《探究焦耳定律》電能與電功率PPT課件
【學習目標】
1．知道電流的熱效應及其在實際中的應用與控制.
2．通過實驗探究通電導體放出的熱量跟哪些因素有關.在設計實驗的過程中運用控制變量法和轉換法.
3．了解焦耳定律，用焦耳定律說明生活、生產中的一些現象，會用焦耳定律進行簡與的計算.
核心考點：電熱的計算.
【課前預習】
1.電流通過導體時，通電導體產生的熱量,跟________成正比，跟________成正比，跟________成正比．
2. 科學家有著強烈的好奇心和執著的探究精神，英國物理學家________做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電流產生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系．為了紀念他做出的貢獻，人們將他的名字命名為________的單位．
3.一根阻值為10Ω的電阻絲，通過的電流為2A，通電20s電流產生的熱量為________J．
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【課堂精講】
知識點1.通電導體放出的熱量跟哪些因素有關
（1）猜想與假設：通電導體放出的熱量可能與導體的電阻、導體中的電流和通電時間有關
（2）設計實驗
為了比較電阻絲產生熱量的多少，可以將電阻絲浸沒在一定質量的煤油中，通電時電阻絲產生的熱量會被煤油吸收，煤油的溫度就會升高.通電導體放出的熱量越多，煤油吸熱后升高的溫度也越多.我們可以通過溫度計示數的變化來比較電阻絲產生熱量的多少.
a．探究導體產生的熱量跟電阻的關系
要探究導體產生的熱量跟電阻的關系，應選擇兩個阻值不同的電阻絲（如電阻為5的銅絲和電阻為10的鎳鉻合金絲）來進行實驗.研究時要控制通過兩個電阻絲的電流大小相等，因此，可將兩個電阻絲串聯在電路中.同時，注意通電時間的控制.
b．探究導體產生的熱量跟電流的關系
要探究導體產生的熱量跟電流的關系，應保持電阻值和通電時間不變，改變通過電阻絲的電流，這可以跟電阻絲串聯一個滑動變阻器，通過移動滑動變阻器的滑片來改變電路中的電流.
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【例1】小明利用如圖所示的裝置探究“導體產生的熱量與電阻大小的關系”．圖中兩只燒瓶內盛有質量和溫度相同的煤油，溫度計可顯示瓶中煤油的溫度，煤油中都浸著一段橫截面積相同、長度不同的鎳鉻合金絲，已知甲瓶中的鎳鉻合金絲比乙瓶中的長．
（1）請用筆畫線代替導線將電路連接完整，要求閉合開關、滑動變阻器的滑片向右移動時電路中電流變大；
（2）正確連接電路，閉合開關后，可以觀察到______（選填“甲”或“乙”）瓶中溫度計的示數升高得更快，這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量越多．
（3）利用此裝置還可探究電流通過導體產生的熱量與______的關系，實驗時移動滑動變阻器的滑片，觀察______（選填“同一”或“不同”）燒瓶內的溫度計示數升高的快慢．
（4）小明認為，將該裝置改進后，還可以做“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他應將其中一燒瓶中的煤油換成水，對這部分水的具體要求是______，并且要使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的電阻______．水和煤油吸熱的多少是通過______來反映的（選填“溫度計升高的示數”或“加熱時間”）．通過實驗，發現水的溫度上升較慢，表明______的比熱容比較?。?/p>
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知識點2.焦耳定律
（1）內容：電流流過導體時產生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比.這個規律叫做焦耳定律.
（2）公式：Q=I2Rt
Q表示電流流過導體時產生的熱量，單位是J；I表示通過導體的電流，單位是A；R表示導體的電阻，單位是；t表示通電時間，單位是s.
（3）導出公式：Q=Pt；Q=UIt；Q=
這三個公式只適用于電能全部轉化為內能的情況，也就是電流所作的功全部用來產生熱量的純電阻電路中.
【例2】（2014•遵義）一臺電爐通電后電爐絲熱的發紅，與電爐絲連接的導線卻不怎么熱，這臺電爐的額定電壓為220V，額定功率為1100W，與電爐絲連接的導線的電阻為0.1Ω，電爐正常工作10min，通過導線的電流為_____A，導線上產生的熱量是
【練習2】（2014•達州）一臺線圈電阻為0.3Ω電動機，接在12V的電源上時，通過電動機的電流為0.5A，在2min內電流產生的熱量是_____J，轉化成的機械能是_____J．
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【隨堂檢測】
1. （2014•無錫）為了探究“電流通過導體產生的熱量跟什么因素有關”，某同學將兩段阻值不同的電阻絲R1、R2分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并設計了如圖所示的甲、乙兩套裝置，已知所用蓄電池電壓相等且保持不變，R1＜R2，裝入燒瓶的煤油質量相等，下列有關此探究活動的各種表述，錯誤的是（ ?。?/p>
A．在此實驗中，電流通過導體產生熱量的多少是通過溫度計示數變化的大小體現出來的
B．甲裝置可探究電流通過導體產生的熱量與電阻是否有關
C．比較相同通電時間內a，c兩支溫度計示數變化情況，可探究電流產生的熱量與電流是否有關
D．在相同的通電時間內，d溫度計所在燒瓶中的電阻絲產生的熱量最多
2. （2014•衡陽）將兩根電阻絲R1、R2分別插入甲、乙兩瓶等質量煤油中，串聯接入電路，R1：R2=2：3．通電一段時間后，R1、R2產生的熱量之比為（?。?/p>
A．3：2 B．2：3
C．4：9 D．9：4
3.下列例子中，能防止電熱危害的是（ ）
A．供取暖用的電褥子
B．高空飛行員所穿衣服里的電熱保溫裝置
C．收音機、電視機的機殼上有許多小孔
D．孵化家禽的電熱孵卵機
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第十五章復習課
考點1.電能和電能表
考點分析：本考點的考查重點是由電能表的讀數及電能表中的各參數的意思，電能的計算.
1.電能表的重要參數：
（1）“220V”是指電能表的額定電壓是220V；
（2）“10（20）A”是指這個電能表的標定電流為10安，額定最大電流為20安；
（3）“50Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用；
（4）“600r/kW· h”指這個電能表每消耗一度電表盤轉600轉.
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考點2 電功率（高頻考點）
考點分析：本考點是廣東中考的高頻考點，考查的重點是有關電功率的計算，考查難度較大，一般都為綜合題，分值比重也較大，備考時要吃透這個考點.需掌握的知識點：
（1）電功率是表示用電器消耗電能快慢的物理量，用符號P表示.
（2）電功率大小等于用電器在1秒時間內所消耗的電能。電功率的計算公式是：P- W/t= UI.
（3）電功率的國際主單位是：瓦特，用符號W表示；另一個常用單位是：千瓦，用符號kW表示；它們之間的換算關系是：1kW=1 000W.
（4）額定電壓是指用電器正常工作時的電壓；額定功率是指用電器在額定電壓下的功率。當燈泡的實際電壓偏高時，燈泡實際功率會偏大，燈泡強烈發光；當燈泡的實際電壓偏低時，燈泡實際功率會偏小，燈泡發光暗淡.
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