粤沪版九年级物理上册 （探究焦耳定律）电能与电功率 教学课件

第十五章电能与电功率探究焦耳定律

知识储备

电流做功的实质:电能转化为____

的过程。

电功的计算公式:W=Pt=

,推导式:W=I2Rt=_____。

纯电阻用电器工作时,将电能全部转化为

。

其他形式能内能UIt

新课学习知识点1通电导体放出热量的影响因素当电流一定时,导体的

越大,产生的热量就越多;当电阻一定时,通过的

越大,导体产生的热量就越多;通电

越长,产生的热量就越多。

电阻时间电流1(例1)如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。实验中选择的电阻丝为R1=R2=R3。

(1)两个透明容器中密闭着

相同的空气。(2)图中所示的实验是探究电流通过电阻时产生的热量与

大小的关系。(3)通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差

(选填“大于”“等于”或“小于”)左边U形管内液面的高度差。小于电流质量(4)该实验装置是利用_______________来反映电阻放出热量的多与少，这种方法叫做________。(5)进行步骤(2)时，控制了R1、R2的阻值相同，这种研究问题的方法叫做____________。U形管内液面高度差转换法控制变量法2(对点练习1)某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时,设计了如图所示的电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,R甲>R乙。

(1)实验中煤油吸热的多少是通过_________

来反映的;(2)将该电路设计成串联的目的是

;(3)通电一段时间后,比较两烧瓶中温度计的示数,若甲瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是:在

和通电时间相同时,

越大,导体产生的热量越多。

温度计示数变化控制通过两电阻电流和通电时间相等电流电阻知识点2焦耳定律及其计算电流通过导体时产生的热量跟

___成正比,跟

成正比,跟

成正比。这就是焦耳定律,用公式表示为

。

电流的平方Q=I2Rt通电时间电阻3(例2)某电热水壶接在220V电压下工作,其电阻为100Ω,则通电10s产生的热量为多少?Q=I2Rt=(2.2A)2×100Ω×10s=4840J答:略

4.(对点练习2)家用洗衣机的主要部件就是电动机,若一个洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A,电动机线圈电阻为4Ω,求每分钟电流通过线圈产生的热量?解:t=1min=60sQ=I2Rt=(2A)2×4Ω×60s=960J答:略

知识点3

电流的热效应

电流通过导体时,

能转化为

能的现象叫做电流的热效应。

电内5(例3)下列四种电器中,利用电流热效应工作的是

(

)A.吸尘器 B.电热水器

C.电视机 D.洗衣机B6(对点练习3)下列情况中是为了防止电热危害的是

(

)A.电视机背后有散热窗

B.家电长时间不使用,隔一段时间要通电一次C.大型爆破工程用电热引爆炸药

D.家庭电路一般要安装漏电保护器

A7(对点练习4)下列家用电器,利用电流热效应工作的是

。(电风扇、电饭锅、电磁起重机、电炒锅、洗衣机、电铃、电烙铁、电磁继电器、电水壶、电暖气、剃须刀、电熨斗、排烟罩)

电饭锅、电炒锅、电烙铁、电水壶、电暖气、电熨斗基础过关8.将规格都是“220V

100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是

(

)A.三个用电器产生的热量相同

B.电风扇产生的热量最多C.电烙铁产生的热量最多

D.电视机产生的热量最多

C9.两个电阻R1和R2,且R1<R2,把它们接到同一电源上,要使相同时间内产生的热量最多,就应该

(

)A.只用R1 B.只用R2

C.R1和R2串联 D.R1和R2并联

D10.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列正确的是

(

)A.甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等B.甲实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D.乙实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶4

答案是B11.如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω。闭合开关S,则R1消耗的电功率为

W;若通电30s,电阻R2产生的热量为

J。

240.412.如图所示电路中,电源电压U=3V,R1=2Ω,闭合开关后,电流表读数为0.5A。求:(1)R1在1min内产生的热量;(2)R2的阻值。解:(1)I1=I=0.5At=1min=60s

电路串联R=R1+R2R2=R-R1=6Ω-2Ω=4Ω答:略

13.有一电水壶的规格是“220V

1000W”,在额定电压下把1kg水的温度升高80℃需要多少s?[c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热量损失]解:水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×80℃=3.36×105J电水壶为纯电阻用电器,且不计热量损失所以W=Q吸=3.36×105J答:略

14.如图所示,为探究“电流通过导体产生热量多少与哪些因素有关”的实验装置。三个密闭容器中的电阻如图,三个容器串联,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,通电后,观察三个U形管中液面高度的变化。实验现象表明

(

)能力提升A.甲、乙、丙三容器串联,所以容器中电阻流过的电流相同B.在通电相同时间下,三个容器中产热量之比为1∶2∶1C.在乙、丙两容器可用来研究电流产热与电阻关系D.在通电相同时间下,三个容器中产热量之比为4∶8∶1答案是D15．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∶1A16.实际生活中,用电器接通电源后,都伴有热量的产生,小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连,实验前U形管两端液面相平,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。

(1)在实验过程中,通过观察U形管中_______

的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。(2)图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻