初中物理課件5探究焦耳定律

1、第十五章 電能與電功率理物課標(biāo)與考點(diǎn)課標(biāo)與考點(diǎn)課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)核心考點(diǎn)核心考點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并了解焦耳定律。用焦耳定律說(shuō)明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。探究通電導(dǎo)體放出的熱量與那些因素有關(guān)，焦耳定律。自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)把手靠近發(fā)光的白熾燈泡，會(huì)感到燈泡發(fā)熱給電熱水壺通電可以將其中的涼水加熱給電烤箱通電可以將其中的面包烤熟這些熱量是從這些熱量是從哪里來(lái)的呢哪里來(lái)的呢？自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)1電流通過(guò)導(dǎo)體，導(dǎo)體會(huì)的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2焦耳定律的內(nèi)容_，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。公式表示為 。電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，發(fā)熱發(fā)熱Q=I2Rt跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟跟電流的

2、平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。通電的時(shí)間成正比。焦耳自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)非純電阻電路：非純電阻電路：W總總Q (W總總UIt =W外外Q)Q = W = UIt = I2Rt根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律U = IR又又 W = UIt，若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即Q=W注意：焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用以下公式來(lái)計(jì)算熱量。電流熱效應(yīng)的電路也可用以下公式來(lái)計(jì)算熱量。課堂導(dǎo)學(xué)課堂導(dǎo)學(xué)1電爐絲工作時(shí)，電爐絲與它的連接導(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)

3、熱？因?yàn)開(kāi)。 電爐絲的電阻大，導(dǎo)線的電阻電爐絲的電阻大，導(dǎo)線的電阻小，根據(jù)公式小，根據(jù)公式Q=I2Rt可知，在電流及通電時(shí)間可知，在電流及通電時(shí)間相同時(shí)，電爐絲產(chǎn)相同時(shí)，電爐絲產(chǎn)生的熱量多生的熱量多課堂導(dǎo)學(xué)課堂導(dǎo)學(xué)2電熱既有有利的一面，也有不利的一面。家里的 、 、 和 等都是利用電熱的例子；而電視機(jī)后蓋有很多孔，這是為了 。電熨斗電熨斗電熱水壺電熱水壺電吹風(fēng)電吹風(fēng)電飯鍋電飯鍋散熱散熱電飯煲電熨斗電熱水壺電吹風(fēng)課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)探究通電導(dǎo)體放出的熱量與哪些因素有關(guān)探究通電導(dǎo)體放出的熱量與哪些因素有關(guān)1小宇同學(xué)按如圖15.4-1所示的裝置，研究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的

4、關(guān)系”。圖中兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)盛有質(zhì)量和初溫相同的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，已知銅絲的電阻比鎳鉻合金絲的電阻小。 圖15.4-1課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練圖15.4-1（1）閉合開(kāi)關(guān)后，通過(guò)兩段金屬絲中的電流是 的。（2）一段時(shí)間后，可觀察到A 瓶中溫度計(jì)的示數(shù) （選填“大于”“小于”或“等于”）B 瓶中的溫度計(jì)的示數(shù)。（3）由上述實(shí)驗(yàn)可知，在電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，產(chǎn)生的熱量越 。相等相等小于小于多多課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2在探究“電流的熱效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中，小明將兩段粗細(xì)一樣、長(zhǎng)度不同的電阻絲串聯(lián)起來(lái)，接在電 源上，并在兩段電阻絲上用蠟各粘定一根火柴，如圖15.4-2所示。

5、（1）我們知道，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻、通電時(shí)間都有關(guān)系，而小明的實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系。（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)看到的現(xiàn)象是 （選填“左”或“右”）邊電阻絲上的火柴先掉下來(lái)。電阻電阻左左圖15.4-2課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)焦耳定律焦耳定律3一根阻值為100 的電阻絲通電100 s，通過(guò)電阻絲的電流是2 A，則電流產(chǎn)生的熱量為 J。4把電阻值不同的兩段電熱絲串聯(lián)起來(lái)，通電時(shí)間相同，流過(guò)它們的電流和產(chǎn)生的熱量的關(guān)系是（ ）A電流相等，熱量相等B電流相等，熱量不等C電流不等，熱量相等D電流不等，熱量不等40000B課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練5家庭電路中使用的電爐，它的電爐絲與

6、導(dǎo)線是串聯(lián)的，當(dāng)電爐絲發(fā)熱發(fā)紅時(shí)，連接的導(dǎo)線卻不怎么熱。這是因?yàn)椋?）A通過(guò)電爐絲的電流比通過(guò)導(dǎo)線的電流大B通過(guò)電爐絲的電流比通過(guò)導(dǎo)線的電流小C電爐絲兩端的電壓比導(dǎo)線兩端的電壓小D電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大D課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制6下列情況中是為了防止電熱危害的是（）A電視機(jī)背后有散熱窗B家電長(zhǎng)時(shí)間不使用，隔一段時(shí)間要通電一次C家庭電路一般要安裝漏電保護(hù)器D大型爆破工程用電熱引爆炸藥A課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練7有額定電壓和額定功率均相同的電風(fēng)扇、電烙鐵、日光燈，各自在額定電壓下正常工作相同的時(shí)間，它們產(chǎn)生的熱量（ ）A一樣多 B電風(fēng)扇最多C電烙鐵最多

7、D日光燈最多C課后鞏固課后鞏固1標(biāo)有“220 V 40 W”的電熱器安裝在220 V的電路中，工作100 s后，所消耗的電能是 J，通過(guò)電熱器的電流約是 A，產(chǎn)生的熱量是 J2某導(dǎo)體的電阻是2 ，通過(guò)2 A的電流時(shí)，1 min能產(chǎn)生 J的熱量。3一個(gè)額定功率是450 W的電飯鍋，在220 V的額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生 J的熱量。4000 4000 0.1827 000480課后鞏固課后鞏固4下列電器中，不屬于電熱器的是（）A電飯鍋 B 電熨斗C電風(fēng)扇 D 電烤爐5下列家用電器中，要防止電熱產(chǎn)生危害的是（ ） A電飯鍋 B電熱水器C電熨斗 D電視機(jī)CD課后鞏固課后鞏固6把兩根電阻絲串聯(lián)后接到電

8、源上，放出熱量較多的一定是（）A電流較強(qiáng)的 B電壓較大的C電阻較小的 D以上三個(gè)都對(duì)B課后鞏固課后鞏固7將規(guī)格都是“220 V 100 W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時(shí)間相同，下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A三個(gè)電器產(chǎn)生的熱量一樣多B電流通過(guò)三個(gè)電器做功一樣多C三個(gè)電器消耗的電能一樣多D電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多A課后鞏固課后鞏固8如圖15.4-3所示，在四個(gè)相同的水槽中盛有質(zhì)量和溫度都相同的純水，現(xiàn)將阻值為R1、 R2的電阻絲（R1 R2），分別按以下的四種方式連接放入水槽，并接入相同的電源。通電相同時(shí)間后，水溫最高的是（ ） A B C DD圖15.4-3課后鞏固

9、課后鞏固9如圖15.4-4所示是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。 （1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察 來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。溫度計(jì)的溫度變化溫度計(jì)的溫度變化圖15.4-4課后鞏固課后鞏固（2）為了便于比較兩種電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲、乙兩瓶中要裝入 相等、初溫相同的同種液體。（3）為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而不選水，是因?yàn)槊河偷谋葻崛輄（選填“大于”“小于”或“等于”）水的比熱容。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在電流、通電時(shí)間相同時(shí)， ，產(chǎn)生的熱量越多。質(zhì)量質(zhì)量小于小于電阻越大電阻越大課后鞏固課后鞏固10（2019廣東?。┤鐖D15.4-5所示，電源的電壓恒定

10、，R1、R2為定值電阻，R2的阻值為60。只閉合開(kāi)關(guān)S0時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，再閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A。求（1）電源的電壓；圖15.4-5解：解：（1）只閉合開(kāi)關(guān)）只閉合開(kāi)關(guān)S0時(shí)，只時(shí)，只有有R2接入電路。接入電路。R2兩端的電壓為兩端的電壓為U2=I2R2=0.2A60=12V電源電壓為電源電壓為U=U2=12V課后鞏固課后鞏固10（2019廣東?。┤鐖D15.4-5所示，電源的電壓恒定，R1、R2為定值電阻，R2的阻值為60。只閉合開(kāi)關(guān)S0時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，再閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A。求（2）電阻R1的阻值；圖15.4-5課后鞏固課后鞏固10（

11、2019廣東省）如圖15.4-5所示，電源的電壓恒定，R1、R2為定值電阻，R2的阻值為60。只閉合開(kāi)關(guān)S0時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，再閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A。求（3）開(kāi)關(guān)S0、S1均閉合后，通電10s電路消耗的總電能圖15.4-5培優(yōu)提升培優(yōu)提升1小明要用圖15.4-6所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電壓一定時(shí)，電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”。其中瓶?jī)?nèi)電阻絲的長(zhǎng)度、粗細(xì)都相同。（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，幫他把電路連接完整。圖15.4-6培優(yōu)提升培優(yōu)提升（2）電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測(cè)量。因此，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)_來(lái)顯示電流產(chǎn)生熱量的多少的。像這種用能直接觀測(cè)的量來(lái)顯示不易直接觀測(cè)的量的方

12、法叫“轉(zhuǎn)換法”。這種方法在物理學(xué)的研究中經(jīng)常用到，請(qǐng)你列舉一例：_。（3）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，除了控制電壓一定外，還要控制的量有_、_。（寫(xiě)出兩點(diǎn)即可）（4）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，若兩個(gè)電阻絲的通電時(shí)間相同，則_瓶?jī)?nèi)溫度計(jì)的示數(shù)升高得多。溫度計(jì)示數(shù)變化溫度計(jì)示數(shù)變化 摩擦力大小摩擦力大小轉(zhuǎn)換成彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)（答案合理即可）轉(zhuǎn)換成彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)（答案合理即可）通電時(shí)間通電時(shí)間煤油的初溫和質(zhì)量煤油的初溫和質(zhì)量甲甲培優(yōu)提升培優(yōu)提升2小明家的太陽(yáng)能熱水器可以儲(chǔ)水100 kg，天氣好時(shí)，吸收的太陽(yáng)輻射可以使水的溫度升得足夠高；陰雨天可用電輔助加熱，它的電加熱棒的額定電壓是220 V，額定電功率是2 000 W。（1）若在陽(yáng)光的照射下，100 kg水的溫度從20 上升至50 ，則吸