《探究焦耳定律》電能與電功率PPT課件
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．知道電流的熱效應(yīng)及其在實(shí)際中的應(yīng)用與控制.
2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān).在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法.
3．了解焦耳定律，用焦耳定律說(shuō)明生活、生產(chǎn)中的一些現(xiàn)象，會(huì)用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)與的計(jì)算.
核心考點(diǎn)：電熱的計(jì)算.
【課前預(yù)習(xí)】
1.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟________成正比，跟________成正比，跟________成正比．
2. 科學(xué)家有著強(qiáng)烈的好奇心和執(zhí)著的探究精神，英國(guó)物理學(xué)家________做了大量實(shí)驗(yàn)，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系．為了紀(jì)念他做出的貢獻(xiàn)，人們將他的名字命名為_(kāi)_______的單位．
3.一根阻值為10Ω的電阻絲，通過(guò)的電流為2A，通電20s電流產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_______J．
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【課堂精講】
知識(shí)點(diǎn)1.通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)
（1）猜想與假設(shè)：通電導(dǎo)體放出的熱量可能與導(dǎo)體的電阻、導(dǎo)體中的電流和通電時(shí)間有關(guān)
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
為了比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，可以將電阻絲浸沒(méi)在一定質(zhì)量的煤油中，通電時(shí)電阻絲產(chǎn)生的熱量會(huì)被煤油吸收，煤油的溫度就會(huì)升高.通電導(dǎo)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(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少.
a．探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系
要探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系，應(yīng)選擇兩個(gè)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(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).研究時(shí)要控制通過(guò)兩個(gè)電阻絲的電流大小相等，因此，可將兩個(gè)電阻絲串聯(lián)在電路中.同時(shí)，注意通電時(shí)間的控制.
b．探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系
要探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系，應(yīng)保持電阻值和通電時(shí)間不變，改變通過(guò)電阻絲的電流，這可以跟電阻絲串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片來(lái)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(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．圖中兩只燒瓶?jī)?nèi)盛有質(zhì)量和溫度相同的煤油，溫度計(jì)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(zhǎng)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(zhǎng)．
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接完整，要求閉合開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)電路中電流變大；
（2）正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)后，可以觀察到______（選填“甲”或“乙”）瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高得更快，這表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
（3）利用此裝置還可探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察______（選填“同一”或“不同”）燒瓶?jī)?nèi)的溫度計(jì)示數(shù)升高的快慢．
（4）小明認(rèn)為，將該裝置改進(jìn)后，還可以做“比較水和煤油比熱容的大小”的實(shí)驗(yàn)，則他應(yīng)將其中一燒瓶中的煤油換成水，對(duì)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(guò)______來(lái)反映的（選填“溫度計(jì)升高的示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水的溫度上升較慢，表明______的比熱容比較�。�
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知識(shí)點(diǎn)2.焦耳定律
（1）內(nèi)容：電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比.這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律.
（2）公式：Q=I2Rt
Q表示電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，單位是J；I表示通過(guò)導(dǎo)體的電流，單位是A；R表示導(dǎo)體的電阻，單位是；t表示通電時(shí)間，單位是s.
（3）導(dǎo)出公式：Q=Pt；Q=UIt；Q=
這三個(gè)公式只適用于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況，也就是電流所作的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量的純電阻電路中.
【例2】（2014•遵義）一臺(tái)電爐通電后電爐絲熱的發(fā)紅，與電爐絲連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，這臺(tái)電爐的額定電壓為220V，額定功率為1100W，與電爐絲連接的導(dǎo)線的電阻為0.1Ω，電爐正常工作10min，通過(guò)導(dǎo)線的電流為_(kāi)____A，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量是
【練習(xí)2】（2014•達(dá)州）一臺(tái)線圈電阻為0.3Ω電動(dòng)機(jī)，接在12V的電源上時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A，在2min內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量是_____J，轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是_____J．
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【隨堂檢測(cè)】
1. （2014•無(wú)錫）為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”，某同學(xué)將兩段阻值不同的電阻絲R1、R2分別密封在兩個(gè)完全相同的燒瓶中，并設(shè)計(jì)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(zhì)量相等，下列有關(guān)此探究活動(dòng)的各種表述，錯(cuò)誤的是（ ）
A．在此實(shí)驗(yàn)中，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)變化的大小體現(xiàn)出來(lái)的
B．甲裝置可探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)
C．比較相同通電時(shí)間內(nèi)a，c兩支溫度計(jì)示數(shù)變化情況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)
D．在相同的通電時(shí)間內(nèi)，d溫度計(jì)所在燒瓶中的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多
2. （2014•衡陽(yáng)）將兩根電阻絲R1、R2分別插入甲、乙兩瓶等質(zhì)量煤油中，串聯(lián)接入電路，R1：R2=2：3．通電一段時(shí)間后，R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為（ ）
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(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)
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第十五章復(fù)習(xí)課
考點(diǎn)1.電能和電能表
考點(diǎn)分析：本考點(diǎn)的考查重點(diǎn)是由電能表的讀數(shù)及電能表中的各參數(shù)的意思，電能的計(jì)算.
1.電能表的重要參數(shù)：
（1）“220V”是指電能表的額定電壓是220V；
（2）“10（20）A”是指這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10安，額定最大電流為20安；
（3）“50Hz”指這個(gè)電能表在50赫茲的交流電路中使用；
（4）“600r/kW· h”指這個(gè)電能表每消耗一度電表盤(pán)轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn).
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考點(diǎn)2 電功率（高頻考點(diǎn)）
考點(diǎn)分析：本考點(diǎn)是廣東中考的高頻考點(diǎn)，考查的重點(diǎn)是有關(guān)電功率的計(jì)算，考查難度較大，一般都為綜合題，分值比重也較大，備考時(shí)要吃透這個(gè)考點(diǎn).需掌握的知識(shí)點(diǎn)：
（1）電功率是表示用電器消耗電能快慢的物理量，用符號(hào)P表示.
（2）電功率大小等于用電器在1秒時(shí)間內(nèi)所消耗的電能。電功率的計(jì)算公式是：P- W/t= UI.
（3）電功率的國(guó)際主單位是：瓦特，用符號(hào)W表示；另一個(gè)常用單位是：千瓦，用符號(hào)kW表示；它們之間的換算關(guān)系是：1kW=1 000W.
（4）額定電壓是指用電器正常工作時(shí)的電壓；額定功率是指用電器在額定電壓下的功率。當(dāng)燈泡的實(shí)際電壓偏高時(shí)，燈泡實(shí)際功率會(huì)偏大，燈泡強(qiáng)烈發(fā)光；當(dāng)燈泡的實(shí)際電壓偏低時(shí)，燈泡實(shí)際功率會(huì)偏小，燈泡發(fā)光暗淡.
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