九年级物理上册 15.4探究焦耳定律学案（含练习）（新版）粤教沪版-（新版）粤教沪版初中九年级上册物理学案VIP免费

15.4探究焦耳定律图15－4－1一电流的热效应电流通过导体，导体发热的现象叫做电流的热效应．二探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关1．实验器材：两个锥形瓶(瓶内装等量煤油，瓶中两根电阻丝R1、R2的电阻分别为5Ω、10Ω，瓶中插入温度计)；滑动变阻器、导线、学生电源、开关和手表等．2．实验步骤(1)按电路图15－4－2甲连接好实验器材，进行实验，通电前，先记下瓶中煤油的初始温度t0，每经过相同时间(如1分钟)，就读出两支温度计的示数．图15－4－2(2)按电路图乙连接好实验器材，进行实验，通电前，先记下瓶中煤油的初始温度t0，移动滑动变阻器，改变电路中电流，经过相同时间，读出两支温度计的示数．(3)整理器材．3．实验结论：在________和________相同时，电阻值较大的电阻产生的热量多．当________和________一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多．实验还表明，当________和________一定时，通电时间越长，产生的热量越多．4．评估交流(1)煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高得多，用煤油做实验效果更明显．(2)实验中要多测几组数据，便于得出普遍规律．(3)实验中通过温度计示数的变化反映煤油吸热的多少，这里应用了转换法．(4)研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，应注意运用控制变量法．三焦耳定律1．内容：电流通过导体时产生的热量，跟______________成正比，跟导体的电阻成正比，跟________________成正比．2．公式：________________．[拓展](1)在串联电路中，电阻产生的热量跟导体的电阻成正比，即＝.(2)在并联电路中，电阻产生的热量跟导体的电阻成反比，即＝.四电流热效应的应用与控制1．电流热效应在生活和生产中的应用电饭煲、电热壶、电熨斗、电暖器等都用到了电流的热效应．[明确]判断用电器是否利用电流的热效应工作，主要看它消耗的电能是否主要转化为内能．2．电热的控制装风扇和散热窗等，是为了加快用电器的散热．类型一电流的热效应例1如图15－4－3所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是()A．电暖器B．洗衣机C．电风扇D．电视机图15－4－3[方法指导]电流通过导体会产生热量，但是对于不同的电路，消耗相同的电能转化成的内能是不同的，如电炉等电热器，可以认为电能全部转化为内能，但是对于电冰箱、电风扇等用电器，只有少部分电能转化为内能。类型二电热的影响因素例2如图15－4－4所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A、B、C内部都盛有质量和初温均相等的液体，其中A、B烧瓶中装的是煤油，C瓶中装的是水，A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，且RA＜RB＝RC.(假设实验中没有任何热损失)图15－4－4(1)小明用该装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”，他应该观察比较________两瓶中温度计的示数变化情况，其中________瓶中的液体温度升高得更快一些．(2)小红用该装置完成“比较水和煤油吸热升温的情况”的实验，她应该观察比较________、C两瓶中温度计的示数变化情况，实验中水和煤油吸热的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的．该实验中装有________(选填“水”或“煤油”)的烧瓶中温度计示数变化较大．[实验点拨]解答时把握好实验中的探究方法(1)转换法的应用：通过温度计的示数或U形管液面高度的变化反映产生电热的多少．(2)控制变量法的应用：在探究导体产生的热量与导体电阻的关系时，应该控制通过不同的导体的电流相同、通电时间相同；探究导体产生的热量与通过导体电流的关系时，应该控制同一导体的通电时间相同，改变通过电流的大小．类型三电热的计算例3某校物理实践活动小组在老师的指导下，组装了一台电动机．测知铜线圈的电阻为10Ω，在电压为220V时测试，1min内通过的电流为4A.(1)1min内电流通过线圈产生的热量是多少焦？下面是小明同学关于此问题的解答过程．解：Q＝W＝UIt＝220V×4A×1×60s＝5.28×104J.答：该时间内线圈产生的热量是5.28×104J.上述解答过程是否正确？请你作出判断并说明理由．(2)该电动机输出的功率有多大？(不计机械摩擦等)要求写出详细的计算过程．[易混辨析](1)电热计算的注意事项：在计算电热时，若为纯...