电流的热效应
一、单选题(本大题共29小题，共58.0分)
1. 图2所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A. 洗衣机
B. 电热水壶
C. 笔记本电
脑 D. 电视机
2. 下列用电器中，没有用到电流的热效应工作的是（）
A. 电暖气
B. 电风扇
C. 电熨斗
D. 电饭锅
3. 下列有关小明对生活中常见现象的理解中，正确的是（）
A. 拧开醋瓶盖，醋味扑鼻是由于分子不停做无规则运动
B. 海绵容易被压缩，是因为分子间存在间
隙
C. 电饭锅煮饭利用了电流的磁效应
D. 磁铁能吸引铁钉，说明分子间存在引力
4. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A. 笔记本电脑
B. 电冰箱
C. 电风扇
D. 电暖器
5. 如图所示的四种家用电器中，与电饭锅工作原理相同的是（）
A. 洗衣机
B. 液
晶电视机 C. 电风
扇 D. 电暖气
6. 将标有“220V100W”的电风扇、“220V100W”电视机、“220V100W”电热杯分别接入家庭电路中，在相同的时间内，电流流过它们产生热量最多的是（）
A. 电风扇
B. 电视机
C. 电热杯
D. 一样多
7. 在探究实验中，用两根相同的电阻丝和一个电压不变的电源加热一杯水，则（）
A. 将两根电阻丝串联后加热，水温升高最快
B. 将两根电阻丝并联后加热，水温升高最快
C. 只用其中一根电阻丝加热，水温升高最快
D. 因为电源电压一样，所以哪种连接方式加热，水温升高速度都相同
8. 图3中的实验说明的道理与其应用对应关系中不正确的是（）
A. A
B. B
C. C
D. D
9. 如图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A. 电风
扇 B. 电视机 C. 洗衣
机 D. 电熨斗
10. 下列家用电器中应用电磁波工作的是（）
A. 微波炉
B. 电熨斗
C. 空调
D. 洗衣机
11. 法拉第发现的电磁感应现象，是物理学史上的一个伟大发现，它使人类从蒸汽机
时代步入了电气化时代．下列设备中，根据电磁感应原理制成的是（）
A. 汽油机
B. 发电机
C. 电动机
D. 电熨斗
12. 2014年2月4日，英国《镜报》报道，美国一名14岁的少女把手机装在裤后口
袋里，不慎将手机压坏，导致手机起火．女孩因烧伤被送医院，幸无大碍．下列对手机起火
原因的分析，正确的是（）
A. 压力使手机变形，导致电路断路
B. 压力使手机变形，导致电路短路
C. 手机在口袋里受热膨胀
D. 口袋里温度太高，导致手机塑料件燃烧
13. 下列生活实例中，属于利用电流热效应工作的是（）
A. 利用排气扇通风换气
B. 给电脑显示器安装散热窗
C. 利用抽油烟机吸油烟
D. 定期给家用电器通电驱潮
14. 下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（）
A. 鼓风机
B. 电风扇
C. 电视机
D. 电饭锅
15. 如果电烙铁、电视机和电风扇上都标有“220V150W”字样，它们都在额定电压
下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（）
A. 电烙铁
B. 电视机
C. 电风扇
D. 一样多
16. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A. 电视机
B. 电风
第四节科学探究：电流的热效应 1．知道电流的热效应； 2．理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用． 重点 焦耳定律的理解及应用． 难点 做好演示实验，给学生一直观印象 电流的热效应演示器一台，220 V电源、火柴、电阻丝、泡沫塑料块等及多媒体． 一、创设情境，导入新知 老师出示一些电器的图片，让学生观察． 【提出问题】： ①比较它们有何不同？ ②灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ ③电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ ④电能在转化为其他形式能的时候，为什么都要发热？影响它们发热的因素是什么？ ⑤它们发热时有什么规律？ 二、自主合作，感受新知 1．电流的热效应． 2 ．探究：电流产生的热跟哪些因素有关呢？ 3．焦耳定律． 4．电热的利用和防止．
三、XX互动，理解新知 1．电流的热效应 电流通过导体时，电能要转化成热，我们把这种现象叫做电流的热效应． 2．探究：电流产生的热跟哪些因素有关呢 【猜想】 (1)可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多； (2)可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热； 八、、‘ (3)可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾． 电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了两个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了． 【设计实验】应采用控制变量的方法 (1)如何控制电流一定时电阻的变化？ (2)如何控制电阻一定时电流的变化？ (3)如何比较电流产生热的多少？ 进行演示实验 介绍课本上实验． 现象与结论： (1)在通电电源的通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生热就越多． (2)在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生热就越多． 3．焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840 年最先精确地确定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，跟通电时间成正比的结论，这与我
电流热效应小实验 提出问题： 我们知道电流通过用电器时，电能转变成了其它形式的能，这时就说电流做了功；同时电流通过用电器时，一般用电器都会发热，我们把这种现象叫做电流的热效应。如何能够观察到电流通过用电器时的热效应呢？ 猜想与假设： 白炽灯是一种常见的用电器，电流在通过白炽灯时，电能不仅仅转变成了光能，同时还会放出大量的热量，这一点只要用手摸一下刚断电的白炽灯就会感受到。除了用手直接感受白炽灯发光时还同时发热，能不能用其他的方法来观察白炽灯发光时放出的热呢？ 设计实验： 实验材料：220V 60W 白炽灯1个，(白炽灯)灯座1个，插头1个，导线，纸杯1个，16开纸1张，挂历纸1张，（用完油）圆珠笔芯1支。 实验方法与步骤： （一）小风车的制作 1．从16开纸上剪下长约10厘米、宽约6毫米的纸条3条。 2．把每条纸条沿长边对折，按图1所示方法做成一个小风车。
3．再做一个小风车，然后把圆珠笔芯剪去一段后从风车顶端穿过，用透明胶固定牢固圆珠笔芯，做成风车座。如图2所示。 （二）线路的安装 1．把两条导线的一端接到灯座上，另一端接到插头上。 2．把纸杯底部开上一个能放灯座的孔，把灯座放入孔中。 3．灯座上安上白炽灯，用透明胶把风车座固定到灯泡上。如图3所示。
（三）观察风车的转动 1．用挂历纸卷成一个直径16厘米左右的圆柱形纸筒。 2．把风车放到风车座的圆珠笔芯笔头上，如图4所示。 3．把插头插到220V电源的插座上，接通电源。风车转动了没有，怎么风车没有转动。再等一会儿，风车还是没有转动？ 4．把卷好的纸筒套在灯泡周围，风车转动了没有？这回风车转动起来了。上下移动纸筒，观察风车转动的变化情况。
中考物理实验专题突破针对训练： 实验二十五探究影响电流热效应的因素 ◎核心考点： 【设计与进行实验】 1.主要实验器材选取及作用： （1）加热材料的选用：用煤油或空气（相比于水：①煤油是绝缘体； ②煤油和空气的比热容小，可以使实验现象更明显）； （2）选择加热物质的要求：①物质种类、质量和初温均相同；②绝缘体。 2.实验步骤： （1）探究电流产生的热量与电阻的关系 将两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相同，通电一段时间后，比较两个容器中U型管液面的高度变化情况，发现与右边容器相连的U型管液面高度变化更大一些。如图1所示：
图1 图2 图3 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。 （2）探究电流产生的热量与电流的关系 如图2所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5Ω，在右侧容器的外部，将一个5Ω的电阻与这个电阻并联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过通过右侧 容器中电阻丝的电流。在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。 发现与左侧容器相通的U型管液面变化更大一些。 结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 （3）探究电流产生的热量与时间的关系 如图3所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察与左边容器相通的U型管的液面高度变化情况，发现随着通电时间越长，U型管中液面高度变化越大。 结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 【实验结论】
导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关：①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电流产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 【实验方法】 （1）转换法：通过U形管液面高度的变化反映产生电热的多少；（2）控制变量法： ①探究电热与通电电流的关系：控制电热丝阻值和通电时间相 同，改变通过电热丝的电流大小； ②探究电热与电阻的关系：控制电热丝的电流和通电时间相同，选择两个不同阻值的电阻丝； ③探究电热与通电时间的关系：控制电热丝的阻值和电流相同，改变通电时间的长短； 【交流与讨论】 （1）容器内加热物质为空气的原因：气体的热胀冷缩明显，使现象更加明显； （2）多次测量的目的：避免实验的偶然性，让实验结论更具有普遍性； ◎针对训练 下图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器.其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在
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 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 第四节科学探究：电流的热效应 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道电流的热效应. 2.知道电流产生的热量跟通电时间、电流大小、电阻大小的定性关系. 3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用. 二、过程与方法 1.通过实验探究“电流产生的热量与哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力. 2.通过焦耳定律的教学培养学生解决一些简单问题的能力. 3.通过教学培养学生的科学研究方法(控制变量法、转换法等). 三、情感、态度与价值观 1.通过经历科学探究过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要作用. 2.通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念. 3.通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心. 【教学重点】 1.实验探究电流产生的热量与哪些因素有关. 2.应用焦耳定律解决一些简单问题. 【教学难点】 1.组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确的结论. 2.对焦耳定律内容、公式的理解. 【教具准备】学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、煤油、多媒体课件等. 【教学课时】1.5课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题： （1）比较它们有何不同？ （2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ （3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热. 【新课引入】 师电流产生的热量跟哪些因素有关呢？为什么正常情况下电线不会起火？而发生短路或接入电路用电器总功率过大时会引起火灾呢？要弄清这些问题，下面我们就一起来学习第四节科学探究：电流的热效应. 【预习指导】 阅读课本P129-133文字内容和插图，把基本概念、规律、规定、公式等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示. 【交流展示】 1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正. 2.学生质疑，教师指导释疑. 【拓展探究】 电流的热效应 学生小组内部交流讨论，回答下列问题，教师指导订正. 师生产、生活中电热有哪些应用？哪些地方需防止电热？ 生：工厂利用电热炼钢，家庭用电热烧水、做饭、取暖，如电水壶、电饭煲，电取暖器都是利用电热的设备.电线、电视机、电脑等要防止电热危害. 师什么是电流的热效应？列举利用电流热效应的用电器. 生：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫电流的热效应,如电灯、电饭煲、电取暖器等. 师电流产生的热量的多少与哪些因素有关呢？教师引导学生猜想发言： 生1：可能跟通电时间有关，因为通电时间越长，电水壶中产生的热越多. 生2：可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热； 生3：可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾. 教师点评后，引导学生设计实验，采用控制变量法和转换法. (一)研究电流产生的热量与通电时间是否有关. 1.电路图： 电流热效应小实验 DIV.MyFav_1297927537348 P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1297927537348 LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1297927537348 DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1297927537348 A:link{COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 SPAN.MsoHyperlink{COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 A:visited{COLOR: purple; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 SPAN.MsoHyperlinkFollowed{COLOR: purple; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 DIV.Section1{page: Section1} 提出问题： 我们知道电流通过用电器时，电能转变成了其它形式的能， 电流的热效应 一、单选题(本大题共29小题，共58.0分) 1. 图2所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（） A. 洗衣机 B. 电热水壶 C. 笔记本电 脑 D. 电视机 2. 下列用电器中，没有用到电流的热效应工作的是（） A. 电暖气 B. 电风扇 C. 电熨斗 D. 电饭锅 3. 下列有关小明对生活中常见现象的理解中，正确的是（） A. 拧开醋瓶盖，醋味扑鼻是由于分子不停做无规则运动 B. 海绵容易被压缩，是因为分子间存在间隙 C. 电饭锅煮饭利用了电流的磁效应 D. 磁铁能吸引铁钉，说明分子间存在引力 4. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（） A. 笔记本电脑 B. 电冰箱 C. 电风扇 D. 电暖器 5. 如图所示的四种家用电器中，与电饭锅工作原理相同的是（） A. 洗衣机 B. 液 晶电视机 C. 电风 扇 D. 电暖气 6. 将标有“220V100W”的电风扇、“220V100W”电视机、“220V100W”电热杯分别接入家庭电路中，在相同的时间内，电流流过它们产生热量最多的是（） A. 电风扇 B. 电视机 C. 电热杯 D. 一样多 7. 在探究实验中，用两根相同的电阻丝和一个电压不变的电源加热一杯水，则（） A. 将两根电阻丝串联后加热，水温升高最快 B. 将两根电阻丝并联后加热，水温升高最快 C. 只用其中一根电阻丝加热，水温升高最快 D. 因为电源电压一样，所以哪种连接方式加热，水温升高速度都相同 8. 图3中的实验说明的道理与其应用对应关系中不正确的是（） A. A B. B C. C D. D 9. 如图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（） A. 电风 2019年中考物理实验专题复习—— 探究电流的热效应的实验 答案解析 1．（2018日照）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 （1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。 （2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫转换法。 （3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后，右（填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多。 （4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）．移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多 （5）如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q=I2Rt。【考点】JH：焦耳定律． 【专题】13 ：实验题；5A5：探究型实验综合题． 【分析】（1）根据“在电流和通电时间相同时，导体产生的热量与电阻大小的关系”，可确定是串联电路，以根据电流流向法，从电源的正极出发依次连接电路元件，然后回到电源负极即可； （2）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映； （3）由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答； （4）探究电流产生热量跟通电电流关系时，控制通电时间和电阻不变； （5）根据焦耳定律的公式分析。 【解答】解： （1）将滑动变阻器，两相同的透明容器中的U形管，开关，逐一顺次连接即可，滑动变阻的连线要注意一上一下，如下图所示： ； （2）电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过U形管内液柱的高度差来反映，这种方法是初中物理常用的转换法； （3）因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；由Q=I2Rt 可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积膨胀，右侧气体膨胀更大所以B管中的液面较高； （4）在乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，B端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，根据U型管液面的高度可知，电流越大，热量越多；故结论为：在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多； （5）由焦耳定律可知，Q=I2Rt。 故答案为：（1）见上图；（2）转换法；（3）右；电阻；（4）在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多；（5）I2Rt。 【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。 第二个教学设计2009年11月6日星期五第5节课 课题：电流的热效应 教学目的：知识与技能 1.知道电流通过导体时产生的热量和电流、 2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式； 3.了解电功与电热的关系。 过程与方法 电阻及通电时间的定性关系； 教学要求： 通过探究电热与哪些因素有关的过程能 力。 情感态度与价值观 通过实验，培养学生严谨的科学态度。 ,发展学生对物理问题初步的探究 教学重点： 1.实验推导焦耳定律；（难点） 2.区分电功与电热的关系。 教学方法：讲解和提问相结合 教学参考书：教材（人教版高中选修1-1） 教具：多媒体设备 其它教学准备 :准备课件，并与其他老师共同讨论相关知识 教学过程：一、知识回顾： 初中我们学过了能量的转化，在我们的生活中有哪些能量的转化呢？（问题一） 要点：电能、化学能、机械能、太阳能、热能、核能、的相互转化。 能举一些生活中的例子吗？（问题二） 要点：太阳能热水器、电池、电水壶、电风扇、三峡水电站、核电站等等。 二、新课教学： 下面我们来看一些图片（展示一些常用电热器图片），从能量转化的角度谈谈 它们有没有什么共同点？（问题三） 要点：它们都是由电能转化为热能的装置。 电能转化为热能，有没有一个量度，或者说它与什么因素有关呢？在物理学中，我们通常是 给出一些猜想，然后逐个去验证得出结论的。大家猜猜看！（问题 四） 要点：电阻的大小R、电流的大小1、通电时间t。 1?实验：对于多变量问题，我们通常会用到控制变量的方法。这里有三个变量, 按此方法要分三步进行： a.当保持I和t不变，改变R的大小 可以设计电路图1: 结果是R i处火柴先点燃，我们由实验得出: 电阻越大，电能转化的热能越多； b.当保持R和t不变，改变I的大小 可以设计电路图2: 结果是R i处火柴先点燃，我们由实验得出: 电流越大，电能转化的热能越多； c.当保持I和R不变，改变t的大小—_| -- R1 中考物理实验专题复习—— 探究电流的热效应的实验 命题点 1.实验电路图的连接 2.实验探究方法 (1)转换法(实验通过温度计的示数或U形管液面的高度的变化反映产生热量的多少) , (2)控制变量法 ①被加热物质相同，质量相同,初温相同 ②在研究电流的热效应与电阻的关系时,控制两加热电阻的电流相同(两电阻串联)和通电时间相同 ③在研究电流的热效应与电流的关系时,控制电阻相同,通电时间相同 3.被加热物质的选择(选择空气,原因是其比热容小，实验耗时短,效果明显) 4.实验中两容器中电阻丝串联的目的(使通过两个电阻丝的电流相等) 5.电阻大小比较 6.实验结论 (1)电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关 (2)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 (3)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 7.利用电流的热效应解释日常生活中的现象 典题欣赏: 1.(2017日照)某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如下如所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 (1)请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。 (2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫。 (3)接好电路，闭合开关，通电一段时间后，(填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，越大，所产生的热量越多。 (4)让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示)。移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是 (5)如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q 。2．（2018年兰州）探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油，相同的温度计A 和B、阻值分别为R1、R2的电阻丝（R1＜R2）还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线，他们设计了如图所示的实验电路，进行如下实验：闭合开 关，通电一段时间后，记下温度计A的示数为t1，温度计B的示数为t2，发现t1＜t2，请根据以上叙述回答下列问题： ①实验中是通过观察来反映电流产生热量的多少。 ②请指出实验过程中存在的问题：。 ③实验改进后得出的结论是：。 电流的热效应教案 知识与技能 1、知道什么是电流的热效应； 2、知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定量关系； 3、掌握焦耳定律的内容及其数学表达式； 过程与方法 1、通过实验探究电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间 的关系，培养学生设计实验、分析现象、得出结论等科学探究能力。 2、通过实验探究，进一步学习控制变量法的科学研究方法。 情感态度与价值观通过实验，培养学生严谨的科学态度。 教学重点：实验推导焦耳定律；（难点） 教学方法：讲解和提问相结合、实验 教学准备：电灯、镍铬合金丝、铜丝、电源、开关、导线、蜡、小木棍、焦耳定律演示器等 教学过程： 一、知识引入： 小实验：给镍铬合金丝和铜丝串联电路（用蜡将小木棍固定在金属丝上）通电，一会镍铬合金丝上的蜡熔化，小木棍落下，而铜丝上的不能落下。 提问： 1、为什么镍铬合金丝上的小木棍会落下？（要点：通电后镍铬合金丝发热，将蜡 熔化） 2、所有的用电器都会发热吗？（要点：一般情况下，都会发热，只不过有的用电 器是把电能全部转化成电能，有的是很少的一部分）——引入课题：电流的热效应及定义。 3、铜丝上面的小木棍为什么不能落下？难道铜丝上面没有发热吗？（要点：也会发热， 只不过发的热较少）——引入本课探究的中心问题：电流的热效应与哪些因素有关？ 二、新课教学： 提出问题：电热与哪些因素有关？ 猜想：电阻的大小R、电流的大小、通电时间。 设计实验： 1、对于多变量问题，我们通常会用到控制变量的方法。这里有三个变量，按 此方法要分三步进行：a. 保持I和R不变，改变t的大小 b. 保持I和t不变，改变R的大小 c. 保持R和t不变，改变I的大小 2、设计电路。 要点：学生可能会设计出以下三个电路，如右图 3、电路中电阻上发热多少通过什么看出来？ 学生可能会出现以下答案：（1）电灯的发光强弱 （2）课本上的实验 （3）让蜡熔化的快慢 4、引导学生观察课本上实验。 学生实验：展示焦耳定律演示器，引导学生做实验。 要点：A一组学生（3人）进行合作实验，其余学生在老师引导下进行实验 B可能在此要花较多时间分析现象，得出结论： 实验二十五探究影响电流热效应的因素 ——————精品—————— ◎核心考点： 【设计与进行实验】 1.主要实验器材选取及作用： （1）加热材料的选用：用煤油或空气（相比于水：①煤油是绝缘体；②煤油和空气的比热容小，可以使实验现象更明显）； （2）选择加热物质的要求：①物质种类、质量和初温均相同；②绝缘体。 2.实验步骤： （1）探究电流产生的热量与电阻的关系 将两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相同，通电一段时间后，比较两个容器中U型管液面的高度变化情况，发现与右边容器相连的U型管液面高度变化更大一些。如图1所示： 图1 图2 图3 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。（2）探究电流产生的热量与电流的关系 如图2所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5Ω，在右侧容器的外部，将一个5Ω的电阻与这个电阻并联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过通过右侧容器中电阻丝的电流。在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。 发现与左侧容器相通的U型管液面变化更大一些。 结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 （3）探究电流产生的热量与时间的关系 如图3所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察与左边容器相通的U型管的液面高度变化情况，发现随着通电时间越长，U型管中液面高度变化越大。结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。【实验结论】 导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关：①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电流产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 【实验方法】 （1）转换法：通过U形管液面高度的变化反映产生电热的多少； （2）控制变量法： ①探究电热与通电电流的关系：控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过电热 丝的电流大小； ②探究电热与电阻的关系：控制电热丝的电流和通电时间相同，选择两个不同阻 值的电阻丝； ③探究电热与通电时间的关系：控制电热丝的阻值和电流相同，改变通电时间的 长短； 【交流与讨论】 （1）容器内加热物质为空气的原因：气体的热胀冷缩明显，使现象更加明显； （2）多次测量的目的：避免实验的偶然性，让实验结论更具有普遍性； ◎针对训练 下图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器.其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象. 教师器材：1.一个镍铬合金螺旋丝，一个铜丝螺旋丝串联在教学电源上的短路＋火柴 2.烧烤纸短路燃烧 学生器材：集气瓶装煤油，电热丝，温度感应器，开关，学生电源，导线，秒表 教学 流程教师活动学生活动 设计意图或 预期效果 新课引入2min 1. 播放《聪明的姥爷》视频 2. 问：姥爷是怎样检查他孙女是 否看了电视的呢？ 观看视频 电视播放过后会有热量产生 从生活中身 边的实例中 感知用电器 在使用的过 程中伴随着 热量的产生 提出课题1min 1.我们知道电视机工作需要有电 流通过，那么电流通过电视机不 仅可以发光，发声，还可以发热。 生活当中有许多的用电器接通电 源后都会伴随着热现象。请同学 们番到教材129页那么这节课我 们就一起来探究：第十六章第 四节电流的热效应。（板书） 提出概念：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（板书） 1. 翻开教材129页结合教材开 始这节课的 内容 电流的热1.拿出事先准备的电烤炉接通电源。 让学生代表上台来触摸 2.问：同学们、对比发现相同的电 流分别通过导线和电炉丝，为什么 1. 学生代表敢触摸导线，但是不敢 触摸电烤炉。 2. 不同 通过观察理 解，结合教材 学会用设计 实验验证猜 效应与哪些因素有关？20min 电炉丝热得发红不敢触碰，而导线 却几乎不发热呢？ 3.换句话说，电流通过用电器产生 热量的多少与哪些因素有关呢？请 同学们结合教材相互讨论猜想一下， 电流的热效应与哪些因素有关呢？ 4.同学们，科学是严谨的。下面我 们就一起来探究电流的热效应到底 与电阻大小，电流大小，通电时间 的关系。我们前面学过有两个或多 个因素影响的实验，在实验方案设 定的时候应该用什么方法呢？ 5.拿出已经连接好的一个电路，将 两个不同阻值的电阻R1和R2串 联在同一个电路中。其中R1的电 阻是20欧，R2的电阻是5欧。让 两位同学分别一人拿一支火柴接 触两个不同的电阻。老师闭合开 关时开始计时。实验现象发现， 接触大电阻的火柴先燃烧起来。 6.同学们，从刚刚的实验中你们 的到了什么样的结论呢？ 7.同学们，那你们能够设计方案 探究电流的热效应与电流大小和 通电时间的关系吗？ 8.介绍桌子上的实验器材，让学 生结合教材和学案，讨论出恰当 的方式探究电流的热效应与电流 大小和通电时间的关系 9.适当分组提示学生实验方案 3. 生：电阻大小、电流大小、通电 时间 4. 回忆物理实验探究方法 生：控制变量法 5. 两位同学分别拿上火柴接触电 阻，接触大电阻的火柴先燃烧起来 想 通过用实验 得出数据总 结出正确的 实验结论 《科学探究：电流的热效应》教学设计 ————附：《科学探究：电流的热效应》导学案 【教学目标】 知识与技能 1、知道电流的热效应。 2、知道电流的热效应与那些因素有关。 过程与方法 通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关。 情感、态度与价值观 1、领悟“从生活走向物理，将物理应用于生活”这一课改基本理念。 2、通过实验探究，培养合作学习的态度与意识。 【教学重难点】 重点探究电流的热效应与哪些因素有关。 难点培养学生的科学探究能力。 【教具准备】 1.5v电池四节、开关、导线、定值电阻5Ω一个、10Ω两个、电流表、滑动变阻器、探头式数字温度计、口香糖锡纸等。 课前准备 观察：（1）在你家有哪些用电器属于电热器?记录下来。 （2）利用网络了解野外生存取火法之一“口香糖纸+电池”。 【创设情景，引入新课】 导入新课 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。 教师提问： （1）PPT图中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？ 学生根据课本129页上半部分内容总结得出：电流通过导体时电能转化成热能，这个现象叫电流的热效应。 观看户外取火视频：电池+口香糖锡纸。 结合学案问题思考，用锡纸把电池两极直接相连，相当于把电池__路，造成线路中_____过大。 模拟视频实验，验证真假。 演示实验1：用裁成细条的锡纸直接连接电源两极。 现象：锡纸热得冒烟后燃烧起来。 演示实验2：用一模一样但没有裁成细条的锡纸连接电源两极。 现象：锡纸没有燃烧。 演示实验3：用和1一样裁成细条的锡纸串联一个小灯泡连接电源。 现象：锡纸没有燃烧。 同学们考虑：为什么有时电池能点燃锡纸，有时又不能。 1.教师提问：根据演示实验1,2猜想电流的热效应与哪些因素有关？ 根据演示实验2,3猜想电流的热效应与哪些因素有关？ 2.学生猜想：电流的热效应与导体的电阻有关； 电流的热效应与通过导体的电流有关； 电流的热效应与通电时间有关； 3、设计实验 问：要研究与多个因素是否有关时，我们得采用什么研究方法？（控制变量法）。 课件展示： 实验一、研究电流产生的热量与电阻的关系 问：①实验中要控制_________相同，使___________不同。②如何控制电流和通电时间相同？ ③如何比较电流通过导体产生热量的多少？ 引导学生讨论实验步骤 4、进行实验 5、得出结论：1、在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。实验二、探究电流产生的热量与电流的关系 问：①实验中要控制________相同，使_____________不同。 ②如何改变通过导体的电流？ 引导学生讨论实验步骤 得出结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 引导学生得出结论：在电流和电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。 电阻的热效应实验与改进 一、教材分析 电阻的热效应在粤教版九年级第十八章第三节中首先给出了电热器的定义，然后安排了“电流通过电热器所产生的热量的多少与哪些因素有关”的探究活动。要求学生探讨电流通过导体产生的热量与电流、电阻以及通电时间的关系，教师可以引导学生用探究式实验的流程，结合生活经验得出电流产生的热量与电流、电阻等因素的定性关系，在此基础上用分析论证的方法得出热量与电流、电阻以及通电时间的定量关系，从而导出焦耳定律，再回到实际生活中解决实际生产问题等。对于初三学生而言，焦耳定律是重点，更是难点，是整个电学的综合．教师在教学过程中感到实验难以施展，学生学的时候充满焦虑中的期待。 二、探究实验 教材中电阻的热效应实验仪器（一）如图一所示，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。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。通过实验学生可以看到电阻大的那边的液面高度比电阻小的那边较高，也就是说明了在电流相同、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。 图一 实验仪器（二），如图二所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。通过 实验，学生们会发现，没有并联电阻的那一边的液面比并联了电阻的那一边的高一些。也就是说明了在电阻相同、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。 图二 根据教材的实验探究过程，我也制作了类似的实验仪器。 如右图所示，仪器的制作原理与教材的一样， 两个瓶子里是密封的，里面放着阻值不一样的铜 线圈，然后用细铜线把两铜线圈串联在一起。而 两个瓶子连出来是两根导管，导管中注入有色液 体。当我们将两铜线圈接入电后，不用几分钟， 我们就可以很清楚的看到中间的两导管中的液面 高中度差产生的改变，当我们用手摸两个瓶子时， 我们也可以清楚感觉到两个瓶子都变热了，而且 中间导管比较高相连的那个瓶子的温度相对比较 高一点。这个实验可以探究在电流相同、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。当我们将瓶子里的线圈换成阻值一样大，其中一边并联一个同样的线圈时，我们做同样的步骤，这时我们就可以探究在电阻相同、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。 三、实验存在的问题 “焦耳定律实验”是初中物理教材中非常重要的验证性演示实验，教材中的做法是在两个不同阻值的电阻分别两放到相同大小且密封的两个瓶子里使之串联起来，与瓶子相通的两条导管中注入相同量的有色液体，当我们使之通电后，温度将会升高、瓶子里的体积会膨胀，使导管中的液面上升，观察液的高度变化 2020年中考物理复习实验专题三十九《探究通电螺线管的外部磁场》 1.如图所示，a、b两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R a和R b的电阻丝（R a>R b），瓶中插入温度计。 (1)小明利用此装置来探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。 ①实验中煤油吸热的多少是通过_____（填“加热时间”或“温度升高的多少”）来反映的。采取串联的目的是为了控制_____相同。 ②在a、b两个玻璃瓶中加入_____和初温都相同的煤油。闭合开关，通电一段时间后，小明发现a烧瓶中温度计的示数大，表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越_____。 ③根据上述规律，小眀得出家电烤箱低温档接入电路电阻丝的阻值要比高温档电阻丝的阻值小，此结论是_____（填“正确”或“错误”）的。 (2)小明把装置改成探究物质吸热能力的实验装置，需要进行一些改进： ①在a、b两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，电阻丝的阻值R a_____R b（填“=”或“<”或“>”）。 ②一段时间后，小明观察到b瓶内液体温度高一些，可判断a、b两瓶内液体吸收的热量Q a_____Q b（填“=”“<”或“>”），a的吸热能力_____（填“强”或“弱”）。 2.实验桌上有如下器材：一个保温烧瓶，烧瓶内装有适量的煤油、温度计和阻值已知的电阻丝R。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干。小强想利用这些器材探究“电流通过电阻时产生的热量Q与电流I的定性关系”。 (1)如图所示是小强连接的电路。请你帮助他将电路连接完整，并满足开关S闭合前，滑动变阻器接入电路的阻值最大。C接线柱需连接_____（选A或B）接线柱； (2)小强要想完成此实验，还需添加的一个测量工具是_____； (3)实验过程中，电流通过电阻时产生的热量Q的大小用_____来反映； (4)利用上述实验器材还可以探究电流通过电阻时产生的热量跟_____的关系。 3.如图是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。 (1)电流产生热量的多少不易直接测量。因此，在这个实验中是通过____显示电流产生热量的多少的，这种物理探究方法叫___________法； (2)图1中在两个密闭容器中装有质量________（选填“相等”或“不等”）的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与_______的关系；通电一段时间后观察到左边液柱明显低于右边，则可得出的结论是：_________； (3)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系设计了如图所示的电路，右密闭容器中电阻R2的大小是____，通电相同的时间，设R1，R2，R3产生的热量分别是Q1，Q2，Q3，则Q1，Q2，Q3的大小关系是：___________。 4.如图所示，是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装置（电源电压不变）。 探究电流热效应影响因素练习 1、小松和小北探究“影响电流热效应的因素”。 （1）小松自制“灯泡”并接入电路，如图甲，当电流通过时，金属丝快速发热并变红，这一过程 能量的转化是电能转化为。 （2）小松又利用长度相同的镍铬合金丝做了几个“灯泡”，按甲图所示，实验中，小松发现亮度不同的灯泡，灯丝粗细不同。因此小松猜想“电流的热效应与电阻大小有关”。请说出小松这样猜想的依据。 （3）小北利用如图乙所示的三个“灯泡”（R1＝R2＜R3）探究影响电流通过导体产生热量的因素。实验中补充的器材有几节干电池、开关和导线若干。设计的探究电路如图丙、丁。 ①实验中通过观察比较判断电流通过导体产生热量的多少； ②设计丙图所示电路是为了探究； ③利用丁图所示电路探究电流热效应与电流大小的关系时（E1、E2不相等），还需要的测量工具。 2、.某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关.他们用的实验器材如图甲所示，两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝. 3、 —1 — （1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中. （2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫 （3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧U 形管中液面高度变化大, 此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下, 越大,所产生的热量越多. （4）让两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示).移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验.此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是（5）如果热量用Q表ZK,电流用I表示，电阻用R表示,时间用t表示， 则Q = . —2 —2018九年级物理全册 第十六章 第四节 科学探究：电流的热效应教案 (新版)沪科版
电流热效应小实验
电流的热效应
2019年中考物理实验专题复习—— 探究电流的热效应的实验(答案解析)
电流的热效应教案
中考物理实验专题复习—— 探究电流的热效应的实验
电流的热效应
实验25 探究影响电流热效应的因素-2020中考物理实验专题各个击破
科学探究：电流的热效应 教案(沪科版)
初中物理_16.4 科学探究：电流的热效应教学设计学情分析教材分析课后反思
电流的热效应实验与改进
2020年中考物理复习实验专题四十《探究电流热效应和哪些因素有关》
探究电流热效应影响因素练习
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