資源簡介

（19）焦耳定律—九年級物理教科版上冊課前導學
學習目標：
1.了解什么是電流熱效應.
2.了解焦耳定律公式，并能進行有關計算.
3.通過結合生活中的實例能說出電功和電熱的聯系及區別.
知識集錦：
電流的熱效應
1.概念：電流通過導體時電能轉化成①__________能，這種現象叫做電流的熱效應。
2.探究電流產生的熱量與哪些因素有關
（1）實驗方法：②_______________________；③____________，將熱量的多少用受熱量影響的物理量體現，如溫度、氣體體積等。
（2）實驗過程及結論
步驟1 探究電流和通電時間相同時，電熱與電阻的關系，如圖1所示。
結論：在電流和通電時間相同的情況下，電阻越④____________，其產生的熱量越多。
步驟2 探究電阻和通電時間相同時，電熱與電流的關系，如圖2所示。
結論：在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越⑤__________，其產生的熱量越多。
步驟3 探究電流和電阻相同時，電熱與通電時間的關系，將相同的電阻串聯加熱不同時間即可。
結論：在電阻和電流相同的情況下，通電時間越⑥__________，其產生的熱量越多。
焦耳定律
1.內容：電流通過導體產生的熱量跟⑦_________________成正比，跟⑧___________成正比，跟⑨___________成正比。
2.公式：⑩__________。其中，I表示電流，單位是安培（A）；R表示電阻，單位是歐姆（Ω）；t表示通電時間，單位是秒（s）；Q表示熱量，單位是焦耳（J）。
3.變形式：
4.電功與電熱的區別與聯系
電功 電熱
區別 電流所做的功 電能轉化為內能的部分
聯系 在純電阻電路中，電功等于電熱；在非純電阻電路中，電功大于電熱
電熱的利用和防止
1.優點：清潔、無污染、熱效率高、便于控制和調節 ________
2.利用：電熱器，即電流通過導體時將電能轉化為 _________的用電器，實例：電飯鍋、電熨斗等
3.危害：會導致導線絕緣層加速老化，甚至發生火災
4.防止：在用電器上設置一些 _________、散熱片、 ________等
自我檢測
1.下列情況，屬于防止電熱產生危害的是( )
A.用電熨斗熨衣服 B.家電長時間停用，隔一段時間應通電一次
C.電腦機箱里裝有小風扇 D.冬天用電取暖器取暖
2.兩個定值電阻由材料相同、粗細均勻的電阻絲制作而成。與相比，的電阻絲更細更長。將并聯在電路中閉合開關一段時間，不考慮溫度對電阻的影響，下列說法正確的是( )
A.通過的電流等于通過的 B.兩端的電壓大于的
C.這段時間內，產生的電熱大于的 D.的電功率小于的
3.如圖是探究電流通過導體時產生熱量的多少與哪些因素有關的實驗裝置，兩個透明容器中( )
A.圖甲中通電一段時間后，左側容器中電阻產生的熱量更小
B.通電后，圖乙右側容器中電阻產生的熱量多
C.通電后，圖甲透明容器中電阻絲內能增加和空氣內能增大的方式是相同的
D.圖乙實驗是為了研究電流產生的熱量與電流的關系
4.生活中導線需要連接時，人們往往是將導線的裸露端擰在一起，連接處容易松動。網上有一種對接端子（如圖），先將導線的裸露端直接插入接線孔，用螺絲緊固后比直接將裸露端擰在一起更牢固，可以避免因連接處松動電阻變大而熔斷，連接處更安全。請你用學過的物理知識解釋其中的道理。
5.如圖所示，兩容器中的電阻絲串聯接到電源兩端，是為了探究電流產生的熱量與_________的關系，通電一段時間后，_________（選填“左”或“右”）側U形管中液面高度的變化較大。
答案以及解析
知識集錦
①內 ②控制變量法 ③轉換法 ④大 ⑤大 ⑥長 ⑦電流的二次方 ⑧導體的電阻 ⑨通電時間 ⑩ 溫度 內能 散熱孔 散熱風扇
自我檢測
1.答案：C
解析：A.用電熨斗熨衣服，屬于應用電熱的例子，故A不符合題意；
B.家用電器長時間停止使用，隔一段時間應通電一次，是應用電熱來給電器驅潮，故B不符合題意；
C.電腦主機內裝有散熱風扇是為把各電器元件產生的熱量及時散失掉，防止電熱產生危害，故C符合題意；
D.冬天用電取暖器取暖，屬于應用電熱的例子，故D不符合題意。
故選C。
2.答案：D
解析：根據導體電阻的影響因素可知，同種材料制成的，由于的電阻絲更細更長，所以的阻值比的阻值大；將并聯在電路中閉合開關一段時間，不考慮溫度對電阻的影響，根據并聯電路的電壓特點可知，兩端的電壓相等，故B錯誤；由于的阻值大于的阻值，根據歐姆定律可知，通過的電流小于通過的電流，故A錯誤；根據可知，產生的電熱小于產生的電熱，故C錯誤；根據可知，的電功率小于的電功率，故D正確。
3.答案：B
解析：A.圖甲中，兩邊容器內電阻相同，左側電阻的電流大于右側容器的電流，通電一段時間后，左側容器中電阻產生的熱量更大，故A不符合題意；
B.通電后，圖乙中左右兩側電阻串聯，電流與通電時間相同，右側容器內電阻較大，由得，右側容器中電阻產生的熱量多，故B符合題意；
C.通電后，圖甲透明容器中電阻絲內能是通過電流做功增加的，空氣內能是通過熱傳遞增大的，故C不符合題意；
D.圖乙實驗控制電流與通電時間相同，改變電阻大小，是為了研究電流產生的熱量與電阻的關系，故D不符合題意。
故選B。
4.答案：見解析
解析：使用對接端子，可以避免因連接處松動電阻變大，根據焦耳定律可知，當電流和通電時間一定時，電阻越小，連接處產生的熱量越少，從而保證溫度不會過高，可以避免因連接處松動電阻變大而熔斷，更安全。
5.答案：電阻；右
解析：由圖可知，兩電阻絲串聯連接，在相同時間內通過的電流相同，電阻絲的阻值不變，所以探究的是電流產生的熱量與電阻的關系。
串聯電路中，據Q=I2Rt知，通電一段時間后，電阻較大的電阻絲產生的熱量多，所以右側U形管中液面的高度變化較大。

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