人教版九年級(jí)物理第十八章-第4節(jié)-焦耳定律（拔高版）輔導(dǎo)教學(xué)案

1、第十八章 第4節(jié) 焦耳定律 輔導(dǎo)科目物理年 級(jí)九年級(jí)教材版本人教版講義類型拔高版（適用于考試得分率高于80%的學(xué)員）教學(xué)目的1.知道電流的熱效應(yīng)。2.知道焦耳定律，能夠利用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。3. 知道電熱器發(fā)熱的原理，并能列舉出利用和防止電熱的實(shí)例。重、難點(diǎn)重點(diǎn)：能理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位；并會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算難點(diǎn)：用實(shí)驗(yàn)探究焦耳定律授課時(shí)長(zhǎng)建議授課時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)教學(xué)內(nèi)容【課程導(dǎo)入】 電熱水器提供熱水 電暖氣提供熱量 電熨斗熨燙衣物 電烤箱烘烤食品電流的熱效應(yīng)生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。在研究電流的熱效應(yīng)時(shí)，有個(gè)

2、問(wèn)題值得我們思考：電爐絲通過(guò)導(dǎo)線接到電路里，電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？換句話說(shuō)，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？【新知講解】知識(shí)點(diǎn)一：焦耳定律一、電流的熱效應(yīng)1、 電流的熱效應(yīng)生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。思考: 電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？問(wèn)題：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？猜想：與“電流、電阻、時(shí)間”有關(guān)實(shí)驗(yàn)：1、實(shí)驗(yàn)裝置：2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯侩娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān) 3、實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法4、實(shí)驗(yàn)原理

3、：當(dāng)電流通過(guò)電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里面原來(lái)一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高。我們可以通過(guò)管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量 實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯侩姛崤c電阻的關(guān)系研究電熱與電流的關(guān)系研究電熱與時(shí)間的關(guān)系方法：控制變量法I、t相同，比較不同阻值電阻所產(chǎn)生的電熱大小R、t相同，比較相同阻值的電阻，通過(guò)大小不同的電流所產(chǎn)生的電熱大小I、R相同，比較不同通電時(shí)間所產(chǎn)生的電熱大小原理電流產(chǎn)生的熱量使密封空氣的溫度升高，體積膨脹，導(dǎo)管內(nèi)液面高度隨之發(fā)生變化，通過(guò)比較液面高度來(lái)判斷電熱的大小電路設(shè)計(jì)實(shí)物連接現(xiàn)象連接大阻值電阻導(dǎo)管液面高度高連接大

4、電流的導(dǎo)管液面高度高連接通電時(shí)間長(zhǎng)電阻導(dǎo)管的液面高度高結(jié)論在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多問(wèn)題及說(shuō)明1、實(shí)驗(yàn)電阻為純電阻；2、利用歐姆定律可得出電熱與電壓關(guān)系二、焦耳定律1內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。2公式：Q = I2Rt 3單位：焦耳（J）4適用于所有電路三、電熱的利用與防止1、電熱的利用2、電熱的防止很多情況下我們并不希望用電器的溫度過(guò)高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了

5、通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。 四、電能與電熱的關(guān)系1.歐姆定律適用于純電阻電路，而不適用于非純電阻電路。2.當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即W=Q，這樣的電路，我們稱之為純電阻電路。此時(shí)：W=UIt=Q=I2Rt=U2tR P總=UI=P熱=I2R=U2R 如：電暖器，電飯鍋，電爐子等3.當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：電能=內(nèi)能+機(jī)械能。此時(shí)，WQ熱，這樣的電路，我們稱之為非純電阻電路。W=UIt P總=UI ；Q=I2Rt P熱=I2R例題【例1】一只標(biāo)有“6V 3W”的

6、小燈泡，接在電源電壓為12V的電路中，為使其正常發(fā)光，應(yīng)（選填“串”或“并”）聯(lián)一個(gè)電阻（小燈泡燈絲電阻不變），該電阻通電20s產(chǎn)生的熱量是 J。【答案】：串；60。【解析】：由題知，電源電壓大于燈泡的額定電壓，所以，為使該燈泡正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻分壓，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)串聯(lián)電阻R兩端電壓：URUUL12V6V6V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由PUI可得，電路中的電流：IIL0.5A，由I可得，串聯(lián)電阻的阻值：R12；該電阻通電20s所產(chǎn)生的熱量：QI2Rt（0.5A）2×12×20s60J。£練習(xí)1、一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，線圈電阻為0

7、.5，接在12V的電源上時(shí)，通過(guò)的電流為2A，（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作5min消耗多少電能？（2）有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？解：（1）消耗的電能：W=UIt=12V×2A×300 s=7200J（2）五分鐘，電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量：Q = I2Rt=(2A)2×0.5 ×300 s= 6 00 J W機(jī)=W-Q=7200J-600J=6600J APSMV2、小明同學(xué)的玩具電動(dòng)車上，有一微型直流電動(dòng)機(jī)，小明將它接在圖示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P。(1)當(dāng)示數(shù)為0.3V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)示數(shù)為0.3A。求電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是多大？(2)當(dāng)示數(shù)

8、為3V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)示數(shù)為0.4A。求電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率及對(duì)外做功的機(jī)械功率。 §知識(shí)小結(jié) 【課堂檢測(cè)】1、如圖所示，2只燒瓶?jī)?nèi)裝有煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶?jī)?nèi)各裝1根阻值不同的電阻絲R甲和R乙則利用該實(shí)驗(yàn)裝置難以完成探究的是（）A電流通過(guò)電熱絲時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電熱絲的阻值大小有關(guān)B電流通過(guò)電熱絲時(shí)產(chǎn)生的熱量跟通過(guò)電熱絲的電流大小有關(guān)C電流通過(guò)電熱絲時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電熱絲的通電時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)D電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比2、如圖是研究電流產(chǎn)生熱量實(shí)驗(yàn)裝置的一部分，兩個(gè)透明容器內(nèi)密封著等質(zhì)量、同溫度的空氣，容器內(nèi)的電熱絲阻值不同，在通

9、電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化。下列判斷正確的是（）A如果甲比乙升高快，則通過(guò)甲容器中電阻的電流一定大B如果甲比乙升高快，則通過(guò)甲容器中的電阻一定大C如果甲比乙升高慢，則通過(guò)甲容器中電阻兩端的電壓一定大D該裝置探究的是“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系3、如圖所示，在接線柱間接入熔絲和銅絲，熔絲電阻大于銅絲。接通電源，閉合開(kāi)關(guān)S，依次閉合各小燈泡支路的開(kāi)關(guān)，可以看到電流表的示數(shù)逐漸增大；再閉合電爐絲支路的開(kāi)關(guān)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)熔絲被熔斷。下列說(shuō)法正確的是（）實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電路超負(fù)荷運(yùn)行會(huì)引起安全事故實(shí)驗(yàn)中通過(guò)熔絲的電流大于銅絲通電相同的時(shí)間，熔絲所產(chǎn)生的熱量多于銅絲隨著支路開(kāi)關(guān)依次閉合，熔

10、絲最終熔斷說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度有關(guān)A只有B只有C只有D都正確4、如圖為探究“焦耳定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。將容器中的電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路中，且R1R2下列說(shuō)法正確的是（）A該實(shí)驗(yàn)裝置用于探究“電壓和通電時(shí)間一定時(shí)，電熱與電阻的關(guān)系”B閉合開(kāi)關(guān)后，通過(guò)R1的電流大于R2的電流C閉合開(kāi)關(guān)后，甲管中液面上升比乙慢D閉合開(kāi)關(guān)后，要使電流增大，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)5、小黃家中新購(gòu)置了一臺(tái)掛式電熱水器，他查看了電熱水器說(shuō)明書后，將電熱水器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成如圖所示電路圖，該熱水器設(shè)有高，中，低三檔，電熱絲R

11、148.4，電熱絲R224.2，容積為20L，使水從20加熱到70，下列說(shuō)法不正確的是水的比熱容為4.2×103J/（kg）（）A開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，處于低溫檔B水從20加熱到70需要吸收的熱量4.2×106JC若利用中溫檔加熱需要4200s，則電熱轉(zhuǎn)化效率為50%D高溫檔的加熱功率2800W6、某電動(dòng)標(biāo)有“220V、1100W”的電動(dòng)機(jī)，電阻為4，若該電動(dòng)機(jī)正常工作，則1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是 J，10s內(nèi)該電動(dòng)機(jī)消耗的電能為 J。7、某家用電熱水壺的額定功率是1.68kW，正常工作3min，該電熱水壺可將1.5kg初溫為20的水加熱到 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下且不計(jì)熱量損失，

12、c水4.2×103J/（kg）8、小羅和小蘭想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，溫度計(jì)顯示煤油的溫度。（1）這兩個(gè)燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該 。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了保證電流和通電時(shí)間相同，應(yīng)將銅絲和鎳鉻合金絲 接入電路中。（3）實(shí)驗(yàn)中，小羅發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的快。這表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越 ，產(chǎn)生的熱量越多。（4）小蘭設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的電路圖，她打算把R1和R2兩根電阻絲分別放入AB兩瓶中進(jìn)行試驗(yàn)，請(qǐng)問(wèn)，她研究的可能是導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 大小的關(guān)系

13、。9、某實(shí)驗(yàn)小組在“探究影響電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量多少的因素”時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油，電阻絲R甲R(shí)乙（1）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，選用煤油而不用水，主要是由于 ；實(shí)驗(yàn)中煤油吸熱的多少是通過(guò) 來(lái)反映的（選填“溫度計(jì)示數(shù)的變化”或“加熱時(shí)間”）。（2）如圖所示電路，通電4min后，比較兩燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是： 。（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小明還想利用該裝置探究“水和煤油的吸熱能力”，為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要添加的測(cè)量工具是 ，目的是 ，為了使相同時(shí)間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相等，小明設(shè)計(jì)的電路必須滿足的條件是 。

14、10、如圖甲是小奇探究“影響電流熱效應(yīng)因素”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）如圖甲所示的裝置中小奇通過(guò)觀察 來(lái)反映電流產(chǎn)生熱量的多少；通電一段時(shí)間后，可知R1電阻產(chǎn)生熱產(chǎn)生熱量多，由此可以說(shuō)明： 。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小奇發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不明顯，可能的原因是 （一條即可）。（3）利用圖甲小奇同學(xué)想“探究電流熱效應(yīng)與電流的關(guān)系”，請(qǐng)寫出你需要收集的證據(jù) 。（4）小奇用如圖甲所示的裝置，進(jìn)一步探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流的關(guān)系圖象，根據(jù)焦耳定律可知，圖乙中能正確反映hl關(guān)系的是 。11、洗碗機(jī)是自動(dòng)清洗餐具的機(jī)器，某型號(hào)家用洗

15、碗機(jī)工作程序?yàn)槭紫冉o水箱注水，當(dāng)水注滿時(shí)，停止注水并自動(dòng)加熱，水溫上升到50即停止加熱，洗滌程序啟動(dòng)，熱水從噴管噴出對(duì)餐具清洗、噴淋，直到洗滌過(guò)程結(jié)束，排水泵啟動(dòng)，將水箱中的廢水排出，圖甲為該洗碗機(jī)的等效加熱電路圖，R為發(fā)熱電阻，其中位于水箱上部的兩個(gè)導(dǎo)電塊A、B組成一個(gè)開(kāi)關(guān)，具有注滿水自動(dòng)加熱功能（通常水是導(dǎo)體），圖乙為該洗碗機(jī)某次正常工作時(shí)的Pt圖象，設(shè)水箱中的水溫為20，加熱效率為80%。（1）不計(jì)水的電阻，求發(fā)熱電阻R的阻值（2）該洗碗機(jī)正常洗一次碗消耗的電能是多少？（3）已知人工洗一次碗用18kg的水，則改用洗碗機(jī)洗碗，一次可以節(jié)約多少kg的水？12、如圖是小芳設(shè)計(jì)的可調(diào)式電熱水器的

16、工作原理圖，電路由電熱管R和可調(diào)電阻器R0組成。電熱水器的工作電壓為220V，電熱管R的最大加熱功率為1100W電熱管R的阻值不變?？烧{(diào)電阻器R0的阻值范圍是0132求：（1）電熱管的阻值R為多少？（2）最大加熱功率下，電熱轉(zhuǎn)化效率是90%的電熱水器，工作10min，水吸收的熱量是多少？（3）電熱水器的最小加熱功率是多大？【答案】1、D?！窘馕觥緼、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電路中的電流是相同的，通電時(shí)間也相同，電阻不同，故可以探究電流通過(guò)電熱絲時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電熱絲的阻值大小是否有關(guān)，故A能完成；B、圖中有滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)滑片，可以改變電流的大小，故可以探究電流通過(guò)電熱絲時(shí)產(chǎn)生的熱量跟通過(guò)電

17、熱絲的電流大小是否有關(guān)，故B能完成；C、實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)控制開(kāi)關(guān)來(lái)控制通電時(shí)間的長(zhǎng)短，來(lái)判定產(chǎn)生熱量與通電時(shí)間的關(guān)系，故C能完成；D、實(shí)驗(yàn)中可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻、通電時(shí)間、電流大小的關(guān)系，但不能得出具體的數(shù)字關(guān)系，故D不能完成。2、B。【解析】A、如果甲比乙升高快，只能表明甲產(chǎn)生的熱量要多于乙產(chǎn)生的熱量，由圖可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中，各處的電流是相同的，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)公式QI2Rt可知，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，如果甲比乙升高快，則通過(guò)甲容器中的電阻一定大，故B正確；C、如果甲比乙升高慢，根據(jù)公式QI2Rt可知，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大

18、，產(chǎn)生的熱量越多，如果甲比乙升高慢，則通過(guò)甲容器中的電阻一定小，根據(jù)UIR可知，甲的電壓小，故C錯(cuò)誤；D、由圖可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)，電流和通電時(shí)間相同，電阻不同，故探究的是熱量與電阻大小的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。3、B?！窘馕觥坑蓤D知，小燈泡和電爐絲是并聯(lián)的，并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以同時(shí)工作的用電器越多，干路電流越大，干路導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量越多，達(dá)到一定程度，會(huì)引起熔絲熔斷，甚至引發(fā)安全事故。故正確；串聯(lián)電路電流處處相等，熔絲和銅絲是串聯(lián)在干路中的，所以通過(guò)熔絲的電流等于通過(guò)銅絲的電流。故錯(cuò)誤；已知熔絲電阻大于銅絲，通過(guò)的電流相同，由焦耳定律QI2Rt知，在相同時(shí)間，熔絲產(chǎn)生的熱量多。故正確

19、；并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，隨著支路開(kāi)關(guān)依次閉合，干路電流逐漸增大，熔絲最終熔斷，說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度有關(guān)。故正確。4、C?！窘馕觥緼、圖中兩電阻串聯(lián)，通過(guò)的電流和通電時(shí)間相等，而電阻不同，故可研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，AB錯(cuò)誤；C、根據(jù)QI2Rt，因R1R2故右邊容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，由轉(zhuǎn)換法，甲管中液面上升比乙慢，C正確；D、閉合開(kāi)關(guān)后，要使電流增大，由歐姆定律，要減小電路的電阻，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)，D錯(cuò)誤。5、D?！窘馕觥緼、由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，電路中電阻最大，由P可知，功率最小，熱水器處于低溫檔，故A正確；B、由

20、可得，水的質(zhì)量mV1.0×103kg/m3×20×103m320kg，水從20加熱到70需要吸收的熱量Qcmt4.2×103J/（kg×20kg×（7020）4.2×106J，故B正確；C、由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S、S2閉合，S1斷開(kāi)，電熱絲R2接入電路，根據(jù)P可知，為中溫?fù)?；中溫檔功率P中溫2000W，利用中溫檔加熱4200s，需要消耗電能WP中溫t2000W×4200s8.4×106J，電熱轉(zhuǎn)化效率×100%×100%50%，故C正確；D、閉合S、S1、S2時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路的總

21、電阻最小，由P可知，電路的總功率最大，熱水器處于高檔，低溫檔的加熱功率P低溫1000W，高溫檔的加熱功率P高溫P低溫+P中溫1000W+2000W3000W故D錯(cuò)誤。6、6000；11000?！窘馕觥侩妱?dòng)機(jī)上標(biāo)有“220V、1100W”，則其正常工作時(shí)的電流為：I5A；電動(dòng)機(jī)正常工作，則1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是：QI2Rt（5A）2×4×60s6000J；10s內(nèi)該電動(dòng)機(jī)消耗的電能為：WPt1100W×10s11000J；7、68?！窘馕觥坑蒔可得，電熱水壺正常工作3min消耗的電能為：WPt1680W×3×60s3.024×105J；

22、不計(jì)熱量損失，WQ3.024×105J；根據(jù)Qcm（tt0）可得：t+t0+2068。8、（1）相等；（2）串聯(lián)；（3）大；（4）電流?！窘馕觥浚?）導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量被煤油吸收，通過(guò)溫度計(jì)升高的示數(shù)反映產(chǎn)生熱量的多少，所以煤油的質(zhì)量應(yīng)相等。（2）因?yàn)榇?lián)電路中電流處處相等，故將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接入電路中，可以保證電流和通電時(shí)間相等。（3）燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻大，在電流和通電時(shí)間相等時(shí)，產(chǎn)生的熱量多，所以B瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高得快，說(shuō)明在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（4）小蘭將R2與R3并聯(lián)；后與R1串聯(lián)，將R1和R2分別放入兩瓶中，兩個(gè)

23、電阻的阻值相同，通過(guò)R1和R2的電流不同，故她研究的可能是導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系。9、（1）煤油的比熱容小，現(xiàn)象更明顯；溫度計(jì)示數(shù)的變化；（2）電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；（3）天平；稱量質(zhì)量相等的水和煤油； R甲R(shí)乙 ?！窘馕觥浚?）根據(jù)t，相同質(zhì)量的水和煤油吸熱相同，因?yàn)槊河偷谋葻崛菪?，故現(xiàn)象更明顯，故為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，選用煤油而不用水；根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中煤油吸熱的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映的；（2）如圖所示電路，兩電阻串聯(lián)，通過(guò)的電流相同，通電4min后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，說(shuō)明甲中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，因電阻絲R

24、甲R(shí)乙，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小明還想利用該裝置探究“水和煤油的吸熱能力”，根據(jù)比較不同物質(zhì)吸熱能力的兩種方法，要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同，故為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要添加的測(cè)量工具是天平，目的是稱量質(zhì)量相等的水和煤油，為了使相同時(shí)間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相等，根據(jù)QI2Rt，小明設(shè)計(jì)的電路必須滿足的條件是R甲R(shí)乙。10、（1）細(xì)玻璃管中紅色液柱上升的情況；在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；（2）裝置的氣密性不好；（3）相同時(shí)間、同一電阻、不同的兩個(gè)電流、對(duì)應(yīng)的紅色液柱上升的高度；（4）A?！窘馕觥浚?）電流產(chǎn)生的熱量不容易直

25、接測(cè)出，實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的熱量用來(lái)加熱相同的液體，液體的液柱上升的越高，表明該液體的溫度越高，吸熱越多，故實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察玻璃管中紅色液柱上升的情況來(lái)比較吸收熱量的多少；通電時(shí)間相同，電路是串聯(lián)電路，電流也是相同的，可知R1電阻產(chǎn)生熱產(chǎn)生熱量多，故實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；（2）實(shí)驗(yàn)中氣球膨脹差別不大，原因很多：可能是裝置漏氣，還可能是R1、R2的阻值大小相近等；（3）探究電流熱效應(yīng)與電流的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制通電時(shí)間、電阻相同，電流的大小不同，產(chǎn)生的熱量不同，液柱上升的高度也不同，故需要搜集的證據(jù)有：相同時(shí)間、同一電阻、不同的兩個(gè)電流、對(duì)應(yīng)的紅色液柱上升的高度；（4）小

26、紅用如圖3示的裝置，進(jìn)一步探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”，要控制電阻與通電時(shí)間相同，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流的關(guān)系圖象，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，煤油吸熱越多，膨脹程度越大，液柱升高的越多，且膨脹程度與吸熱多少成正比，根據(jù)焦耳定律可知，QI2Rt，Rt常數(shù)，且Rt0，故由數(shù)學(xué)知識(shí)式為Q關(guān)于I的拋物線，且開(kāi)向上，圖中能正確反映hI關(guān)系的是A。11、【解析】（1）由圖乙可知，洗碗機(jī)加熱時(shí)的功率P加熱1000W，由PUI可得，發(fā)熱電阻的阻值：R48.4；（2）洗碗機(jī)注水時(shí)不消耗電能，由圖乙可知，洗碗機(jī)加熱時(shí)的功率為1000W，工作的時(shí)間為21min，洗碗

27、機(jī)加熱時(shí)消耗的電能：W加熱P加熱t(yī)加熱1000W×21×60s1.26×106J，洗碗機(jī)清洗噴淋時(shí)的功率為120W，工作時(shí)間為60min，洗碗機(jī)清洗噴淋時(shí)消耗的電能：W清噴P清噴t清噴120W×60×60s4.32×105J，洗碗機(jī)排水的功率為60W，工作的時(shí)間為1min，由P可得，洗碗機(jī)排水時(shí)消耗的電能：W排P排t排60W×60s3.6×103J，該洗碗機(jī)正常洗一次碗消耗的電能：WW加熱+W清噴+W排1.26×106J+4.32×105J+3.6×103J1.6956×10

28、6J；（3）由×100%可得，加熱過(guò)程中水吸收的熱量：Q吸W加熱1.26×106J×80%1.008×106J，由Q吸c(diǎn)m（tt0）可得，水箱注滿水時(shí)水的質(zhì)量：m水8kg，人工洗一次碗用18kg的水，則改用該洗碗機(jī)洗碗，一次可以節(jié)約水的質(zhì)量：mm水m水18kg8kg10kg。答：（1）發(fā)熱電阻為48.4；（2）該洗碗機(jī)正常洗一次碗消耗的電能是1.6956×106J；（3）已知人工洗一次碗用18kg的水，則改用洗碗機(jī)洗碗，一次可以節(jié)約10kg的水。12、【解析】（1）如圖，R0滑片移到最左端時(shí)，電路中只有電熱管R工作，電路中電阻最小，由P可知此時(shí)

29、電熱管的加熱功率最大，由P可得電熱管的阻值：R44；（2）最大加熱功率下，由P可得，工作10min，消耗的電能：WP最大t1100W×10×60s6.6×105J，由可得，水吸收的熱量：Q吸W90%×6.6×105J5.94×105J，（3）R0的滑片移到最右端時(shí)，R0全連入，此時(shí)電路中電阻最大，電流最小，電熱管的加熱功率最小，總電阻：R總R+R0最大44+132176，此時(shí)電路中電流：I1.25A，則電熱水器的最小加熱功率：P最小I2R（1.25A）2×4468.75W。答：（1）電熱管的阻值R為44；（2）水吸收的熱量是

30、5.94×105J，（3）電熱水器的最小加熱功率是68.75W?！菊n堂總結(jié)】 【家庭作業(yè)】一選擇題（共9小題）1如圖是探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，形管中液面的高度的變化反應(yīng)密閉空氣溫度的變化，下列說(shuō)法正確的是A該實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系B將左邊容器中的電阻絲換成的電阻絲后，就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系C該實(shí)驗(yàn)裝置是利用形管中液體的熱脹冷縮來(lái)反應(yīng)電阻絲放出熱量的多少的D通電一段時(shí)間后，左側(cè)形管中液面的高度差比右側(cè)的大2如圖所示水平的傳送帶上放一物體，物體下表面及傳送帶上表面均粗糙，導(dǎo)電性能良好的彈

31、簧右端與物體及滑動(dòng)變阻器滑片相連，彈簧左端固定在墻壁上，不計(jì)滑片與滑動(dòng)變阻器線圈間摩擦。當(dāng)傳送帶如箭頭方向運(yùn)動(dòng)且速度為時(shí)，物體與傳送帶將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。此實(shí)驗(yàn)裝置不能研究的問(wèn)題是A電能是否可以轉(zhuǎn)化為熱能B導(dǎo)體的電阻大小同哪些因素有關(guān)C通電導(dǎo)體放出的熱量與電阻大小是否有關(guān)D通電導(dǎo)體放出的熱量與電流大小是否有關(guān)3某同學(xué)探究焦耳定律，部分電路如圖所示。兩個(gè)相同的燒瓶中裝有初溫相同、質(zhì)量不等的煤油，裝置左側(cè)煤油多于右側(cè)。通電一段時(shí)間后，左側(cè)溫度計(jì)示數(shù)高于右側(cè)。下列說(shuō)法正確的是A通過(guò)右側(cè)電阻絲的電流比左側(cè)小B右側(cè)電阻絲的阻值比左側(cè)小C該裝置不能用于探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系D通過(guò)溫度計(jì)

32、的示數(shù)變化判斷電流產(chǎn)生熱量的多少，這種方法是控制變量法4兩個(gè)定值電阻、并聯(lián)在電路中，如圖甲所示，通過(guò)它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，、產(chǎn)生的熱量之比為ABCD5三根相同的電熱絲分別全部串聯(lián)和全部并聯(lián)在同一電源下，它們產(chǎn)生相同的熱量，所需通電時(shí)間之比為ABCD6如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑至端時(shí)，定值電阻產(chǎn)生熱量的用時(shí)是，當(dāng)滑片滑至端時(shí)，定值電阻產(chǎn)生熱量的用時(shí)是，當(dāng)滑片滑至的中點(diǎn)時(shí)，若定值電阻再產(chǎn)生相同熱量的用時(shí)是ABCD7如圖所示是電熱吹風(fēng)機(jī)的內(nèi)部電路原理圖，電熱吹風(fēng)機(jī)由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)電熱絲并聯(lián)組成。電動(dòng)機(jī)中有電流通過(guò)時(shí)會(huì)有風(fēng)吹出，電熱絲中有電流通過(guò)時(shí)會(huì)有

33、熱量產(chǎn)生。當(dāng)開(kāi)關(guān)、都閉合，二者都正常工作，下列說(shuō)法正確的是A電動(dòng)機(jī)和電熱絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同B電動(dòng)機(jī)和電熱絲在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能相同C電動(dòng)機(jī)和電熱絲消耗的電功率相同D電動(dòng)機(jī)消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能8甲、乙兩個(gè)電熱器的電阻之比為，通過(guò)的電流之比為，通電時(shí)間之比為，則電流通過(guò)甲、乙兩個(gè)電熱器產(chǎn)生的熱量之比為ABCD9某同學(xué)用同種材料制成、兩種電熱絲，的橫截面積是的兩倍，的長(zhǎng)度是的2倍，把兩個(gè)電熱絲接在家庭電路中，燒開(kāi)同一壺水，兩次所用的時(shí)間ABCD二填空題（共7小題）10如圖，燈標(biāo)有“”， ，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，燈正常發(fā)光（燈絲的電阻不受溫度影響），電流表示數(shù)為，通電電路中

34、產(chǎn)生的熱量為。11如圖所示，在探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明先用電壓表測(cè)量了電阻兩端的電壓為，然后保持電壓表接點(diǎn)不動(dòng)，將接點(diǎn)的那一段導(dǎo)線改接到電路中的點(diǎn)，電壓表示數(shù)為則相同時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)、產(chǎn)生的熱量之比為。12如圖，小明將兩電阻、串聯(lián)在電路中，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中玻璃管內(nèi)紅色液柱上升的比乙高，他判斷出，請(qǐng)你寫出他判斷的理由。13如圖所示的電路中，電源輸出電壓恒為，燈標(biāo)有“”。在滑片移動(dòng)能保證電路元件全部安全的過(guò)程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為時(shí)，燈絲的電阻正好為；在燈正常發(fā)光的狀態(tài)下，通電，滑動(dòng)變阻器的電阻絲將產(chǎn)生的熱量。14在野外沒(méi)有帶火柴和打火機(jī)，可以用干電池和口香糖紙取火。取寬約的口香糖

35、錫箔紙條，在其中部剪窄約為，如圖所示；讓錫箔紙條一端放在干電池正極，另一端放在干電池負(fù)極，用食指和拇指分別用力壓住，使干電池短路，很快就會(huì)看到錫箔紙條窄處燃燒起來(lái)，這是利用了電流的效應(yīng)。如圖所示。這是因?yàn)槎搪窌r(shí)錫箔紙條中很大，錫箔紙條中部剪窄后與沒(méi)剪時(shí)相比電阻（選填“變大”、“變小”或“不變” ，所以短時(shí)間內(nèi)錫箔紙窄處會(huì)產(chǎn)生較多電熱。15如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片從點(diǎn)滑到點(diǎn)過(guò)程中，兩個(gè)電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)變化的圖象如圖乙所示，當(dāng)滑片在點(diǎn)時(shí)，電阻在內(nèi)產(chǎn)生的熱量是，該過(guò)程中電路消耗的總功率最大值為。16一臺(tái)電爐通電后電爐絲熱的發(fā)紅，與電爐絲連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，這臺(tái)電

36、爐的額定電壓為，電阻為，與電爐絲連接的導(dǎo)線的電阻為，電爐正常工作，通過(guò)導(dǎo)線的電流為，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量是?！敬鸢浮恳贿x擇題（共9小題）1?！窘馕觥浚骸⒀b置中一個(gè)的電阻與兩個(gè)的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即，兩個(gè)的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，所以右邊容器中的通過(guò)電阻的電流是左側(cè)通過(guò)電流的一半；兩容器中電阻絲的阻值相等，但通過(guò)它們的電流不同，這是探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，不是探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故錯(cuò)誤；、不改變導(dǎo)線的連接方式，將左邊容器中的電阻絲換成的電阻絲后，此時(shí)兩容器中電阻絲

37、的阻值不相等，結(jié)合前面分析可知，通過(guò)它們的電流也不同，所以不能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故錯(cuò)誤；、電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但容器中空氣溫度的變化會(huì)導(dǎo)致容器中空氣體積的變化，即可以通過(guò)形管中液面高度差的變化來(lái)反映電阻絲放出熱量的多少，故錯(cuò)誤；、通電一段時(shí)間后，電阻相同，根據(jù)可知，時(shí)間和電阻相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多，左邊的電流大，則產(chǎn)生的熱量多，左側(cè)形管中液面的高度差比右側(cè)的大，故正確。2。【解析】：、小燈泡發(fā)光時(shí)電能轉(zhuǎn)化為熱能，故不符合題意；、導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)，物體與傳送帶將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)可以改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度，可以探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系，故不

38、符合題意；、滑動(dòng)變阻器的電阻可以改變，探究通電導(dǎo)體放出的熱量與電阻大小是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)控制電流相同，改變電阻，本實(shí)驗(yàn)中不能控制電流相同，故符合題意；、實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變電路中的電流，根據(jù)燈泡的發(fā)光亮度來(lái)判定產(chǎn)生熱量的大小，故不符合題意。3。【解析】：、由圖知，兩電阻絲串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，各處的電流是相同的，故錯(cuò)誤；、兩個(gè)相同的燒瓶中密封初溫相同的煤油，左側(cè)的煤油的質(zhì)量大，通電一段時(shí)間后，做側(cè)玻璃管中液面比右側(cè)高，說(shuō)明電流通過(guò)左側(cè)電阻絲產(chǎn)生的熱量多；電流和通電時(shí)間均相同，根據(jù)焦耳定律可知，左側(cè)電阻絲的阻值大，故正確；、由前面解答可知，通過(guò)電阻絲的電流和通電時(shí)間均相同，

39、但兩側(cè)煤油的質(zhì)量是不相同的，所以無(wú)法探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系，故錯(cuò)誤；、通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)變化判斷電流產(chǎn)生熱量的多少，這屬于轉(zhuǎn)換法，故錯(cuò)誤。4。【解析】：由題知，兩電阻并聯(lián)在電路中，所以它們兩端的電壓相同，由圖乙可知，當(dāng)兩電阻電壓都為時(shí)，通過(guò)、的電流之比為；根據(jù)可知，、的電阻之比為；通電時(shí)間相同，電壓相同，則根據(jù)電熱公式 可知，產(chǎn)生的熱量與電阻成反比，故產(chǎn)生熱量之比為。5。【解析】：由題意可知，三根電熱絲的電阻相同，設(shè)三根電熱絲的電阻均為，則全部串聯(lián)時(shí)總電阻，全部并聯(lián)時(shí)總電阻，由電熱公式知，在、相同時(shí)，和成正比，則通電時(shí)間之比。6。【解析】：當(dāng)滑片在端時(shí)，只有接入電路中，設(shè)電路中電流為，則電阻工作產(chǎn)生的熱量：；當(dāng)滑片滑至中點(diǎn)時(shí)，與串聯(lián)，設(shè)此時(shí)電路中電流為，則電阻工作產(chǎn)生的熱量：；所以，解得：，由歐姆定律有：，解得：；當(dāng)滑片在的中點(diǎn)時(shí)，與串聯(lián)，此時(shí)電路中電流為，設(shè)定值電阻再產(chǎn)生相同熱量的用時(shí)為，則，所以，解得：。7?！窘馕觥浚海?）由圖知，兩開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)，由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知它們兩端電壓相等，但通過(guò)它們的電流不一定相等，電阻不一定相等，由可知，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量不一定相同，故錯(cuò)誤；由可知，相同時(shí)