第十五章電能與電功率律15.4焦耳定律第1課時探究焦耳定律情境導(dǎo)入課標(biāo)要求

家用電熱驅(qū)蚊器小巧可愛，方便實(shí)用.插入插座，電熱驅(qū)蚊器內(nèi)的電阻器開始發(fā)熱，溫度上升，使藥味散發(fā)出來，驅(qū)趕蚊子.電流通過電阻器產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)呢？通過實(shí)驗，了解焦耳定律.課前|自主預(yù)習(xí)課堂|探究學(xué)習(xí)課后|鞏固提升課前|自主預(yù)習(xí)1.電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).

2.影響電流產(chǎn)生熱量多少的因素：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多；在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多.

內(nèi)熱效應(yīng)多多課堂|探究學(xué)習(xí)課堂|探究學(xué)習(xí)課后|鞏固提升課前|自主預(yù)習(xí)(新編)如圖所示，電視機(jī)工作時，主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能；電飯煲工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能加熱食物；電風(fēng)扇工作時，主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.圖中這些用電器在正常工作時消耗相同的電能，產(chǎn)生熱量最多的是電飯煲.

電流的熱效應(yīng)聲

光內(nèi)機(jī)械

電飯煲

3.下列例子中，是防止電熱危害的是(

)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(jī)、電視機(jī)的機(jī)殼上有許多小孔D.孵化家禽的電熱孵卵機(jī)C

如圖所示，在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗中，兩個透明容器中封閉著等量的空氣.探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)(1)如圖甲所示，把兩根電阻絲(5Ω和10Ω)串聯(lián)在電路中是為了保證通過電阻絲的電流和通電時間相同，探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱與電阻的關(guān)系.接通電路一段時間后，觀察到右邊U形管中的液柱上升得高，說明右側(cè)電阻絲放出的熱量多.

結(jié)論：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多.

電流通電時間電阻

多電阻

(2)如圖乙所示，通過左側(cè)電阻絲的電流比通過右側(cè)電阻絲的電流大，研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱與電流的關(guān)系.接通電路一段時間后，觀察到左邊U形管中的液柱上升得高，說明左側(cè)電阻絲放出的熱量多.

結(jié)論：在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多.

(3)如圖丙所示，觀察同一個U形管中的液柱，發(fā)現(xiàn)通電時間越長，U形管中的液柱上升得越高.

結(jié)論：在電流和電阻相同的情況下，通電時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多.

電流多電流高通電時間(4)討論：①在圖甲實(shí)驗中，用5Ω和10Ω的電阻絲串聯(lián)，目的是控制通過它們的電流和通電時間相同.

②在圖乙實(shí)驗中，都采用10Ω的電阻絲，目的是控制電阻和通電時間相同.兩次實(shí)驗均采用了控制變量法.

③電阻絲產(chǎn)生熱量使空氣受熱膨脹，推動液體流動，使液面發(fā)生變化，這里將電阻絲產(chǎn)生熱量的多少通過

U形管中液柱高度的變化反映出來，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法.

電流通電時間電阻通電時間控制變量U形管中液柱高度的變化轉(zhuǎn)換4.(1)圖甲和圖乙是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗裝置，兩個相同透明容器中密封著初溫、質(zhì)量相同的空氣.如圖甲接通電路后，

電阻絲發(fā)熱，內(nèi)能增加，這是通過電流做功(填“熱傳遞”或“做功”)改變了電阻絲的內(nèi)能.

做功(2)利用圖乙裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流(填“電流”或“電壓”)的關(guān)系，圖乙所示的裝置不能(填“能”或“不能”)解釋“電爐絲熱得發(fā)紅，而連接它的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱”現(xiàn)象.

電流不能課后|鞏固提升課堂|探究學(xué)習(xí)課后|鞏固提升課前|自主預(yù)習(xí)【基礎(chǔ)評價】5.小明利用如圖所示的實(shí)驗裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”，甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的食用油.下列關(guān)于此實(shí)驗裝置的說法正確的是()A.實(shí)驗中液體吸熱的多少是通過加熱時間來反映的B.本實(shí)驗也可以將兩根電阻絲并聯(lián)接入電路進(jìn)行實(shí)驗C.實(shí)驗中導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是通過溫度計示數(shù)的變化來反映的D.只將甲、乙兩瓶中的液體換成初溫相同的不同質(zhì)量的不同液體，也可以比較不同液體比熱容的大小C6.如圖所示，電熱膜是在絕緣聚酯薄膜表面，用金屬導(dǎo)線將經(jīng)過特殊工藝加工形成的一條條薄的粗細(xì)均勻的導(dǎo)電墨線連接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).電熱膜中導(dǎo)電墨線連接的方式是并聯(lián)，電熱膜能發(fā)熱是因為電流具有熱效應(yīng)；某電熱膜總功率為4400W，正常工作2小時消耗電能

8.8kW·h.

并熱8.8

7.(2025年廣東)如圖所示，實(shí)驗前已調(diào)好器材，實(shí)驗過程中通過電阻R1、R2的電流相等(填“相等”或“不相等”)；觀察U形管內(nèi)液面高度差可知

R2

(填“R1”或“R2”)產(chǎn)生的熱量較多；要使液面高度差變化更快，可將滑動變阻器的滑片P向右滑動.

相等R2

右8.某小組采用如圖的電路裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”.兩個透明容器中封閉著等量的空氣，將兩個容器中的電阻絲R1和R2串聯(lián)接到電源兩端，將容器外部的電阻絲R3和R2并聯(lián).(1)該裝置是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，通電一段時間左(填“左”或“右”)瓶內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多.

(2)讓實(shí)驗裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內(nèi)，接通電源比較兩瓶內(nèi)電阻絲發(fā)熱多少.此時該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系.

電流左電阻【素養(yǎng)實(shí)踐】9.(新編)如圖所示，利用溫度計探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”時，把兩段電熱絲R1和R2(R1>R2)分別放在如圖所示的甲、乙兩個完全相同的燒瓶中.(1)實(shí)驗中通過觀察兩支溫度計示數(shù)差來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少，這種方法叫做轉(zhuǎn)換法.

(2)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲、乙兩燒瓶中要裝入相同質(zhì)量和初溫的同種液體.

(3)為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗效果，通常選用煤油而不用水，主要是由于煤油的比熱容小.

(4)如圖所示的連接方案是用來探究電流和通電時間相同時，電流通過電熱絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，實(shí)驗過程中甲(填“甲”或“乙”)燒瓶內(nèi)煤油的溫度升高得更多.

兩支溫度計示數(shù)差轉(zhuǎn)換法質(zhì)量初溫煤油的比熱容小電流電阻甲(5)若要用此裝置來探究電流熱效應(yīng)與電流的關(guān)系，下一步的操作是移動滑動變阻器滑片，比較通電時間相同時，甲(或乙)燒瓶中溫度計的示數(shù)變化值.

(6)結(jié)論：①在電流相同，通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，即電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻有關(guān).

②在電阻和通電時間相同時，電流