教科版九年物理6.4 影响电热大小的因素(学案含答案)-学习文档

【考点精讲】

1. 电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象。

2. 探究影响电流热效应的因素

（1）实验设计：

①在电流和电阻相同时，探究电热与通电时间的关系；

②在电流和通电时间相同时，探究电热与电阻的关系（电路设计：两阻值不同的电阻串联，目的是控制电流和通电时间相同）；

③在电阻与通电时间相同时，探究电热与电流的关系（电路设计：将阻值相同的电阻分别接在不同电源的电路上，组成两个简单电路）。

（2）实验结论：

①在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；

②在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越多。

【典例精析】

例题1 （郴州）标有“220V40W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯均正常工作相同时间，产生热量最多的是（）

A. 电风扇

B. 电视机

C. 电烙铁

D. 节能灯

思路导航：分别接入220V的电路中，四个用电器都正常工作，电功率相同、通电时间相同，根据W＝Pt可知消耗的电能相同。电风扇中的电动机将大部分电能转化为机械能，电视机主要将电能转化为光能和声能，只有一小部分转化为内能，电烙铁将电能全部转化为内能，节能灯把大部分电能转化为光能，所以产生热量最多的是电烙铁。

答案：C

例题2 （乐山）下列关于如图所示实验的说法中，错误的是（）

A. 该实验研究的是电流的热效应

B. 实验中采用了控制变量法

C. 观察实验现象可知：在其他条件相同时，电阻越大产生的热量越少

D. 实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少

思路导航：该实验探究的是电流产生热量多少的影响因素，A项正确；电流产生热量的多少，与电阻大小、电流大小和通电时间有关，研究其中一个因素对产生热量的影响关系时，需要保持另外两个物理量不变，采用的是控制变量法，B项正确；在电流和通电时间一定时，电热丝产生的热量与电阻成正比，电阻越大，产生的热量越多，C项错误；实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少，采用的是转换法，D项正确。

答案：C

例题3 为了探究电流做功与哪些因素有关，小军依据电流的热效应设计了如图甲的装置，他将两段阻值不同的电阻丝（R1

（1）在实验中电流做功多少是通过观察气球____________来体现的，这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”。

（2）甲装置可探究电流做功与_____________有关。

（3）还有一套实验装置如图乙所示（烧瓶与甲图中的相同）。比较甲、乙两种不同的实验装置，你认为较好的装置是__________，理由是：________________________________。

思路导航：（1）由于烧瓶是密封的，并通过短玻璃管与气球相连，当产生的热量越多时，

气球膨胀的体积会越大，即通过观察气球膨胀程度的大小体现电流产生热量的多少；（2）从甲图可看出，两电阻是串联的，所以通过两电阻的电流相同、通电时间相同，则是想探究热量与电阻的关系（由于两个电阻丝的阻值不同，它们分得的电压也不同，因此也可以认为探究的是电流做功与电压的关系）；（3）两套实验装置各有各的优点，可以从实验效果上分析。

答案：（1）膨胀程度的大小（2）电压（电阻）（3）甲；气体的热胀冷缩效果比液体明显，实验现象更直观，时间更短。（或：乙；用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究）

【总结提升】

1. 电功与电热概念的区别：电功是电路上消耗的总能量，也叫电能，它能转化为内能和其他形式的能量；而电热仅仅是电能转化为内能的这一部分，在非纯电阻电路中，电热小于电功（电能），在纯电阻电路中，电热等于电功。

在判断哪个用电器产生的热量多时，分三步进行：

①看用电器是纯电阻电路还是非纯电阻电路；

②看它们的额定功率是否相等，是否都正常工作；

③在满足上述两个条件下，纯电阻电路产生的热量最多。

2. 由于电热与多个因素有关，在探究与电阻的关系时，必须采用控制变量法，保证通过两个电阻的电流相同，保证通电时间相同，因此采用两者串联进行比较，而电流产生的热量无法直接测量，利用加热红色液柱的方法，观察液柱上升的高低来确定热量的多少，这里运用了转换法。