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人教版九年级全册第4节 焦耳定律导学案
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这是一份人教版九年级全册第4节 焦耳定律导学案，共3页。
知识点1 电流的热效应
1.在我们的日常生活中，把电能转化为内能的用电器有 电饭锅 、 电水壶 、 电炉 等。
2.电流的热效应:电流通过一个导体时电能转化为内能的现象。
3.演示实验:
(1)在如图甲所示的电路中，两容器中有两段阻值 不同 (选填“相同”或“不同”)的电阻丝，它们串联在电路中，则通过的电流 相同 ，通电时间 相同 。
(2)实验中通过观察 两个U形管中液面的高度 ，来比较电流产生热量的多少。这种研究问题的方法是 转换法 。
(3)实验中观察到 右 边U形管中液面升得高，说明 10 Ω的电阻丝比 5 Ω的电阻丝产生的热量多。
(4)结论:在 电流 相同、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。
(5)在如图乙所示的电路中，两容器中有两段阻值 相同 (选填“相同”或“不同”)的电阻丝，右边外面的电阻的作用是分流，则通过容器中两个电阻的电流 不同 ，通过左边的电阻丝的电流大，通电时间 相同 。
(6)实验中观察到的现象是左边U形管中液面升得高，说明 左 边电阻丝产生的热量多。
(7)结论: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 。
知识点2 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.公式表示为Q= I2Rt ，公式中各物理量及相应单位:Q表示 热量 ，单位 J ，I表示 电流 ，单位 A ，R表示 电阻 ，单位 Ω ，t表示 时间 ，单位 s 。
3.电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，那么电流产生的热量等于消耗的电能，即Q=W=UIt，U=IR，所以，Q=I2Rt，即通过相关的公式推导，我们也可以得到焦耳定律。
知识3 电热的利用和防止
1.生活中利用电热的例子有 电饭锅 、 电热水器 、 电水壶 等。
2.防止电热的例子有 电视机的散热孔 、 电脑的散热电风扇 等。
1.在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（ ）
A.通过它们的电流和加在两端的电压
B.通过它们的电流和它们的电阻
C.通过它们的电流和通电时间
D.通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
【解析】根据焦耳定律可知，Q=I2Rt，则要比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，应保证它们的电流和通电时间相同，故C选项正确
【答案】C
2.关于电热的利用，下列说法中错误的是( )
A.电热对我们来说总是有利的
B.电视机、收音机上开小孔是为了散热
C.电饭锅是利用电流热效应来工作的
D.梅雨季节可用电热给电视机驱潮
【解析】电热在有些情况下对我们有利，有时对我们有害，A错误，符合题意；电视机、收音机上有小孔是为了让电视机与收音机内部气体与外部大气相通，有利于散热，B不符题意；电饭锅工作时，导体发热，电能主要转化为内能，电饭锅是利用电流的热效应工作的，C不符题意；梅雨季节可用电热给电视机驱潮，D不符题意；故选A．
【答案】A
3.在相同时间内，电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多，则下列说法正确的是（ ）
A.甲的电阻一定大于乙的电阻
B.甲两端的电压一定大于乙两端的电压
C.甲中的电流一定大于乙中的电流
D.甲的实际功率一定大于乙的实际功率
【解析】根据焦耳定律可知，Q=I2Rt，P=I2R，因为Q甲>Q乙，由于通电时间相同，P甲>P乙，无法确定甲乙的电阻，电流和电压的大小关系，故D选项正确
【答案】D
4.把一台电动机接入电压为220 V的电路中，通过电动机的电流为5 A，电动机线圈的电阻为2 Ω，1 mIn通过线圈的电流产生的热量为( )
A.1452000 J B.3000 J
C.66000 J D.50 J
【解析】1min通过线圈的电流产生的热量：Q=I2Rt=（5A）2×2Ω×60s=3000J．故选B．
【答案】B
5.一只电热水壶有两根电阻丝，其阻值R1＞R2，现在把这只电热水壶接入照明电路中将一壶水加热至沸腾，则下列说法正确的是（ ）
A.只接入电阻丝R2，所用时间最短
B.只接入电阻丝R2，所用时间最长
C.将两根电阻丝并联后接入电路中时，所用时间最短
D.两根电阻丝无论串联和并联，所用时间都相等
【解析】分析各连接方式可知：两电阻串联时电路电阻最大，并联时电阻最小；电源电压不变，由公式Q=U2t/R可知，放出相同的热量时，两电阻并联时所用时间最短，两电阻串联时所用时间最长．故选C．
【答案】C
学习目标
1.认识电流的热效应。
2.会探究电流的热效应跟电流、电阻和通电时间的关系。
3.能了解生活中的电热现象和尝试解释电热现象。
重点
电流的热效应跟电流、电阻和通电时间的关系
知识点1 电流的热效应
1.在我们的日常生活中，把电能转化为内能的用电器有 电饭锅 、 电水壶 、 电炉 等。
2.电流的热效应:电流通过一个导体时电能转化为内能的现象。
3.演示实验:
(1)在如图甲所示的电路中，两容器中有两段阻值 不同 (选填“相同”或“不同”)的电阻丝，它们串联在电路中，则通过的电流 相同 ，通电时间 相同 。
(2)实验中通过观察 两个U形管中液面的高度 ，来比较电流产生热量的多少。这种研究问题的方法是 转换法 。
(3)实验中观察到 右 边U形管中液面升得高，说明 10 Ω的电阻丝比 5 Ω的电阻丝产生的热量多。
(4)结论:在 电流 相同、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。
(5)在如图乙所示的电路中，两容器中有两段阻值 相同 (选填“相同”或“不同”)的电阻丝，右边外面的电阻的作用是分流，则通过容器中两个电阻的电流 不同 ，通过左边的电阻丝的电流大，通电时间 相同 。
(6)实验中观察到的现象是左边U形管中液面升得高，说明 左 边电阻丝产生的热量多。
(7)结论: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 。
知识点2 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.公式表示为Q= I2Rt ，公式中各物理量及相应单位:Q表示 热量 ，单位 J ，I表示 电流 ，单位 A ，R表示 电阻 ，单位 Ω ，t表示 时间 ，单位 s 。
3.电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，那么电流产生的热量等于消耗的电能，即Q=W=UIt，U=IR，所以，Q=I2Rt，即通过相关的公式推导，我们也可以得到焦耳定律。
知识3 电热的利用和防止
1.生活中利用电热的例子有 电饭锅 、 电热水器 、 电水壶 等。
2.防止电热的例子有 电视机的散热孔 、 电脑的散热电风扇 等。
1.在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（ ）
A.通过它们的电流和加在两端的电压
B.通过它们的电流和它们的电阻
C.通过它们的电流和通电时间
D.通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
【解析】根据焦耳定律可知，Q=I2Rt，则要比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，应保证它们的电流和通电时间相同，故C选项正确
【答案】C
2.关于电热的利用，下列说法中错误的是( )
A.电热对我们来说总是有利的
B.电视机、收音机上开小孔是为了散热
C.电饭锅是利用电流热效应来工作的
D.梅雨季节可用电热给电视机驱潮
【解析】电热在有些情况下对我们有利，有时对我们有害，A错误，符合题意；电视机、收音机上有小孔是为了让电视机与收音机内部气体与外部大气相通，有利于散热，B不符题意；电饭锅工作时，导体发热，电能主要转化为内能，电饭锅是利用电流的热效应工作的，C不符题意；梅雨季节可用电热给电视机驱潮，D不符题意；故选A．
【答案】A
3.在相同时间内，电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多，则下列说法正确的是（ ）
A.甲的电阻一定大于乙的电阻
B.甲两端的电压一定大于乙两端的电压
C.甲中的电流一定大于乙中的电流
D.甲的实际功率一定大于乙的实际功率
【解析】根据焦耳定律可知，Q=I2Rt，P=I2R，因为Q甲>Q乙，由于通电时间相同，P甲>P乙，无法确定甲乙的电阻，电流和电压的大小关系，故D选项正确
【答案】D
4.把一台电动机接入电压为220 V的电路中，通过电动机的电流为5 A，电动机线圈的电阻为2 Ω，1 mIn通过线圈的电流产生的热量为( )
A.1452000 J B.3000 J
C.66000 J D.50 J
【解析】1min通过线圈的电流产生的热量：Q=I2Rt=（5A）2×2Ω×60s=3000J．故选B．
【答案】B
5.一只电热水壶有两根电阻丝，其阻值R1＞R2，现在把这只电热水壶接入照明电路中将一壶水加热至沸腾，则下列说法正确的是（ ）
A.只接入电阻丝R2，所用时间最短
B.只接入电阻丝R2，所用时间最长
C.将两根电阻丝并联后接入电路中时，所用时间最短
D.两根电阻丝无论串联和并联，所用时间都相等
【解析】分析各连接方式可知：两电阻串联时电路电阻最大，并联时电阻最小；电源电压不变，由公式Q=U2t/R可知，放出相同的热量时，两电阻并联时所用时间最短，两电阻串联时所用时间最长．故选C．
【答案】C
学习目标
1.认识电流的热效应。
2.会探究电流的热效应跟电流、电阻和通电时间的关系。
3.能了解生活中的电热现象和尝试解释电热现象。
重点
电流的热效应跟电流、电阻和通电时间的关系
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