《电学实验专题复习》之四课件

焦耳定律复习电学实验专题复习

之四1课时授课教师：袁伟杰电功和电功率定义：公式：电功电流所做的功，用W表示。国际：焦耳，简称焦，用J表示W=UIt=Pt单位：电热定义：测定电功率焦耳定律内容电流在单位时间内所做的功，用P表示。单位常用单位：千瓦时，用KW·h表示。换算关系：1KW·h=3.6×106J公式：国际：瓦特，简称瓦，用W表示。常用：千瓦，用KW表示。原理、电路图、器材用电器的功率额定功率实际功率公式：Q=I2Rt

电热的利用和防止换算：1KW=1000W

要点考点聚焦焦耳定律实验是电学的重要实验，实验运用控制变量法，当两段电阻串联时控制电流和通电时间相同，得出电流产生的热量与电阻大小有关；当两电阻并联时，控制电阻和通电时间相同，得出电流产生的热量与电流大小有关。主要考查科学探究的方法和过程。通过实验探究知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。常考点：（1）探究电流热效应的两种方法——控制变量法和转换法；（2）对实验方案的评估。电与热

导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。

利用电流做功将电能转化为内能的装置，统称为电热器。

电流的热效应举例生活中的电热器电与热——焦耳定律

灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，为什么电线的发热却觉察不出来？电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，这是为什么？家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾都是电流热效应的结果提出问题

电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关？做出猜想导体的电阻导体中电流通电的时间实验方法控制变量法(转换法）探究热量与电阻的关系R1=10ΩR2=5Ω1:怎样研究电热器产生热量与电阻大小的关系?控制电流和时间相同，电阻不同两个电阻串联时，可以保证通过它们的电流和时间相同；怎样联接？实验：焦耳定律控制煤油（空气）质量相等试验结论结论1:在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。探究热量与电流的关系R1=R2=R3=10ΩI2

=

2I1R1R2R31:怎样研究电热器产生热量与电流大小的关系?控制电阻和时间相同，电流不同实验：焦耳定律试验结论结论2:在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。试验结论结论1:在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。结论2:在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。结论3:在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。怎样理解焦耳定律焦耳定律定量地描述了电能向热能转化的规律，用公式Q=I2Rt

来表示，适用于任何电路。在电流所做的功全部用来产生热量时，焦耳定律可根据电功公式W=UIt和欧姆定律导出：Q=W=UIt=

，这里的条件是电功全部用来产生电热，上述公式才成立，所以，它们只适用于纯电阻电路。在纯电阻电路中，在不同的情况下，选用不同的公式去解决问题会更简便。初中物理中控制变量的实验1、研究弦乐的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。2、研究蒸发快慢与温度、表面积和表面气流的关系。3、研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系。4、研究电流与电压、电阻的关系。5、研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。6、研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流表的大小的关系。7、研究滑动摩擦力与压力和接触面之间粗糙程度的关系。8、研究压力的作用效果（压强）与压力和受力面积的关系。9、研究液体压强与液体的密度和深度的关系。10、研究物体的动能与质量和速度的关系。11、研究物体的重力势能与质量和高度的关系。中考练习1、电烙铁通电后热得发烫，而跟电烙铁连接的铜导线却不怎么热，这是因为()A．电烙铁通电后会发热，而铜导线通电后不会产生热量B．通过电烙铁的电流大，而通过铜导线的电流小C．电烙铁内电热丝的电阻比铜导线的电阻要大得多D．电烙铁内电热丝的通电时间比铜导线长C2、电炉的主要部件就是一段电阻丝。某型号的电炉其电阻丝的阻值约50Ω，在照明电路里正常工作时，通过电路的电流约

；30s产生的热量大约

J。4.4A290403、下列家用电器中，利用电流热效应工作的是(

)A．笔记本电脑

B．电冰箱C．电风扇

D．电暖器解析：笔记本电脑主要是将电能转化为光能和声能；电冰箱和电风扇中主要部件是电动机，主要将电能转化为机械能；电暖器是利用电流的热效应来工作的，D选项正确．4、有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器，下列家用电器中要防止电热产生危害的是()A．豆浆机B．电热水器C．电熨斗D．电视机

D

5、两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______。4︰31︰9

6、当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的(

)A、2倍B、4倍

C、0.25倍D、0.5倍B

7、两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝上的放热情况是（）A、两根一样多B、粗的一根较多C、细的一根多D、缺少条件，无法判断C8、某同学自制了一个“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻.将这个电热驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为220V时，1min内产生的热量的______J.9、一个标有“220V，500W”字样的电加热器(俗称“热得快”)，正常工作20分钟产生的热量为______焦.假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大气压下____(填“能”或“不能”)将质量为2千克20℃的水加热至沸腾.10、阻值为R的电热丝接到电压不变的电源上，3分钟可以使一杯水烧开，现换用阻值为2R的电阻，再接到此电源上，__分钟可以使同样的一杯水烧开.290.4不能6×105611、如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别为R1和R2，且R1＜R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上升较快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断B图9-3-512、、在温度是20℃的2400g的水里有一根阻值为10Ω的电阻丝.若通过这根电阻丝的电流是10A，需要多少时间才能把水加热到95℃(假设电阻丝放出的热量全部被水吸收)?【答案】756秒13、电流通过导体时产生的热量跟__________成正比，跟导体的____成正比，跟__________成正比，这个规律叫做焦耳定律，数字表达式是_______.14、电热器是利用电流的__效应制成的，它的主要部件是______.电流流过电热器所做的功全部用来产生____.15、有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们串联后接在一个电源两端，它们的电压之比为_____，在相同的时间内产生的热量之比为______；如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为____，在相等的时间内产生的热量之比为____.电流的平方电阻通电的时间Q=I2Rt热发热体热量1∶31∶33∶13∶116、图16是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过

反映出来的；采用这种连接方式的目的是

。为什么选煤油而不选酒精做实验

。温度计的示数变化控制电流相同煤油比热小，实验效果显著

17、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图19所示的甲、乙两装置。他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杯中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。(l)甲装置可探究电流产生的热量与_______是否有关。(2)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过_______________体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一列__________________________________________________.(3)在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与____________________有关。(4)若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是__________________________。这一步是

实验（填“定性”或“定量”）。

(5)教材上的该实验装置如图20所示（烧瓶与图l9中的相同）。比较图19和图20所示的两个实验，你认为较好的是图________装置，理由是：_________________________.电阻气球胀的程度大小

用吸引大头针个数多少观察电磁铁磁性强弱电流

C、D、B、A定性若选图19，理由是：气体热胀冷缩效果比固液态更明显，使实验现象更直观，时间更短。若选图20，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究（只要叙述合理，均可得分）。18、小明和小玲想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。（1）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_______________.实验中把铜丝与镍铬合金丝串联的目的________。这种实验方法是

。（2）小玲问小明：“自来水比较容易获得，干嘛不用水来代替煤油”。对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（）A．因为没有有颜色便于观察B．因为煤油是绝缘体C．因为煤油有比较小的密度D．因为煤油有比较小的比热（3）实验中，小明和小玲发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_______,产生的热量越多。这一步是

实验（填“定性”或“定量”）。相等电流相等控制变量B、D大定性19、学习“焦耳定律”后小明想到两个问题：如果用两种液体来做实验会怎样?如果将两个电阻并联又会怎样?于是他用一个电压恒定的电源，两个电加热器等相关器材进行探究，其中两个电加热器的电阻分别为R1、R2(R1<R2，不计热量损失)。（1）请你帮小明完成这两个问题的探究。①他在两个烧杯中分别放入质地和初温均相等的纯水和煤油，图14是他组成电路的一部分。通电一段时间后，电阻______(选填“R1”或“R2”)应放出的热量多。但小明却发现甲杯中温度升高得快．你认为产生这种现象的原因是______。②待两个电加热器冷却后，小明用刚才的实验器材组成了并联电路，他在两个烧杯中都更换成质量和初温相等的煤油，同时工作一段时间后，发现R1所在烧杯中的煤油温度升高得快，这说明当______相同时，电阻越______，产生的热量越多。(2)小明想到，生活中的一些大功率用电器．如电炉、空调等，在使用插座时，有时会烧坏插座，有经验