中，通过R3的电流比通过R4的电流，研究电流通过导体产生的热与_的关系。接通电路一段时间，观察到_边U形管中的液柱上升得高，说明电阻丝放出的热量多。结论：越大，放热越。,R3,大,电流,左,导体的电阻和通电时间相等时，通过导体的电流,多,课堂合作探究,（3）观察同一个U形管中的液柱，发现通电时间越长，U形管中的液柱上升得越高。这说明了电流、电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热越。4.对纯电阻电路，电流通过导体时，电能全部转化为，而没有同时转化为其他形式的能量。即：Q=W=。,多,内能,Pt,UIt,课堂合作探究,例1标有“220V40W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯正常工作相同时间，产生热量最多是（）A电风扇B电视机C电烙铁D节能灯,C,课堂合作探究,例2.一根60的电阻丝接在36V的电源上，在5min内产生多少热量？除了课本中的方法，还有其它方法吗？,课堂合作探究,例3.标有“220V、40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，求（1）消耗的电能是多少？（2）产生的热量是多少？,解：（1）W=Pt=40W100s=4000J（2）电热器为纯电阻因此Q=W=4000J,夯实基础1某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是（）ABCD,课后作业,B,课后作业,2（2017自贡）计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（）AUItBCI2RtD前面三个都可以,C,课后作业,3电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（）A通过导线的电流小于通过电阻丝的电流B导线的绝热皮隔热C导线的电阻远小于电阻丝的电阻D导线散热比电阻丝快,C,课后作业,4（2017武汉）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，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大下列说法正确的是（）A左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大B该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系,C,课后作业,C该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系DU形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的,5.(2017株洲)一台电风扇通电后电流r随时间c变化的图像如图所示，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为口，;后因机械故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为口2.忽略温度对电阻的影响，则()A.Q1=Q2B.Q1Q2C.Q1Q2D.条件不足，无法比较Q1和Q2的大小,课后作业,C,6如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后（两容器都不向外放热），下列说法正确的是（）A两容器中电阻产生的热量相同B右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍C右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍D右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍,课后作业,C,课后作业,7如图所示，在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1R2）分别按图中的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源通电相同时间后，水温最高的是（）A.B.C.D.,D,8当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q.如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是（）A将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的B将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的C将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍D将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍,课后作业,A,课后作业,9（2017邵阳）一根电阻丝的电阻是10，通过2A的电流时，1min内产生的热量是J第9题图第10题图10如上图是某电热水壶加热和保温电路原理图，R1=44，R2=440，当开关S1断开，S2闭合，电热水壶处于状态；该电热水壶的加热功率是W,2.4103,保温,1100,11（2017广元）1820年，丹麦物理学家在课堂上做实验时发现了电流的磁效应，电流也具有热效应，20年后的1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和的关系，家用电风扇工作时，电动机同时也要发热，一台标明“220V44W”的电风扇正常工作10分钟，电流产生的热量为J（已知电动机线圈电阻为2）,课后作业,奥斯特,通电时间,48,12（2017日照）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝,课后作业,（1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中（2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫,课后作业,转换法,（3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后，（填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，越大，所产生的热量越多,课后作业,右,电阻,（4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是。（5）如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q=,课后作业,在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多,I2Rt,课后作业,13.如图所示，电源电压12V，R1=10，R3=50（1）只闭合开关S2，1min内R3产生的热量是多少？（2）只闭合开关S3，R1的功率是1.6W，R2的阻值是多少？（3）同时闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数是多少？,课后作业,13.解：（1）由电路图可知，当只闭合开关S2，R1和R3串联，根据串联电路电阻特点可知，总电阻：R总=R1+R3=10+50=60，由欧姆定律得，电路中的电流：I=0.2A，时间t=1min=60s，由焦耳定律得，R3产生的热量：Q=I2R3t=（0.2A）25060s=120J（2）由电路图可知，当只闭合开关S3，R1和R2串联，由P=I2R得，电路中的电流：I=0.4A，由I=得，此时电路的总电阻：=30根据串联电路电阻特点可知，电阻R2的阻值：R2=R1=3010=20,课后作业,（3）由电路图可知，当同时闭合开关S1、S2、S3，R1被短路，R2和R3并联，电流表测干路中的电流，由欧姆定律得，通过R2的电流：I2=0.6A，通过R3的电流：I3=0.24A，根据并联电路电流规律可得，干路中的电流：I1=I2+I3=0.6A+0.24A=0.84A，即电流表的示数为0.84A答：（1）只闭合开关S2，1min内R3产生的热量是120J；（2）只闭合开关S3，R1的功率是1.6W，R2的阻值是20；（3）同时闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数是0.84A,14（2017呼和浩特）小王同学自制了一只“热得快”，这只“热得快”是用一根电阻为48.4的电阻丝制成，将它接在220V的家庭电路里使用求：（1）该“热得快”5min内产生的热量；,课后作业,（2）为了安全小王同学将一只工作指示灯与电阻串联使用，经测量电阻丝消耗的功率为原来功率的81%，求指示灯的电阻,课后作业,精英题库15（2017本溪）某同学为自家小鱼缸设计了一款具有“加热”和“保温、循环”功能的装置，电路图如图所示，其中电源电压为36V，电动机标有“12V6W”字样。使用时，先闭合S1，当鱼缸中水温低于20时，S2自动闭合，装置处于“加热”状态；水温达到25时，S2自动断开，电动机正常工作使水流动，装置处于“保温、循环”状态。求：,课后作业,（1）“保温、循环”时，电动机正常工作的电流、加热管R0两端的电压及阻值；,课后作业,（2）“加热”时，加热管R0的电功率；,课后作业,（3）“加热”时，此装置5000s可将5.4kg的水由20加热到25此时R0的加热效率是多少？c水=4.2103J/（kg）,课后作业,17（2017东营）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22，主要参数如下表（c水=4.2103J/（kg）,课后作业,课后作业,D,（1）洗衣机内注