6.3 焦耳定律—九年级物理教科版上册课前导学（含答案）

（19）焦耳定律—九年级物理教科版上册课前导学
学习目标：
1.了解什么是电流热效应.
2.了解焦耳定律公式，并能进行有关计算.
3.通过结合生活中的实例能说出电功和电热的联系及区别.
知识集锦：
电流的热效应
1.概念：电流通过导体时电能转化成①__________能，这种现象叫做电流的热效应。
2.探究电流产生的热量与哪些因素有关
（1）实验方法：②_______________________；③____________，将热量的多少用受热量影响的物理量体现，如温度、气体体积等。
（2）实验过程及结论
步骤1 探究电流和通电时间相同时，电热与电阻的关系，如图1所示。
结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越④____________，其产生的热量越多。
步骤2 探究电阻和通电时间相同时，电热与电流的关系，如图2所示。
结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越⑤__________，其产生的热量越多。
步骤3 探究电流和电阻相同时，电热与通电时间的关系，将相同的电阻串联加热不同时间即可。
结论：在电阻和电流相同的情况下，通电时间越⑥__________，其产生的热量越多。
焦耳定律
1.内容：电流通过导体产生的热量跟⑦_________________成正比，跟⑧___________成正比，跟⑨___________成正比。
2.公式：⑩__________。其中，I表示电流，单位是安培（A）；R表示电阻，单位是欧姆（Ω）；t表示通电时间，单位是秒（s）；Q表示热量，单位是焦耳（J）。
3.变形式：
4.电功与电热的区别与联系
电功 电热
区别 电流所做的功 电能转化为内能的部分
联系 在纯电阻电路中，电功等于电热；在非纯电阻电路中，电功大于电热
电热的利用和防止
1.优点：清洁、无污染、热效率高、便于控制和调节 ________
2.利用：电热器，即电流通过导体时将电能转化为 _________的用电器，实例：电饭锅、电熨斗等
3.危害：会导致导线绝缘层加速老化，甚至发生火灾
4.防止：在用电器上设置一些 _________、散热片、 ________等
自我检测
1.下列情况，属于防止电热产生危害的是( )
A.用电熨斗熨衣服 B.家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
C.电脑机箱里装有小风扇 D.冬天用电取暖器取暖
2.两个定值电阻由材料相同、粗细均匀的电阻丝制作而成。与相比，的电阻丝更细更长。将并联在电路中闭合开关一段时间，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是( )
A.通过的电流等于通过的 B.两端的电压大于的
C.这段时间内，产生的电热大于的 D.的电功率小于的
3.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中( )
A.图甲中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更小
B.通电后，图乙右侧容器中电阻产生的热量多
C.通电后，图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的
D.图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
4.生活中导线需要连接时，人们往往是将导线的裸露端拧在一起，连接处容易松动。网上有一种对接端子（如图），先将导线的裸露端直接插入接线孔，用螺丝紧固后比直接将裸露端拧在一起更牢固，可以避免因连接处松动电阻变大而熔断，连接处更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。
5.如图所示，两容器中的电阻丝串联接到电源两端，是为了探究电流产生的热量与_________的关系，通电一段时间后，_________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度的变化较大。
答案以及解析
知识集锦
①内 ②控制变量法 ③转换法 ④大 ⑤大 ⑥长 ⑦电流的二次方 ⑧导体的电阻 ⑨通电时间 ⑩ 温度 内能 散热孔 散热风扇
自我检测
1.答案：C
解析：A.用电熨斗熨衣服，属于应用电热的例子，故A不符合题意；
B.家用电器长时间停止使用，隔一段时间应通电一次，是应用电热来给电器驱潮，故B不符合题意；
C.电脑主机内装有散热风扇是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，防止电热产生危害，故C符合题意；
D.冬天用电取暖器取暖，属于应用电热的例子，故D不符合题意。
故选C。
2.答案：D
解析：根据导体电阻的影响因素可知，同种材料制成的，由于的电阻丝更细更长，所以的阻值比的阻值大；将并联在电路中闭合开关一段时间，不考虑温度对电阻的影响，根据并联电路的电压特点可知，两端的电压相等，故B错误；由于的阻值大于的阻值，根据欧姆定律可知，通过的电流小于通过的电流，故A错误；根据可知，产生的电热小于产生的电热，故C错误；根据可知，的电功率小于的电功率，故D正确。
3.答案：B
解析：A.图甲中，两边容器内电阻相同，左侧电阻的电流大于右侧容器的电流，通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更大，故A不符合题意；
B.通电后，图乙中左右两侧电阻串联，电流与通电时间相同，右侧容器内电阻较大，由得，右侧容器中电阻产生的热量多，故B符合题意；
C.通电后，图甲透明容器中电阻丝内能是通过电流做功增加的，空气内能是通过热传递增大的，故C不符合题意；
D.图乙实验控制电流与通电时间相同，改变电阻大小，是为了研究电流产生的热量与电阻的关系，故D不符合题意。
故选B。
4.答案：见解析
解析：使用对接端子，可以避免因连接处松动电阻变大，根据焦耳定律可知，当电流和通电时间一定时，电阻越小，连接处产生的热量越少，从而保证温度不会过高，可以避免因连接处松动电阻变大而熔断，更安全。
5.答案：电阻；右
解析：由图可知，两电阻丝串联连接，在相同时间内通过的电流相同，电阻丝的阻值不变，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系。
串联电路中，据Q=I2Rt知，通电一段时间后，电阻较大的电阻丝产生的热量多，所以右侧U形管中液面的高度变化较大。