九年级：焦耳定律（实验）

【预习新知】

电流的热效应

我们每个家庭都有各种家用电器，电冰箱、洗衣机、电饼铛、电饭煲、电热水壶、电炉子等等。

其中电饼铛、电饭煲、电热水壶、电炉子与你冬天相伴的暖宝宝原理相同，都是把电能转化为热能的装置。

物理学中把电流通过导体产生热量的现象叫做电流的热效应。

常见利用电流热效应工作的设备通常称为电热器.例如

电饼铛                   电饭煲

电炉子                           电热水壶

暖宝宝

【举手提问】

在使用暖宝宝和电炉子等用电器时，暖宝宝能热到烫手，电炉丝热得发红，为什么与他串联的导线几乎不热？

【新课学习】

为了探究“电流通过导体时产生的热量的多少与什么因素有关”，课本中设计了如下图实验装置。

实验分析：

1.实验中两个烧瓶中装有等量的煤油，用温度计显示的示数表示热量的多少，温度越高说明电阻丝产生的热量越多。

2.探究热量与电阻的关系

电阻丝RA、RB串联后分别放在两个烧瓶中，由于通电时电流相等，通电时间也相等，观察比较不同电阻丝产生的热量多少.

实验发现电阻越大的瓶子温度计的示数高.

实验结论：

在电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。

实验反思：

本实验用到了两个物理方法：

（1）.控制变量法

两瓶都用同一种物质煤油；质量相等；电阻丝RA、RB串联电流相等，通电时间相等。

（2）.转换法

用温度计显示的温度高低来说明电热丝产生热量的多少。

3.探究热量与电流的关系

仍然用控制变量法，取同一个烧瓶RB,通电时间相同，改变电流的大小，观察比较前后两次温度计示数的大小.

实验发现电流大时温度计的示数高.

实验结论：

在通电时间和电阻相同时，电流越大产生的热量越多。

问题解答：

为什么电炉子工作时，电炉丝热得发红而连接的导线几乎不热？

导线与电炉丝串联电流相等，通电时间也相等，由于导线的电阻很小，而电阻丝的电阻很大，在电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以导线几乎不热。

【同步训练】

（2018河北34题）

用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”相同烧瓶内装满了煤油.

甲

（1）烧瓶中装入的煤油是                        （选填“导体”或“绝缘体”）.

（2）请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图.

（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R₁与R₂的阻值应                      . 通过R₁的电流            通过R₂的电流.

（4）通电一段时间后，乙瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明                                                        .

（5）小红用如图乙所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，根据焦耳定律可知，图丙能正确反映h—I关系的是        .

【拓展】用Q=I²Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因                                                                                           .

参

考

答

案

在

下

边

找

哦

！

（1）绝缘体

（2）如答图所示

（3）相等        小于

（4）在通电时间和电阻相同情况下，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多.

（5）A      

【拓展】不能.电动机工作时，消耗的电能为W=UIt，但其消耗的电能转化为机械能和内能，则W>Q=I²Rt,所以电流通过有些用电器时，其产生的热量是不能用Q=UIt来计算的.

【延伸阅读】（哪里不会点哪里）

第十四章：电功率