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

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1、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

2、，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

3、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

4、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，

5、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

6、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4

7、A.(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，若为纯电阻电路，电能全部转化为内能，此时Q＝W，故可以利用Q＝I2Rt＝W＝Pt＝UIt＝t计算；若为非纯电阻电路，电能只有一部分转化为内能，此时Q

8、＝Pt＝UIt，则只能利用Q＝I2Rt计算电热．(2)混淆实际问题中的电功与电热的原因在于不理解常用家用电器工作过程中能的转化．如电动机工作时，将电能转化为机械能和