15.3 电热器 电流的热效应—苏科版九年级物理下册同步学案（word版含答案）

电热器电流热效应学案
学习目标：
1．通过观察生活中的电热器，了解电流具有热效应；
2．掌握焦耳定律的探究过程，理解电热跟电流、电阻、通电时间有关；
3．能正确选择公式进行简单计算.
重难点：
重点：掌握焦耳定律的探究过程，理解电热跟电流、电阻、通电时间有关；
难点：能正确选择电热公式进行简单计算.
考点解析
电热器、电流热效应
电流通过导体时，将_____转化为____能，这种现象叫做电流的热效应。
利用电流热效应工作的电器，称为电热器。
影响电热多少的因素：______、_____、_______.
研究方法：
当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么方法去研究？___________。
用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？___________
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻_____，这个电阻产生的热量_____.
导体电阻和通电时间相同时，通过导体的电流___，电流产生的热量越___。
在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多.
二、电能和电热关系
1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
　　Q = W = UIt = I2Rt
　　如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
2．当电扇工作时，消耗的电能转化为电机的机械能和内能，这样的电路称为非纯电阻电路。W＞Q。
3、电热：干净，清洁，无污染。是一种广泛被利用的能源。电热不利之处：有些电器需要利用的只是机械能，很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
金典特训：
1．下列关于材料的说法正确的是（　　）
A．利用导体材料可以制作二极管、三极管
B．用超导体作为电饭锅的主要部件可以减少热损失
C．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
D．输送电能若能采用超导材料，可以大大降低电能损耗
2．下面实例中不是利用电热的实例是（　　）
A．用电熨斗熨衣服 B．用电饭锅煮饭C．电视机外壳有许多小孔 D．用电热壶烧水
3．当温度降到很低时，某些金属导体如铝在﹣271.76℃以下，铅在﹣265.95℃以下时，电阻就变成了零，这种现象称为超导现象。假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是（ ）
A．白炽灯仍能发光且更省电 B．电动机仍能转动且效率更高
C．电饭锅仍能煮饭且效率更高 D．电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
4．甲乙两电热器通过的电流之比为1∶2，通电时间之比为3∶2，电阻之比为4∶3，则产生热量之比为（　　）
A．1∶2 B．2∶9 C．9∶2 D．2∶1
5．如图所示，已知电阻R1=10Ω?R2=5Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．通过R1与R2的电流之比为2∶1
B．相同时间内R1与R2产生的热量之比为2∶1
C．R1与R2两端的电压之比为1∶1
D．R1与R2消耗的电功率之比为1∶1
6．已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为0.5Ω．则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为
A．720J、720J B．720J、120J
C．720J、600J D．600J、120J
7．铭牌均为“220V 100W”的电风扇、电视机、电热毯，将它们分别接到220V的电源上．在相同的时间里，电流通过它们产生的热量最多的是（　　）
A．电热毯 B．电视机 C．电风扇 D．一样多
8．关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是
A．根据Q＝I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B．根据Q＝false可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C．根据Q＝UIt可知，相同时间内产生的热量与电阻无关
D．根据Q＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
9．有的电饭锅在使用时会闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作．发生这两个现象的原因可能是（　　）
A．家庭电路电压太高 B．电饭锅的电源线太短
C．电饭锅的电源线太细 D．电饭锅的电源线的线芯是铜导线
10．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些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．通电后透明容器中电阻丝内能变大是通过做功的方式改变的
B．U形管中液面高度发生变化主要是U形管中液体的热胀冷缩
C．乙图实验可以研究电流通过电阻产生的热量与电阻大小的关系
D．通电后，乙图中AB电阻丝放出的热量之比为2：1
拓展提升
11．英国《镜报》报道，美国一名14岁的少女把手机装在裤后口袋里，不慎将手机压坏，导致手机起火．女孩因烧伤被送医院，幸无大碍．下列对手机起火原因的分析，正确的是（　　）
A．压力使手机变形，导致电路断路??????? B．压力使手机变形，导致电路短路
C．手机在口袋里受热膨胀???????? D．口袋里温度太高，导致手机塑料件燃
12．如图是一既能吹冷风、又能吹热风的普通家用电吹风的简化电路图，其中M是吹风机，R是电热丝。由电路图可知（　　）
A．只闭合S1，吹出的是热风 B．S1、S2都闭合，吹出的是热风
C．只闭合S2，吹出的是热风 D．M和R是串联的
13．一个家用电熨斗的正常工作电流是1.5A，正常工作时，每分钟电熨斗产生的电热为（　　）
A．90J B．1.5J C．19800J D．330J
14．在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为导线连接的位置（　　）
A．电阻小 B．电阻大
C．电流小 D．功率小
15．如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。通电前，A 、 B 两个 U 型管中的液面相平，通电一段时间后，通过 R1、R2 的电流分别为 I1、I2，则（ ）
A．I1>I2，A 管中的液面较高 B．I1>I2，A 管中的液面较低
C．I1=I2，A 管中的液面较高 D．I1=I2，两管中的液面一样高
核心素养
16．在家庭电路中，导线相互连接处（接头）往往比别处更容易发热出现故障，甚至引起火灾。如图所示，原因是装修施工时，技术人员水平低，不按规程操作，造成接头处（　　）
A．电流比别处大，产生的热量多 B．电阻比别处大，产生的热量多
C．电流比别处小，产生的热量多 D．电阻比别处小，产生的热量多
17、某同学用如图的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，相同的两个透明容器中封闭着等量、等温的空气，其中false，false，通电false后，U形管______（选填“A”或“B”）中液面高度差较大，两电阻的电流之比false______，这段时间内两电阻产生的热量之比false______。
18、某电动小汽车，以两节干电池做电源，工作时的电流为1A，电动机线圈电阻为0.5Ω，2min内电动机产生的热量是___J，电动机输出的机械功是___J。
19、如图所示的电路电源电压为6V，电阻R的阻值是10Ω．闭合开关S，当电动机被卡住时，电流表的示数为0.5A；当电动机正常转动时，电流表的示数为0.2A．正常工作10s，电动机消耗的电能是_____J，线圈产生的热量是_____J．
20．图甲是小灯泡L和电阻R的I—U图象，由图象可知电阻R的阻值是______Ω。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，再闭合开关S2时，通电10s电阻R产生的热量为______J。
21、在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（本题中，三个烧瓶中的均装有质量相等的煤油）。
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较______，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少；
(2)小明先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小。重复上述操作，获得第二组数据（见表）：
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻false
温度升高量false
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出：电阻和通电时间相等时，电流______，其产生的热量______；
(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中______（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______（选填“串联”或“并联”）。采用这种连接方式的目的是______；
(4)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中__（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶______，（选填“串联”、“并联”或“串联、并联均可”）。并将其中一烧瓶中的煤油换成______。水和煤油吸热的多少是通过______（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
参考答案：
D 2、 C 3、 B 4、 A 5、B 6、 B 7、 A 8、D 9、C 10、 C 11、B 12、 B 13、 C 14、 B 15、A 16、B 17、 B 1:1 1:2 18、60J 300J 19、 8 0.8 20、 10 4 21 、温度计示数变化 越大 越多 B 串联 控制电流与通电时间相同 A 串联、并联均可 等质量的水 加热时间