2022 人教版 九年级物理 第十八章 第4节焦 耳 定 律 习题课件(共20张PPT)

(共20张PPT)
第4节　焦 耳 定 律
探核心·思维养成
【课题一】 探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”(教材P99—100)
【实验储备】
1.控制变量法:电流产生的热量与多个因素有关,因此在探究与某个因素的关系时,需用控制变量法。
2.转换法:电流通过导体产生热量的多少无法直接显示,因此通过U形管中液面的高度差来显示产生热量的多少,这是转换法应用的具体体现。
【实验操作】
1.探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系。
装置图 实验操作
(1)把两个密封着等量空气的透明容器中
的两个阻值不同的电阻丝_________起
来。
(2)进行实验:通电一段时间,观察比较两个U形管中_____________的变化。
串联
液面高度
现象:与_______边容器相通的U形管液面的高度差较大。
结论:在_________相同、_____________相同的情况下,电阻
_________,这个电阻产生的热量越多。
右
电流
通电时间
越大
2.探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系。
装置图 实验操作

(1)两个密封容器中的电阻丝阻值一样大;在右边容器的外部,将一个阻值和容器内电阻丝阻值相等的电阻丝与其_____。
(2)通电一段时间后,观察比较两个U形管中_____________的变化。
现象:与_______边容器相通的U形管液面的高度差较大。
结论:在_________相同、_____________相同的情况下,通过一个电阻的电
流_________,这个电阻产生的热量越多。
并联
液面高度
左
电阻
通电时间
越大
【延伸思考】
(1)在“探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系”的装置中,右侧容器外部并联了一个电阻,它有什么作用
答:为了使通过左右容器内两个电阻丝的电流不相等。
(2)在探究过程中,是通过加热空气的办法,使其受热膨胀,推动液体流动,从而使液面发生变化,来反映电流通过导体时产生热的多少;那么加热空气与加热液体相比有什么优点
答:加热空气比加热液体有如下优点:一是安全,如果容器内是液体,则液体与电阻丝接触会出现漏电的危险,而加热空气不会出现漏电的危险。二是省电,由于加热的是空气,空气的比热容比液体的比热容小,因此耗电量非常少。三是空气膨胀体积变化大,实验效果更好。
【课题二】 焦耳定律(教材P100)
1.发现者:英国物理学家_________。
2.内容:电流通过导体产生的热量跟_________________成正比,跟导体的
_________成正比,跟_____________成正比。
3.公式:__________。
4.电功与电热:在消耗的电能W全部转化为内能Q的情况下,有
Q=______=________。
焦耳
电流的二次方
电阻
通电时间
Q=I2Rt
W
UIt
【课题三】 电热的利用和防止(教材P101)
1.利用:_____________、___________、___________、养鸡场的电热孵化器。
2.防止:___________、散热片、散热扇等。
电热水器
电饭锅
电熨斗
散热孔
析典题·领悟技法
【知识点一】 探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”
【典题1】(2020·鄂州中考)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什
么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空
气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形
管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是使左右容器内导体的_________不相
等。
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面
高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是
___________。
(3)通过对比观察,_______(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热
量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越_______,导体产生的热量
越多。
电流
转换法
甲
大
【典题延伸】(4)通电后电阻丝发热,内能增加,这是通过_________的方式改变
了它的内能;容器内的空气内能也增加,这是通过___________的方式改变了它
的内能。通电一段时间后乙容器外的电阻丝断了,这时会发现甲容器的U形管
长管中液面升高的速度和原来比_________(选填“变快”“变慢”或“不变”)。
做功
热传递
变慢
(5)实验结束后,小明同学又组装了如图所示的实验装置进行探究:
①他探究的是在通电时间和_________相同的情况下,导体产生的热量与_______
大小是否有关;
②若电路电流为2 A,右侧容器中定值电阻在10 s内产生的热量是________J;
③通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因
可能是_____________________________________________________。
电流
电阻
400
透明容器密闭性不好(透明容器漏气、对应电阻丝短路)
【知识点二】 焦耳定律公式的应用
【典题2】(2020·杭州中考)如图电路中,电源电压恒为9 V,灯泡L规格为
“6 V　3 W”。闭合开关,灯泡正常工作。求:
(1)电阻R的阻值。
(2)灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R
产生的热量。
【变式】(2021·杭州质检)如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为120 V,电动机将一个质量为50 kg的物体在1 s内匀速上提0.9 m,电路中的电流为5 A(g取10 N/kg)。
(1)求该电动机工作1 s所产生的电热;
(2)求电动机线圈阻值。