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第十八章 电 功 率
第4节 焦耳定律
第1课时 电流的热效应
目录
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
1. 能通过生活实例,认识电流的热效应。
2. 能通过演示实验,知道电流产生的热量与哪些因素有关。
知识点精讲
1.电流通过导体时电能转化成________________,这种现象叫做电流的热效应。
知识点1 电流的热效应
内能
1. 如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( )
C
2. 小亮学习小组在一次野炊活动中,忘了带火柴,老师将锡箔纸连接在干电池两端,利用电流的热效应将锡箔纸点燃,使他们吃到了香喷喷的饭菜。下列电器中,不是利用该原理工作的是( )
A. 电烙铁 B. 电热毯
C. 电饭锅 D. 电冰箱
D
思路点拨:
1. 纯电阻用电器(电热器):如电饭煲、电炉、电熨斗、电热水器等单纯用来发热的用电器。
2. 非纯电阻用电器:如电风扇、电动机、电脑、电视机等除部分电能转化为内能外,大部分电能会转化为其他形式的能的用电器。
知识点2 探究电流产生的热量与哪些因素有关
2. 实验方法:________________法和____________法。
3.实验表明:
(1)电流与通电时间相同时,________________越大,电流产生的热量越多。
(2)电阻与通电时间相同时,________________越大,电流产生的热量越多。
(3)电流与电阻相同时,________________越长,电流产生的热量越多。
控制变量
转换
电阻
电流
通电时间
3.(2021黔东南州)图18-4-1所示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,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
用是为了使左右容器内导体中的
________________不相等。
电流
(2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量,因此在实验中通过观察U形管中液面的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A、 B两U形管中液面高度的变化,________________(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________________(填“大”或“小”),导体中产生的热量越多。
转换法
甲
大
4. 我们用图18-4-2中的装置进行实验,根据现象可推断定值电阻R1和R2的大小关系。
(1)定值电阻R1和R2分别加热容器内的油(甲瓶中的油比乙瓶中的多)。两电阻工作相同时间,油均未沸腾,观察到甲温度计升温比乙温度计多。该过程电阻产生的热量全部被油吸收。根据
上述实验可得“R1产生的热量比
R2的多”,依据是________________。
甲瓶中油吸热多
(2)根据上述信息,可判断R1________________(填“>”“=”或“<”)R2。
>
思路点拨:
1. 转换法的应用:用U形管中液面的高度差的大小、温度计示数或气球体积的变化反映电热丝产生的热量多少。
2. 电路设计(控制变量):(1)探究电热与电流的关系时,将阻值相同的电热丝分别连在并联电路的干路和支路上。(2)探究电热与电阻的关系时,将阻值不同的电热丝串联接入电路。(3)探究电热与通电时间的关系时,将阻值相同的电热丝并联接入电路,并在各支路接入开关。
课堂巩固
1. 为了探究电热跟电阻的关系 ,实验时保持相同的物理量是( )
A. 通过电阻丝的电流和加在它们两端的电压
B. 通过电阻丝的电流和它们的电阻
C. 通过电阻丝的电流和通电时间
D. 通过电阻丝的电流、加在它们两端的电压及通电时间
C
2. 小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和电热水袋,发现它们上面都标有“220 V 100 W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生热量最多的是( )
A. 白炽灯 B. 电热水袋
C. 电风扇 D. 电视机
B
3. 图18-4-3是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A. 通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B. 若容器外面的电热丝R3发生了断路,若与没断时的通电时间相同,则左侧U形管中液面高度差变小
C. 将右边并联的两根5 Ω的电阻丝都放入到容器内,
通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左
侧的大
D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反
映电阻丝放出热量的多少
B
4. 如图18-4-4所示,这是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前,左右两个U形管内的液面相平,通电一定时间后,右侧U形管中液面高度差比左侧的大,则通过电阻R1与R2的电流___________(填“相等”或“不相等”),左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的___________(填“小”或“大”),左侧容器中电
阻丝产生热量比右侧容器_______
(填“少”或“多”)。
相等
小
少
5. 利用图18-4-5所示装置可探究电流通过导体产生热量的多少与________________的关系。请你用笔画线代替导线完成电路连接;闭合开关前,滑动变阻器滑片应该在________________(填“A”或“B”)端。
电流
B
如答图18-4-1所示。
6. 图18-4-6是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。 两个相同的透明容器中密封着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
(1)图甲所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系,通电一段时间,________________(填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多。
(2)通过观察图乙中的实验现象,可知________________(填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。
a
d
谢 谢