2020-2021学年九年级物理沪科版第十六章第四节《科学探究：电流的热效应》同步练习(有答案)
沪科版物理九年级第16章第4节《科学探究电流的热效应》-课件
练一练
1.电流的热效应是电流通过导体时__电__能_转化成__热__的 现象。电热器是利用电流的__热__效__应_制成的加热设备。 2.“在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中， 应保持_电__阻__、_时__间__一定，用滑动变阻器改变电阻丝的 电流。 3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是 4_0_0_W 通电1min时产生的热量是___2_4_0_0_0J。 4.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=_2_:_3_。 Q1:Q2=___2_:_3_。
练一练
5、现有甲乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分 别接入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们 发热情况是（ B ）
A、甲放热多 B、乙放热多
C、同样多 D、无法判断
6、将一台“220V 100W”的电风扇，一个”220V 100W”的充电器，一把“220V 100W”的电烙铁分 别接在220V的电源上，在相同时间内，电流通过他 们时发热功率最大的是（ A ）
考考你： 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。
例题讲解
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上, 在5min内共 产生多少热量？
解：
通过电阻丝的电流为： I=_U_ R
=
36V 60Ω
=0.6A
电流产生的热量为：
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J
A 电烙铁
B 充电器
C 电风扇
D 一样多
数阅
新课标沪科版九年级物理16.4_科学探究：电流的热效应
控制电阻R、电流I相同:研究通电时间 t变化→ 对电热Q的影响。
每隔一分钟记 录一下温度计
的示数
结 论
对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通
高 ，表明电流产 电时间越长，煤油的温度越 ______ 多 生的热量越 _______ 。
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化 →对电热Q的影响。
闭合开关，调节滑动变阻器， 增大通过电阻丝的电流，通 电时间与前次相同，记录玻 璃瓶内煤油的温度。
电源线越长，横截面积越小， 电线的电阻越大，由焦耳定 律可知，产生的热量就会越 大，容易引起火灾。
10、小明家买了一台“220V 1600W”的热水器，
由于安装的位置离固定插座太远，便到商店买了 标有“220V 6A”字样的插座、标有“220V 10A” 字样的两线插头以及导线，组装了一个多孔的移 动插座（如图所示）。从安全用电的角度指出这 个移动插座存在问题的两个地方并说明原因： ① 插头：两脚插头没有接地线 ； ② 插座：允许通过的电流小于热水器 。 正常工作时的电流
9、如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头,中间 较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三 孔插座后可将其与 地线 相连,防止漏电时对人造 成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过 热传递 的方 式改变了水的内能。小刚发现电热水壶的电源线 都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标 准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积 不能过小，请利用所学的物理知识进行解释：
13、下列家用电器中，主要利用电流热效应 工作的是（ C ）
A、电风扇 C、电饭锅 B、电视机 D、洗衣机
14、将规格都是“220V 100W”的一台电风
扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入 220V的电路中，通电时间相同，电流通过它 们产生的热量最多的是（ C ） A、电风扇 B、电视机 C、电烙铁 D、一样多
沪科版九年级物理-第四节__科学探究：电流的热效应
转化
让电流产生的热 量被液体体吸收， 通过观察液体的 温度计示数的变 化来测量。
控制电阻R、电流I相同:研究通电时间t变化→ 对 电热Q的影响 每隔一分钟记录一 下温度计的示数
结论：在电阻通过电流Ｉ相同时，电流产生热量多 少与通电时间t长短有关，并且通电时间t越长电流
产生热量越多。
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的 影响
探究实验用什么物理方法？ 控制电流I、时间t相同:研究电阻R变 化→ 对电热Q的影响
控 制 变 量 法
控制电阻R、时间t相同:研究电流I 变化→对电热Q的影响 控制电阻R、电流I相同:研究时间t 变化→对电热Q的影响
电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见 也摸不着，如何测量呢？
既看不见 也摸不着 的科学量 转化 既看得见 也能测量 的科学量
R1 R2 图1
4、一电热器电阻丝的电阻为110欧，接在 220V的电路中，通电30min产生的热量是多 少焦？
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现 象。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通
电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律
1、内容：电流通过导体产生的热量， 跟电流的二次方成正比，跟导体的电 阻成正比，跟通电时间成正比。
2、公式：Q＝I2Rt
注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对 的是同一段导体而言的； 2、Q是I的二次方成正比； 3、计算时各物理量的单位：I—— 安， R——欧，t——秒，Q——焦。
相同时间内通过R的电流为
Ｉ，移动R0的滑片,使通过R 的电流为0.5Ｉ。比较R两次 所产热的多少
16.4《科学探究：电流的热效应》教案2024-2025学年沪科版九年级全一册物理
16.4《科学探究：电流的热效应》教案 20242025学年沪科版九年级全一册物理当我设计《科学探究：电流的热效应》这一课时，我的设计思路是让学生通过实践活动，探究电流产生热量的规律，从而加深对电流热效应的理解。
本节课的目的在于让学生通过实验和观察，了解电流的热效应，并探究影响电流热效应的因素。
教学目标：1. 了解电流的热效应，知道电流通过导体时会产生热量。
2. 能够运用控制变量法，探究影响电流热效应的因素。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力，提高学生的科学思维能力。
教学难点与重点：重点：了解电流的热效应，掌握影响电流热效应的因素。
难点：运用控制变量法进行实验探究，理解电流热效应的原理。
教具与学具准备：1. 教具：电流表、电压表、滑动变阻器、电炉、导线、开关等。
2. 学具：实验记录表格、笔。
活动过程：1. 引入：以日常生活中常见的电热器为例，引导学生思考电流产生热量的现象，激发学生的兴趣。
2. 讲解：讲解电流的热效应的定义，引导学生了解电流通过导体时会产生热量。
3. 演示实验：进行电流热效应的演示实验，让学生直观地观察到电流产生热量的现象。
4. 实验探究：让学生分组进行实验，运用控制变量法，探究影响电流热效应的因素。
活动重难点：重点：了解电流的热效应，掌握影响电流热效应的因素。
难点：运用控制变量法进行实验探究，理解电流热效应的原理。
课后反思及拓展延伸：课后反思：回顾本节课的教学，学生对电流的热效应有了基本的了解，但在实验操作和数据分析方面还需加强指导。
拓展延伸：让学生思考电流热效应在生产生活中的应用，如电热器、电饭锅等，引导学生将所学知识与实际生活相结合。
重点和难点解析：1. 引入环节的情景设置：我选择了日常生活中学生常见的电热器作为切入点，通过提问方式引导学生思考电流产生热量的现象。
这一环节的关键在于激发学生的兴趣，让他们意识到电流热效应与自己的生活息息相关。
2. 讲解环节的清晰表达：在讲解电流的热效应时，我力求用简洁明了的语言阐述概念，确保学生能够准确理解电流通过导体时会产生热量这一现象。
沪科版物理九年级第16章第4节《科学探究电流的热效应》word教案
沪科版物理九年级第16章第4节《科学探究电流的热效应》word教案【教学目标】知识与技能1、明白电流的热效应2、明白焦耳定律3、明白电热的利用和防止过程与方法通过探究，明白电流通过导体产生的热量与什么因素有关情感态度与价值观1、通过学习电热的利用和危害，学会辩证地看待问题2、通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识【教学重难点】重点焦耳定律难点探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关。
【导学过程】【创设情形，引入新课】一、导入新课观看下面四个电器，回答问题：（1）图中四个用电器通电时都会产生什么现象？（2）说明电流在工作过程中消耗的电能转化成了什么能？总结得出：电流通过导体时电能转化成热能，那个现象叫电流的热效应。
现象：给电炉通电时，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不热。
同学们有没有考虑过如此的问题：导线和电炉丝中流过的电流相同吗？导线和电炉丝产生的热量相同吗？今天我们就一起来探讨电流通过用电器时产生的热量与什么因素有关。
【自主预习案】一、电流的热效应(1) 图中四个用电器通电时都会发生什么现象？这种现象叫做。
（2）说明电流在工作过程过程中消耗的电能转化成什么形式的能了？（3）列举你熟悉的类似的实例。
二、焦耳定律1、电流通过导体产生的热量跟通过导体的______________成正比，跟通过导体的______________平方成正比，跟通电______________成正比。
2、Q =I2Rt，Q表示产生的______________，单位是______________；I表示通过导体的______________，单位是______________；R表示______________，单位是______________；t表示______________单位是______________，运算时单位要一致！！3、研究焦耳定律时，采纳______________法和______________法三、电热的利用与防止（1）电热器是利用电流的_______________制成的加热设备，如：电热水器、_______________电热毯等。
沪科物理九年级全册第16章4科学探究：电流的热效应 课件(共20张PPT)
三、焦耳定律
焦耳 (1818－1889)
英国物理学家焦耳，一生致 力于实验研究。用近40年的 时间做400多次实验，研究 热和功的关系。根据所测量 电流通过电阻放出的热量， 提出了焦耳定律。
焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
公式： Q = I ² R t
焦耳定律 意义：热量 电流 电阻 时间
单位： J A Ω S
焦耳定律的理论推导
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有 同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于 消耗的电能W。
即: Q = W = Pt = UIt = I2Rt
例题1 某导体的电阻是2Ω，当1A的电流通过，1
结论1:电流和电阻相同时，通电时间越长， 电流产生的热量越多。
探究二、电流通过导体产生的热量跟电流的
大小关系
（1）实验电路图
I1
R1
A
· · I2
R2
A
（２）实验器材 R1=R2，I1>I2 装有等质量煤油的烧瓶、温度计、两个10欧的 电阻丝、开关、导线、 学生电源、滑动变阻器
结论2:电阻和通电时间相同时，电流越大， 电流产生的热量越多。
利用电流热效应工作的装置统称为电 热器。
1、下列电器中不是应用电流热效应工作的是
A．电风扇
B．电熨斗
C．白炽灯
D．电饭锅
( A)
2、电流的热效应是电流通过导体时__电_能__转化成___内_能 的现象。电热器是利用电流的__热_效__应__制成的加热设备。
二、电流的热效应与哪些因素有关
现象一、白炽灯通电后,在刚开始通电不是很热,可过了
沪科版九年级物理上册第16章4科学探究：电流的热效应
知2－讲
(4)推导式：在纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热 量，即Q=W=Pt =IUt =UR2 t。
知2－讲
深度理解 理解焦耳定律：
(1)焦耳定律是由实验总结出来的，只要有电流通过导 体，就可以用它来计算所产生的热量。
(2)公式中的各物理量都是对同一段电路或同一导体而 言的。
科学探究：电 流的热效应
电热
电热的有焦耳定 律关因素探究
焦耳 定律
电热的应 电动机 用与防护 的效率
知1－练
解析：由Q吸=cmΔt 可知：相同质量的水和煤油，吸 收相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高得 少，温度计的示数变化不明显，故为了实验效果明 显，应选用质量和初温都相同的煤油；实验中通过 观察两支温度计的示数变化来比较电流产生热量的 多少，这里用到了转换法。
知1－练
(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探 究电流通过导体产生的热量与__电__阻___的关系。
知1－练
例 1 [中考·兰州] 在探究“电流通过导体产生热量的多少
与哪些因素有关”的实验中，采用了如图2 所示电路。
知1－练
解题秘方：本题探究影响电流通过导体时产生热量 的因素。
知1－练
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入 质量和初温都相同的 __煤__油___(填“水”或“煤油”)， 实验中通过观察 _两__支__温__度__计__的__示__数__变__化___来比较电流 通过导体产生热量的多少。
知3－练
解题秘方：电流通过导体时产生电热，对我们有利 的我们可以利用，相反，对我们有害的需要防止， 尽量防止其产生，如果不能避免，则想办法散热， 以降低危害。
沪科版物理九年级全一册16.4 科学探究：电流的热效应 教案
第十六章第四节《科学探究：电流的热效应》【教材分析】《电流的热效应》是初中物理的重点内容之一，本节重在通过实验探究得出电流产生的热量与通电时间、电流、电阻的定性关系，逐渐对学生在物理学习方法上进行渗透,形成科学的思维方法，让学生掌握一些物理技能和参与探究过程的体验。
让学生感知学习物理应持科学的态度的重要性。
【学情分析】九年级学生已具备初步的小组合作学习的意识，且是在学习了电流的串并联、家庭电路、电功、电功率之后学习电流的热效应，有了一定的知识基础。
探究重点应注重物理研究方法、注重学生对抽象实验的亲身体验，应培养学生收集证据，分析数据从现象中提取本质进而归纳抽象出规律得出实验结论的能力。
【教学目标】1、通过实验及实例展示，认识电流的热效应；2、通过对生活实例的分析，了解电热的利用与防治；3、通过教材阅读与讨论，知道探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验方法；知道本次实验运用的物理研究方法：控制变量法和转换法；4、通过实验探究，知道电流产生的热量与通电时间、电流、电阻的定性关系；5、通过对科学家焦耳的生平及科研成果的介绍，以激励学生学习科学家执着研究的精神，并理解焦耳定律内容及表达式【教学重点】1．通过实验探究电流的热效应与通电时间、电流、电阻的定性关系。
2．焦耳定律内容。
【教学难点】实验探究电流的热效应与通电时间、电流、电阻的关系。
【教学用具】简易电路，学生电源，电阻丝，温度计，电流表，滑动变阻器，秒表，导线；电炉、蒸蛋器等常用生活物品。
【教学过程】一、引入新课由简易电路中的导线发热燃烧实验及生活电器发热现象引出课题。
二、进行新课教师：由引入的实验现象及生活电器发热现象引导学生总结归纳得到电流的热效应概念（将电能转化为内能）。
教师：你知道生活中利用电流的热效应工作的电器有哪些？学生列举生活中发热电器学生：电饭锅、电热毯……进一步对用电器进行分类，阐明电流热效应的利用与防治。
教师：电热既有利又有害，为了更好的利用电热，我们进行探究：电流产生的热量与哪些因素有关。
沪科版九年级物理 16.4科学探究：电流的热效应(学习、上课课件)
知识讲解
任务二、探究电流热效应的影响因素
制定计划与设计实验方案
（4）实验器材有那些？ 学生电源、阻值不同的两段电阻丝、1个电流表、1 个滑动变阻器、开关、导线、2个装有等质量煤油的 广口瓶、2支温度计、停表等。
知识讲解
任务二、探究电流热效应的影响因素
进行实验与收集证据
探究1：探究电流产生的热量与通电时间的关系
知识讲解
任务一、认识电流热效应
电流通过导体时，导体上常常会引发一些现象。人们依此 认知导体中有电流的存在，这些现象就是电流的效应。比如： 导体中有电流通过时，导体周围会产生磁场（这点不久我们就 要学到），这是电流的磁效应；电流通过某些物质的溶液时， 溶液导电，并在液体中发生化学变化，这种现象就是电流的化 学效应；导体中有电流通过时，导体就会发热，有热量产生， 这是电流的热效应。
焦耳定律公式Q=I2Rt和电功推导公式W=I2Rt非常的相近， 那么电功与电热之间有着怎样的内在关系和区别呢？ 2.用电器产生的热量都与电流做功或者消耗的电能相等吗？
电热与电流做功或者消耗的电能不一定相等。
知识讲解ห้องสมุดไป่ตู้
任务四、理解电功与电热的关系
共识 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，这种电路就是纯电阻电路。比如： 电暖器、电饭锅、电炉等。 2. 当用电器工作时，消耗的电能部分转化为内能，部分转化为其 他形式的能时，则电功大于电热，即W＞Q，这种电路就不是 纯电阻电路。比如：电动机、电风扇等。
第十六章 电流做功与电功率
第四节 科学探究：电流的热效应
学习目标
物理观念 1.知道什么是电流的热效应； 2.知道电热与导体中的电流、导体的电阻和通电时间的关系； 3.了解焦耳定律，并会应用焦耳定律计算电热问题； 4.会应用焦耳定律解释说明生产和生活中的有关电热问题。 科学思维 1.通过探究实验进行科学推理，分析得出电热的影响因素； 2.培养学生运用电热的知识分析解决实际问题的能力。 科学探究 1.经历电热影响因素的探究过程，掌握探究的思路和方法； 2.进一步熟悉应用转换法和控制变量法进行科学探究，培养科学探究能力。 科学态度与责任 1.关注生活、生产中电热的应用和防止，培养关注生活与环境的意识； 2.尝试对防止电热危害以及对应用电热造福人类问题发表自己的见解，树立个性化的生活观念。
沪科版2020年物理九年级上册第16章《第4节 科学探究：电流的热效应》教案
教案：沪科版2020年物理九年级上册第16章《第4节科学探究：电流的热效应》一、教学内容本节课的主要内容是科学探究电流的热效应。
通过本节课的学习，学生将了解电流的热效应的产生原理，掌握电流的热效应的基本规律，并能够运用电流的热效应解释生活中的现象。
二、教学目标1. 了解电流的热效应的产生原理。
2. 掌握电流的热效应的基本规律。
3. 能够运用电流的热效应解释生活中的现象。
三、教学难点与重点重点：电流的热效应的产生原理，电流的热效应的基本规律。
难点：运用电流的热效应解释生活中的现象。
四、教具与学具准备教具：多媒体设备，电流热效应实验器材。
学具：笔记本，彩笔。
五、教学过程1. 导入：通过展示电流热效应的实验现象，引发学生对电流热效应的好奇心，激发学生的学习兴趣。
2. 探究电流的热效应的产生原理：引导学生通过实验观察电流热效应的产生过程，引导学生思考电流热效应的产生原理。
3. 掌握电流的热效应的基本规律：通过实验数据的收集和分析，引导学生掌握电流的热效应的基本规律。
4. 运用电流的热效应解释生活中的现象：引导学生运用电流的热效应解释生活中的现象，提高学生的实践能力。
六、板书设计电流的热效应产生原理：电流通过导体时，会产生热量。
基本规律：电流的热效应与电流强度、导体电阻、通电时间有关。
应用：运用电流的热效应解释生活中的现象。
七、作业设计1. 请简述电流的热效应的产生原理。
2. 请列举两个电流的热效应的应用实例。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实验和生活的实例，使学生了解了电流的热效应的产生原理，掌握了电流的热效应的基本规律，并能够运用电流的热效应解释生活中的现象。
但在教学过程中，对于电流的热效应的产生原理的讲解还不够深入，需要进一步加强。
同时，可以引导学生进行电流的热效应的实验设计，提高学生的实践能力。
重点和难点解析在上述教案中，需要重点关注的教学难点与重点是“运用电流的热效应解释生活中的现象”。
这一部分不仅是本节课的重要内容，也是学生将理论知识应用于实际生活的关键环节。
沪科物理九年级全册第16章4 科学探究：电流的热效应 (共23张PPT)
A、该装置是探究产生热量与电阻的关系。 B、电流在B装置中产生热量较多。 C、该装置是利用U型管中液体的热胀冷缩
反映电阻放出的热量的多少。
D、该实验运用了Hale Waihona Puke 制变量法和转换法。AB
例题3
有一台电动机，工作电压为220 V，电流为 50A,内阻为0.4 Ω ，求工作1min消耗的电能，产生 的电热，及转化的机械能?
制定计划
探究实验：探究影响电流热效应的因素？ 实验目的：产生的热量Q与电阻R，电流I 通电时间t的关系。
实验方法：控制变量法 转换法
设计实验： 1、探究Q与R？
2、探究Q与I？ 3、探究Q与t？
实验验证
实验1：研究电热Q与电阻R关系
R1
R2
实验2：研究电热Q与电流I关系
I1
I2
实验3：研究电热Q与通电时间t关系
2
2
5
2
3
10
2
4
10
4
定性研究
(1) I、t 相同，探究Q与R的关系？ 选择序号 1、2 实验数据，结论：产生的热量Q与电流R 有关 。 (2) R、t 相同，探究Q与I的关系？ 选择序号 1、3 实验数据，结论：产生的热量Q与电流I 有关 。 (3) R、I 相同，探究Q与t的关系？ 选择序号 3、4 实验数据，结论：产生的热量Q与电流t 有关 。
超导性。利用超导材料电阻为零的特性，你认为
超导材料最适合用来做(
)
A. 输电导线 C. 电炉丝
B. 白炽灯丝 D. 保险丝
例题2
在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”实验时， 采用如图所示实验装置，两个透明的容器中密闭等量的空气 ，U型管中液面的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法 正确的有（ ）
沪科版物理九年级全一册-16.4科学探究：电流的热效应-教案
教案：沪科版物理九年级全一册16.4 科学探究：电流的热效应一、教学内容1. 电流的热效应：电流通过导体时会产生热量，这种现象称为电流的热效应。
2. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间成正比，可以用公式Q=I^2Rt表示。
3. 电流的热效应在生活中的应用：电热器、电饭锅、电熨斗等。
二、教学目标1. 理解电流的热效应，知道电流通过导体时会产生热量。
2. 掌握焦耳定律，能够运用焦耳定律计算电流通过导体产生的热量。
3. 了解电流的热效应在生活中的应用，提高学生对物理知识的认识和兴趣。
三、教学难点与重点重点：电流的热效应、焦耳定律。
难点：焦耳定律的推导和应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实验器材（电阻丝、电流表、电压表、滑动变阻器、开关等）。
2. 学具：笔记本、笔、课本。
五、教学过程1. 引入：通过生活中常见的电热器、电饭锅等设备，引导学生思考电流是否会产生热量。
2. 讲解：讲解电流的热效应，介绍焦耳定律，并进行推导。
3. 实验：分组进行实验，观察电流通过电阻丝产生的热量，记录实验数据。
4. 分析：分析实验数据，验证焦耳定律。
5. 应用：举例说明电流的热效应在生活中的应用。
6. 随堂练习：解答与电流的热效应和焦耳定律相关的问题。
六、板书设计1. 电流的热效应2. 焦耳定律：Q=I^2Rt3. 电流的热效应应用七、作业设计1. 题目：计算电流通过一个电阻值为10Ω的电阻丝产生的热量，已知电流为2A，通电时间为5分钟。
答案：Q=I^2Rt=(2A)^2×10Ω×5×60s=1.2×10^4J2. 题目：举例说明电流的热效应在生活中的应用。
答案：如电热器、电饭锅、电熨斗等。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过生活实例引入，引导学生关注电流的热效应，通过实验验证焦耳定律，使学生更好地理解和掌握电流的热效应和焦耳定律。
2. 拓展延伸：电流除了会产生热量，还会产生磁效应和化学效应，可以进一步研究电流的这些其他效应。
沪科版九年级全册第十六章 第四节科学探究：电流的热效应
A，R1
s产生的热
量:Q=I2Rt=(0.45 A)2×484 Ω×180 s=1.8×104 J。(3)当
开关S1与S2都闭合时，电熨斗处于高温挡，电阻R1的功率
P1= P低温挡=100 W，电阻R2的功率P2=P-P1=1 000 W-100 W
=900
W，则电阻R2改变后的阻R值2
U
2 2
P2
感受其温度。
(1)对照三次活动中温度计示数的变化,可看出,随着通电时间
的加长,锅内水的温度越来越
(选填“高”或“低”)。
(2)对照在相同时间内,电饭锅和导线的温度,可看出,在相同时
间内,
产的热多。
提示:(1)高 (2)电饭锅
1.电流产生的热量与哪些因素有关?有什么关系? 2.焦耳定律的内容和公式分别是什么?
考点2 焦耳定律的应用 【典例2】图示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理 图。R1、R2为电热丝,其中R2=242Ω,水升温并汽化成水蒸气,从 而熨烫衣服。
(1)电热丝是利用电流的_________效应工作的。分析电路图, 闭合S1,当S2________时,电熨斗处于高温挡。 (2)电熨斗处于低温挡时,正常工作功率为100W。求:通过电路 的电流是多大?R1的电阻是多大?通电3min产生的热量是多少? (3)若将该款电熨斗进行改造,使其正常工作时高温挡功率为 1000W。要求只改变其中一个电热丝的阻值,请你通过分析和计 算,求出该电热丝改变后的阻值应为多少?
跟
成正比,跟
成正比,跟
成正比,这个规律就叫做焦耳定律。
参考答案:电流的二次方 导体的电阻 通电时间
(2)如果用Q表示电流流过导体时产生的热量,I表示导体中的电
流,R表示导体的电阻,t表示通电时间,那么焦耳定律用公式表
沪科版九年级全册物理教案：16.4科学探究：电流的热效应
教案：沪科版九年级全册物理教案：16.4 科学探究：电流的热效应一、教学内容本节课的教学内容选自沪科版九年级全册物理教材第16章第4节“科学探究：电流的热效应”。
本节内容主要包括电流的热效应的实验现象、影响电流热效应的因素以及电能和热能的转化。
二、教学目标1. 让学生通过实验观察电流的热效应，并能解释这一现象。
2. 学生能分析影响电流热效应的因素，并掌握电能和热能的转化关系。
3. 培养学生的实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。
三、教学难点与重点重点：电流的热效应现象的解释、影响电流热效应的因素。
难点：电能和热能的转化关系的理解。
四、教具与学具准备教具：电源、电流表、电压表、电阻器、灯泡、导线等。
学具：实验记录表、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察日常生活中常见的电热现象，如电热水器、电饭煲等，引发学生对电流热效应的思考。
2. 实验探究：引导学生进行电流的热效应实验，观察实验现象，并记录实验数据。
3. 分析讨论：引导学生分析实验现象，探讨影响电流热效应的因素，如电流大小、电阻大小、通电时间等。
4. 知识讲解：讲解电流的热效应的原理，阐述电能和热能的转化关系。
5. 例题讲解：出示相关例题，让学生运用所学知识解决问题。
6. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生巩固所学知识。
六、板书设计电流的热效应实验现象：电流通过导体产生热量。
影响因素：电流大小、电阻大小、通电时间。
电能与热能的转化：电能转化为热能。
七、作业设计1. 描述电流的热效应实验现象。
2. 分析影响电流热效应的因素。
3. 解释电能和热能的转化关系。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实验探究、分析讨论等环节，让学生掌握了电流的热效应现象和影响因素，以及电能和热能的转化关系。
在教学过程中，要注意引导学生观察实验现象，培养学生的实验操作能力和观察能力。
2. 拓展延伸：让学生探讨电流热效应在生产生活中的应用，如电热水器、电饭煲等，以及如何提高电能转化为热能的效率。
沪科版九年级物理上册第十六章第4节 科学探究：电流的热效应
课堂训练
7．（2022•重庆市）如图所示，电源电压不变，定值电阻R1阻值为 5Ω，定值电阻R2阻值为10Ω。当开关S闭合后，电流表示数为0.2A。 求： （1）电阻R1两端的电压； （2）通电时间100s，电流通过
电阻R2产生的热量。
课堂训练
解：（1）由电路图知，两电阻串联，电流表测电路中电流， 由串联电路电流规律知，I＝I1＝I2＝0.2A， 由欧姆定律可得，电阻R1两端的电压： U1＝I1R1＝0.2A×5Ω＝1V； （2）通电时间100s，电流通过电阻R2产生的热量： Q2＝（I2）2R2t＝（0.2A）2×10Ω×100s＝40J。 答：（1）电阻R1两端的电压为1V； （2）通电时间100s，电流通过电阻R2产生的热量为40J。
课课堂过堂关 训练
4．（2022•杭州市）甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等，将它 们如图所示串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙导体产 热的多少，正确的是（ C ）
A．甲导体的产热比乙导体多 B．乙导体的产热比甲导体多 C．甲、乙导体产热相等 D．条件不足，无法判断
课堂训练
5．（2022•南安市）如图所示将两根电热丝R1和R2串联在电路中， 若R1＝10R2，请问哪根火柴会先被点燃（ B ）
新课导入
小时候，听见楼梯的脚 步声，赶紧关了电视， 假装写作业。但是妈妈 一摸电视后面发热。就 知道你有没有说谎。这 是为什么呢？
新知探究 知识点 1 电流的热效应
电能
内能
新知探究
在物理学中: 电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
电流热效应的实质是电能转化为内能。
新知探究 知识点 2 探究电流产生的热量与那些因素有关
A．在R2上的火柴 B．在R1上的火柴 C．同时点燃 D．无法确定
沪科版九年级物理全一册 第十六章第四节 科学探究：电流的热效应课件
课堂探究
电流的热效应
这些用电器通电后，都伴有热现象，这是为什么呢？
电饭煲
电油炸锅
电熨斗
电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
生活中利用电流热效应的用电器
电烤箱
电热水壶
电烙铁
视察与思考
灯泡通电后，在刚开始 通电不是很热，可过了 一会就很热，为什么？
导线和电炉丝串联， 为什么电炉丝热得发 红而导线并不很热？
3.一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是9.6×104J,则通过电 阻的电流是__2_A___。
4.一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电___1_0__min释放热量为 2160J。 5.两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里 产生的热量之比为_4_︰__3_；若两个电热器的电阻相同，通过的电流之比 为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为_1_︰__9__。
交流与讨论
为什么选用煤油而不用水？ 因为煤油的比热容小，在相同情况下，煤油的温度变化大， 便于视察。
焦耳定律
导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，导体产生的 热量越多，那么导体产生的热量和电阻、电流及通电时间之间有什么样的 定量关系？
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成 正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
6.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增
加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的( B )
A.2倍
B.4倍
C.0.25倍
D.0.5倍
通过电流增大时温度变高
（3）选取两根阻值不一样的电阻丝，R2＞R1，两个装有初始温度相同、等质量煤 油的玻璃瓶，如图所示，连接好电路。检查无误后接通电源，通电一定时间后， 记录两个玻璃瓶内煤油的温度。
20版物理沪科版九年级全：16.4科学探究：电流的热效应
【交流与讨论】 (1)焦耳定律公式是如何得出来的?应用时有什么条件? 答案:焦耳定律公式Q=I2Rt是由实验总结出来的,只要有 电流通过导体,都可以用它来计算电流所产生的热量。
(2)如何理解电功和电热的关系? 答案:①电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而 没有同时转化为其他形式的能量,那么,电流产生的热 量Q就等于消耗的电能W,即Q=W=UIt。
答案:
②接通电源,通电一定时间后,记录两个玻璃瓶内煤油 的温度。
R/Ω
10
20
t0/℃ t/℃
20
20
24
28
Δt/℃
4
8
③分析实验数据可知:在通电电流大小不变,通电时间 相同的情况下,电阻越大,煤油的温度越___高____,表明 电阻越大,电流产生的热量越___多____。
【交流与讨论】 (1)在本实验中探究电流热效应与电流和电阻的关系时, 滑动变阻器的作用有什么不同? 答案:在探究电流热效应与电流的关系时,滑动变阻器 的作用是改变通过电阻丝的电流。在探究电流热效应 与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路。
B.不同
(3)影响电流产生的热量的因素:___通__电__时__间____、 ___电__流__大__小____、___电__阻__大__小____。
2.焦耳定律: (1)发现者:英国物理学家___焦__耳____发现的。 (2)内容:电流通过导体产生的热量跟___电__流__的__二__次__方____ 成正比,跟___导__体__的__电__阻____成正比,跟___通__电__时__间____成 正比。 (3)公式:___Q_=_I_2R_t___。
(2)探究电流产生的热量与电流大小的关系。 ①取质量、温度均与上述实验初始状态相同的煤油,仍 按(1)中图连接电路。 ②闭合开关,调节滑动变阻器,增大通过电阻丝的电流, 通电时间与前次相同,记录温度计示数。
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第四节科学探究:电流的热效应（第1课时）
1、下列各种方法和措施中,不是为了防止电热危害的是( )
A. 电脑主机中安有电风扇
B. 炎热夏天,连续长时间工作的电视机要停用一会儿
C. 天气潮湿时,长期不用的电器隔一段时间要通一次电
D. 电视机的后盖上有许多散热孔
2、如图所示,R1、R2为两根发热电阻丝,且R1<R2,它们上面分别放有一根火柴,闭合开关S 后,先燃烧的火柴是()
A. 甲
B. 乙
C. 同时燃烧
D. 无法判断
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. 该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B. 通电一段时间后,左侧U 形管中液面的高度差比右侧的大
C. 该实验装置是利用U 形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
D. 将左边容器中的电阻丝换成10 Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
4、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V,线圈电阻为2 Ω,线圈中电流为10 A。
这
台电动机正常工作 1 s 消耗的电能为W,产生的热量为Q,则()
A. W=3 800 J,Q=200 J
B. W=3 800 J,Q=3 800 J
C. W=72 200 J,Q=200 J
D. W=72 200 J,Q=3 800 J
5.(多选)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。
实验现象表明()
A. 在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下,电流通过一个电阻的时间越长,这个电阻产生
的热量越多
B. 在通过电阻的电流和通电时间相同的情况下,电阻越小,这个电阻产生的热量越多
C. 在通过电阻的电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多
D. 在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多
6、烧杯中装有质量为100g 的水,在其中放置一个阻值为210 Ω的电热丝。
给电热丝通过0.5 A 的电流。
在不计热量损失的情况下,通电 1 分钟[c 水=4.2×103 J/( kg·℃)] ()
A. 电热丝产生的电热为315J,水温升高7.5 ℃
B. 电热丝产生的电热为3150 J,水温升高7.5 ℃
C. 电热丝产生的电热为315J,水温升高75℃
D. 电热丝产生的电热为3150 J,水温升高75 ℃
7、两个电阻R1=20 Ω和R2=30 Ω串联在电路中,经过一段时间它们产生的热量之比为()
A. 1∶1
B. 3∶2
C. 2∶3
D. 4∶9
8、一阻值为60Ω的电热丝接在电源上,通过它的电流为2 A,通电1min 产生的热量为()
A. 1.2×102J
B. 3.6×103J
C.7.2×103J
D.1.44×104 J
9、如图所示,甲、乙两个瓶中的电阻丝R1、R2 分别为5Ω、10Ω,两瓶内装有初温相同的等量
的煤油,将 R 1、R 2 串联并通电一段时间,读出甲、乙中两支温度计的读数。
这是探究( )
A. 电热与电流的关系
B. 电热与电阻的关系
C. 电热与通电时间的关系
D. 电热与电压的关系二、填空题
10、如图所示,是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两电阻分别为 R 和 2R,合上开关后,通过它们的 相同;若两瓶中盛有质量、初温均相同的同种液体,经过相同时间后 (填“左”或“右”)瓶中液体的温度更高。
11.一台电动机正常工作时,两端的电压为 220 V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2 Ω,那么它的电功率是 W,这台电动机1 min 内产生的热量是 J 。
12、一个5Ω的电阻通过它的电流为2 A,在10 s 内放出的热量是 J,如果通过它的电流
减小为原来的21
,在相同时间内所放出的热量是原来的 (设电阻值不变)。
13、由于电流的 效应,当电流通过电阻时会产生热量。
一根60Ω的电阻丝接在36 V 的电源上,通过电阻丝的电流为 A,在10 min 内产生的热量为 J 。
14、两个电热器的阻值之比为4∶5,把它们串联起来接入电路,相同时间内它们产生的热量之比是 ;把它们并联起来接入电路,相同时间内产生的热量之比是 。
15、某品牌电热水壶的铭牌内容如下,根据提供的信息计算:
(1)电热水壶正常工作时的电阻和电流是多少?
(2)当电热水壶装满水时,将水从20 ℃烧开需要吸收多少热量?[c水=4.2×103 J/(kg·℃),气压为一标准大气压,电热水壶吸收的热量忽略不计]
(3)若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要5分钟,可信吗?请通过计算说明理由。
16、如图所示电路中,灯泡L 上标有“12 V 3 W”字样,R 为定值电阻。
闭合开关S 后,灯泡L 恰好正常发光,电流表的示数为0.45 A。
通过计算回答:
(1)灯泡L 的额定电流是多少安?
(2)定值电阻R 的阻值是多少欧?
(3)该电路工作5 min,定值电阻R 产生的热量是多少焦?
答案
1.C
2.A
3.B
4.A
5.AD
6.B
7.C
8.D
9.B
10.电流右
11.2200 1.2×104
1
12. 200
4
13. 热0.6 1.296×104
14.4∶55∶4
15. (1)44Ω 5 A(2)1.008×106J (3)若电能完全转化为内能，则W=Q吸=1.008×106J，则烧开一壶水所用时间为，远大于5min，所以售货员所说不可信
16. (1)0.25 A(2)60Ω(3)720 J。