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广东省深圳市西丽第二中学九年级物理全册课件 第十八章 第4节《焦耳定律》(新人教版)

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简介 3.某阻值为4Ω的定值电阻,通过的电流为,则1min产生的热量是()【解析】选C.由焦耳定律得,该定值电阻1min产生的热量为Q=I2Rt=()2×4Ω×60s=60J,故选假设导体没有电阻,

广东省深圳市西丽第二中学九年级物理全册课件 第十八章 第4节《焦耳定律》(新人教版)

3.某阻值为4Ω的定值电阻,通过的电流为,则1min产生的热量是()【解析】选C.由焦耳定律得,该定值电阻1min产生的热量为Q=I2Rt=()2×4Ω×60s=60J,故选假设导体没有电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是()A.白炽灯仍然能发光B.电动机仍然能转动C.电饭煲仍然能煮饭D.电熨斗仍然能熨衣服【解析】选B.白炽灯、电饭煲、电熨斗都是利用电流的热效应工作的,若导体没有电阻,它们都不能正常工作.但电动机仍然能转动,且效率大大提高,故选小兰的奶奶觉得家里的电褥子太热了,小兰就把电褥子的电阻线截掉一小段,这样电褥子在使用时就_______热了.(选填“不”或“更”)【解析】根据P=U2/R可知,在电压不变时,减小电阻可以增大发热功率,故截掉一小段后,电阻线的电阻减小,发热功率更大,电褥子更热.答案:更6.将一个30Ω的电阻接入由4节干电池串联成的电源中,电阻中通过的电流为_______A,通电1min产生的热量是________J.【解析】每节干电池的电压为,电源电压U=4×=6V;由欧姆定律可知,通过电阻的电流I=U/R=6V/30Ω=,所以1min产生的热量Q=I2Rt=()2×30Ω×60s=72J答案:在“探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系”的实验中,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计,如图所示,电流通过导体产生的热量不易直接观察,本实验中通过_________显示电流产生的热量变化;上述实验中采用这种电路连接方式的目的是______________________.【解析】电流做功是将电能转化为煤油的内能,因此电流做功的多少可以通过煤油的温度计示数显示出来,若通电一段时间后,两瓶中煤油温度变化不同,则说明电流做功不同.探究电热与电阻的关系,应保持通过两电阻丝的电流和通电时间相同,故将其串联在电路中.答案:温度计示数上升(改变)保证通过两个电阻丝的电流相等(串联电流相等)8.某校师生自制了一台电烘箱,电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生×104J的热量,求:(1)此时电阻丝的电功率;(2)此时电阻丝的电阻;【解析】(1)电烘箱消耗的电能全部转化为热量,所以电阻丝的电功率为(2)由P=I2R得电阻丝的电阻为答案:(1)1100W(2)44Ω基础梳理.知识点睛电能越多越多电流的二次方导体的电阻通电时间I2Rt对于消耗的电能全部转化为热能的用电器,如:电炉等,W=Q;对于消耗的电能中的一部分转化为热能的用电器,如:电动机等,W>Q.散热散热风扇散热窗要点归纳.诱思探究一、实验探究:探究影响电流热效应的因素1.实验器材:烧瓶和温度计各两只、煤油、电源、开关、电阻不同的甲乙两段电阻丝(例如铜丝和镍铬合金丝)、电流表、导线若干、滑动变阻器.2.实验方法:控制变量法3.实验步骤(1)如图两个烧瓶中盛着等量的煤油,温度计显示煤油的温度.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶甲中的金属丝是铜丝,电阻比较小.烧瓶乙中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大.(2)两瓶中的金属丝串联起来接到电源上.由于电路没有分支,通过两段金属丝的电流相同.通电一定时间后,比较两瓶中煤油的温度变化.研究电流的热效应与电阻的关系.(3)在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流,研究电流的热效应与电流的关系.(4)给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入相同电流,保证电阻及电流相同,研究电流的热效应与通电时间的关系.4.实验结论电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关.1.探究电流的热效应跟电阻的关系时,为什么要控制电流和通电时间相同,这是什么实验方法?提示:因为电流、通电时间和电阻都影响电流热效应的大小,为了找出电流热效应跟电阻的关系,应保持电流和通电时间相同,只改变电阻.这是利用控制变量法.2.研究电流通过导体放出的热量与电阻的关系时,怎么保证通过两段电阻丝的电流和通电时间相同?提示:通过把甲、乙电阻丝串联在电路中来实现.3.如何比较电流通过导体放出的热量的多少?这是什么实验方法?提示:采用转换法.产生热量的多少通过烧瓶中煤油的温度变化(温度计的示数变化)来比较.4.能否选用两段阻值相差不大的电阻丝?提示:不能.产生热量相差不大,效果不明显.二、电热的计算1.消耗的电能全部转化为热能的用电器(纯电阻电路),消耗的电能等于放出的热量,即I2Rt=Q=W=Pt=UIt在实际问题中主要涉及电炉、电饭锅、电烤箱等电热器.2.比较导体放出热量多少.(1)在电流相同时,根据Q=W=I2Rt,电阻越大,相同时间内放出的热量越多;(2)在电压相同时,根据电阻越小,相同时间内放出的热量越多.(1)在并联电路中,电阻两端的电压相同,电热功率:(2)在串联电路中,通过电阻中的电流相等,电热功率【典例】一只电烙铁的规格为“220V110W”请回答下列问题:(1)该电烙铁正常工作的电流为多少?(2)该电烙铁的电阻为多少?(3)在额定电压下通电10min产生多少热量?【解析】本题考查有关电功率、热量的计算.由电烙铁的规格可知,其额定电压为220V,额定功率为110W,其正常工作时的电流即额定电压下的电流,可以根据公式计算得出;电阻可以根据额定电压和额定功率求得,也可以利用额定电压和计算出的电流求得(此题中电流值正好除尽);计算产生的热量的最简单的方法为用额定功率乘以时间求得.答案:(1)电烙铁正常工作的电流(2)电烙铁的电阻或(3)产生热量Q=W=Pt=110W×10×60s=×104J易错剖析.举一反三混淆纯电阻电路和非纯电阻电路【典例】下列各用电器均标有“220V60W”字样,它们正常工作相同的时间,发热最多的用电器是A.电视机B.电风扇C.电热毯D.一样多【易错答案】A、B、D【纠错剖析】选项易错角度纠错剖析A忽略纯电阻电路和非纯电阻电路的区别,错误地把电视机和电风扇作为纯电阻电路,认为二者产生的热量等于消耗的电能电视机消耗的电能有一部分转化为光能和声能B电风扇消耗的电能大部分转化为机械能【正确答案】选C.由W=Pt得三种用电器正常工作相同的时间,消耗的电能相同.但是电视机和电风扇都不是纯电阻电路,消耗的电能并没有全部转化为热量,而电热毯是纯电阻电路,消耗的电能全部转化为热量,故正常工作相同的时间,发热最多的用电器是电热毯.课时训练.基础达标1.下列常见电器中不是利用电流的热效应的是()【解析】选B.电动机是电动设备,不是利用电流的热效应来工作的,而电炉、电饭锅、电熨斗则都是利用电流的热效应来工作的,将消耗的电能全部转化为内能,故选电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为()A.导线电阻远小于熨斗电阻,相同时间内导线消耗的电能很少B.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流C.导线的散热比熨斗快D.导线外的绝缘皮隔热【解析】选A.电熨斗工作时,导线与熨斗串联,电流相等,但是导线电阻远小于电熨斗电阻,根据Q=I2Rt可知,相同时间内导线产生的热量很少,消耗的电能也少,所以熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,A对B错;与散热和隔热关系不大,故C、D错.一、电流的热效应1.定义:电流通过导体时转化为热的现象.2.影响电流通过导体产生热的因素.(1)在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量就;(2)在电阻一定,通电时间相同的情况下,通过电流越大,产生的热量.二、焦耳定律1.内容:电流通过导体产生的热量跟成正比,跟成正比,跟成正比.2.公式:Q=.三、电热的利用和防止1.利用:电热器,如家庭中使用的电炉、电饭锅等.2.防止:.例如计算机内的、电视机外壳的.。