《初中物理九年級第十八章電功率教學講義——焦耳定律與電功率綜合培優訓練》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《初中物理九年級第十八章電功率教學講義——焦耳定律與電功率綜合培優訓練（15頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、1授課內容授課內容C-焦耳定律焦耳定律C-電路類型電路類型T-電功率檢測電功率檢測星星 級級教學目的與目標教學目的與目標1、能根據焦耳定律解決電熱綜合題；、能根據焦耳定律解決電熱綜合題；2、能在實際電路中選擇合適公式解題；、能在實際電路中選擇合適公式解題；一、探究電熱的影響因素一、探究電熱的影響因素1、提出問題：電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關？2、猜想與假設：電流通過導體時產生熱的多少跟_因素有關。3、設計實驗：電流通過導體時產生的熱量與電阻的關系要控制_相等。電流通過導體時產生的熱量與電流的關系要控制_相等。4、進行實驗：（1）電流通過導體時產生的熱量與電阻的關系：在_相同時，電阻
2、越大，電阻產生的熱量_。（2）電流通過導體時產生的熱量與電流的關系：在_相同時，電流越大，電阻產生的熱量_。5、分析論證、得出結論：結論 1.在通電電流和通電時間相同的條件下，_結論 2.在電阻和通電時間相同的條件下，_。結論 3.在通電電流和電阻相同的條件下，_。二、焦耳定律二、焦耳定律1、內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2、公式：Q=I2Rt3、當電流做的功全部轉化為內能時：由于 W=UIt，U=IR 所以UItWQRtItRU22問題：電吹風工作時，消耗了 1000J 的電能，電流在電阻線上產生熱量等于 1000J 嗎？C焦耳定律知
3、識點睛知識點睛2三、電功（三、電功（W）與）與 電熱（電熱（Q）的區別與聯系）的區別與聯系純電阻用電器 W=Q非純電阻用電器 WQ 熱量 Q=I2Rt 其它形式能 WQ回答：導線和電爐絲串聯，為什么電爐絲熱得發紅而導線并不很熱？拓展：額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內產生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時間內產生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？四、電熱利用和電熱防止四、電熱利用和電熱防止一、選擇題 1關于電熱的利用，下列說法中錯誤的是（）A電熱對我們來說總是有利的 B電視機、收音機上開小孔是為了散熱 C電飯鍋是利用電流熱效應來工作的 D梅雨季
4、節可用電熱給電視機驅潮 答案：A 2一臺“220V 60W”的電風扇、一盞“36V 60W”的白熾燈和一只“110V 60W”的電熱器各自在額定電壓下工作，比較它們相同通電時間內產生的熱量是()A電風扇最多 B電熱器最多 C白熾燈最多 D三者一樣多 答案：B 3電爐絲通電后熱得發紅，而跟電爐絲連接的銅導線卻不怎么熱，這是因為（）A通過電爐絲的電流比通過銅導線的電流大 B銅導線的電阻小，因而產生的熱量少，而電爐絲電阻大，產生的熱量多C銅導線有絕緣層，所以不怎么熱 D銅導線比電爐傳熱快，所以不容易熱 答案：B 4下面實驗是研究電熱與電流關系的是（）A把兩段不同的電熱絲串聯后，分別放在質量和初溫均相
5、同的煤油瓶中，通電后，比較油瓶中的煤油上升的溫度 B 把兩根相同的電熱絲放在質量和初溫相同的煤油中，通過相同的電流，通電時間不同，比較煤油瓶中的煤油上升的溫度鞏固練習鞏固練習3 C把兩根相同的電熱絲放在質量和初溫相同的煤油瓶中，分別通過不同的電流，通電時間相同，比較煤油瓶中的煤油上升的溫度 D把兩根不同的電熱絲并聯，分別放在質量和初溫相同的煤油瓶中，通電時間相同，比較煤油瓶中的煤油上升的溫度 答案：C 5（2013 樂山）下列關于如圖 1 所示實驗的說法中錯誤的是（）圖 1 A該實驗研究的是電流的熱效應 B實驗中采用了控制變量法 C觀察實驗現象可知：在其它條件相同時，電阻越大，電流做功放出的熱
6、量越少 D實驗中是通過觀察溫度計示數的高低來判斷電流通過導體時產生熱量的多少 答案：C 6小明家新買一規格為“800W”的電熱水壺，他經過幾次使用后發現：晚飯后燒開一壺水總比早晨燒開一壺水所用的時間長，你認為主要原因是（）A晚間電熱水壺兩端的電壓低于早晨電熱水壺兩端的電壓 B晚間大氣壓升高，水的沸點升高，需要的熱量比早晨多 C晚間環境溫度比早晨的溫度偏低 D晚間燒水時熱量散失比早晨多 答案：A 7在電學中有這樣一個問題：電爐絲通過導線接到電路里，電爐絲和導線通過的電流相同。為什么電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱？對此同學甲這樣解釋：因為導線電阻很小，電爐絲電阻很大，根據焦耳定律，Q=I2Rt
7、，電流相同，時間相同，熱量與導體電阻成正比。同學乙解釋為：因為導線電阻很小，電爐絲電阻很大，所以電爐絲兩端電壓比導線兩端電壓大得多，電流通過導體產生的熱量 Q=W=UIt，根據該式，在 I、t 相同時，熱量與導體兩端電壓成正比。對于同學甲和同學乙的解釋，下列觀點正確的是（）4A同學甲和同學乙的解釋都不正確 B同學甲和同學乙的解釋都正確 C同學甲的解釋正確，同學乙的解釋不正確 D同學甲的解釋不正確，同學乙的解釋正確 答案：B 8小明家的電熱毯內的電阻絲斷了，他爸爸把斷了的電阻絲搭在一起，電熱毯仍能使用，但不久又會在搭接處燒斷會在搭接處燒斷的原因是（）A電阻絲上搭接處電阻較小，造成局部過熱 B電阻
8、絲上搭接處電阻較大，造成局部過熱 C電阻絲上搭接處電流比其它處電流小，造成局部過熱 D電阻絲上搭接處電流比其它處電流大，造成局部過熱 答案：B 9白熾燈泡的燈絲常在開燈的瞬間燒斷，其原因是在開燈的瞬間（）A燈泡上的電壓特別大，因而電流也很大 B燈絲的電阻比較小，因而電流很大 C燈絲的電阻特別大，產生的熱量特別大 D燈絲低溫時比較脆 答案：B 10阻值為 R 的電阻絲，接到電源上 6 分鐘燒開一壺水，現在用兩根同樣的電熱絲串聯起來，燒同樣一壺水，需要的時間是（不考慮熱損失）()A12 分鐘 B4 分鐘 C8 分鐘 D6 分鐘 答案：A 11把一臺電動機接入電壓為 220V 的電路中，通過電動機的
9、電流為 5A，電動機線圈的電阻為 2，1min 通過線圈的電流產生的熱量為（）A1452000J B3000J C66000J D50J 答案：B 二、填空題 12由于電流的_效應，當電流通過電阻時會產生熱量。一根 60 的電阻絲接在 36V 的電源上，通過電阻絲的電流為_A，在 10min 內產生的熱量為_J。5答案：熱效應 06A 1296104J 13額定功率為 1000W 的電熱水壺正常時，將質量為 15kg 的水從 20加熱至 100，耗時 10min，則水要吸收 J 的熱量，水壺消耗電能為_J，該水壺的效率為 。答案：504105J 6105J 84%14如果給串聯的節日彩燈電路中
10、串聯入一個跳泡，它會使電路不斷的通、斷，使整串彩燈一會兒亮，一會兒滅，一閃一閃的，十分好看。跳泡的結構如圖 2 所示：在常溫下，中間豎立的雙金屬片和旁邊的倒 L 形引線挨在一起，如圖甲所示；通電后，電流經雙金屬片通入燈絲，使跳泡發光。由于跳泡內的燈絲發光，雙金屬片受熱變彎，離開原來的位置，使電路切斷，如圖乙所示；沒有電流通過，雙金屬片冷卻恢復原來形狀，又使電畔接通。現有一串這樣的節日彩燈接在電源上（電源電壓一定），忽然其中幾只彩燈熄滅了，其余彩燈雖仍然一亮一滅的發光，但閃光的頻率卻比原來快了。（1）那幾只熄滅的彩燈不亮的原因是_；（2）其余彩燈閃光頻率加快的原因是_。圖 2 答案：（1）熄滅的
11、彩燈發生短路；（2）幾只彩燈由于短路而熄滅，使整串彩燈的總電阻變小，電路中電流變大，跳泡發熱加快，使雙金屬片達到切斷電路的溫度的時間變短。三、解答題 15電熨斗往往采用如圖 3 所示的電路來保溫：（1）電熨斗正常使用時開關 S 應斷開還是閉合？（2）如果熨斗的電阻絲 R 的額定功率為 400W，燈 L 標有“PZ220-100”，則當電熨斗處于保溫狀態時電阻絲 R 的實際功率是多大？此時整個電路的功率是多大？此時電路總功率比電熨斗正常發熱時的功率少了多少？（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）6圖 3 答案：（1）S 閉合 （2）16（2013 年玉林防城港）如圖 4 所示是一臺電熱水器銘牌上的部分信
12、息。請根據銘牌提供的信息解答下列問題：c水=42103J/(kg?)（1）若給該電熱水器裝滿水進行加熱，使水的溫度從 22升高到 62，求水吸收的熱量。（2）如果電熱水器正常工作時，所產生的熱量有 80%被水吸收，則上一問題中給水加熱的時間是多少？（3）當電熱水器通電后水溫達到最高時，為什么與電熱水器連接的銅導線卻不怎么熱？圖 4 答案：（1）168106J；（2）1050s；（3）導線與電熱絲是串聯的，電流相等，但銅導線的電阻很小，根據焦耳定律，在相同時間內產生的熱量比電熱絲少的多。（吾日三省吾身）吾日三省吾身）一、本節課我做的比較好的地方是：一、本節課我做的比較好的地方是：回顧小結回顧小結
13、7二、我需要努力的地方是：二、我需要努力的地方是：一、純電阻電路：電能全部轉化為內能，不對外做功。純電阻電路中只有電阻、電源、導線，電能不能轉化為熱能以外的能量形式。如：如白熾燈、電爐、電飯鍋、電烙鐵、電熱毯、電熨斗、轉子被卡住的電動機等電路。此時：電功等于電熱，即 WQPtUItIRtU t/R 電功率等于熱功率，即 PUIIRU/R 二、非純電阻電路：電能一部分轉化為內能，一部分轉化為其他形式的能。如：電動機、電風扇、電冰箱、電磁爐、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等，除了發熱以外，一部分電能還要轉化為機械能等另外的能量。此時：WQ (UItIRt)電功率包含熱功率，PUI 為電功率，PIR
14、為熱功率，有 PP.注意：1、在非純電阻電路中，Ut/R 既不能表示電功，也不能表示電熱，因為歐姆定律不再成立 2、不要認為有電動機的電路一定是非純電阻電路，當電動機不轉動時，仍為純電阻電路，歐姆定律仍適用，電能全部轉化為內能只有在電動機轉動時為非純電阻電路，UIR，歐姆定律不再適用，大部分電能轉化為機械能1、小明家有一臺農副產品加工用的電動機，工作2h消耗2度電，對此有下列說法，你認為正確的是（）A電流通過電動機做了67.2 10 J的功B這些電能全部轉化動能C電流通過電動機做功少于67.2 10 JD電能轉化為動能小于67.2 10 J2、一臺“220V 60W”的電風扇、一盞“36V 6
15、0W”的白熾燈和一只“110V 60W”的電熱器各自在額定電壓下工作，比較C電路類型知識點睛知識點睛鞏固提高鞏固提高8它們相同通電時間內產生的熱量是（）A電風扇最多 B電熱器最多 C白熾燈最多 D三者一樣多 3、一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為 380V，線圈的電阻為 2，通過線圈的電流為 10A，這臺電動機正常工作時，1min 消耗的電能為 J，在線圈上產生的熱量為 J，有 J 電能轉化為機械能。4、閉合開關后，用手按住玩具電動機的轉子，不讓它轉動，這時與電動機并聯的電壓表讀數為 3V，與電動機串聯的電流表讀數為 6A松手后，電動機正常轉動，此時電流表讀數為 1A這臺玩具電動機正常轉動時
16、，每秒鐘有 焦耳的電能轉變為機械能5.某工地用電動起重機吊起重物，重物的質量 m=400kg，電源提供的電壓 U=220V，不計一切摩擦。當電動起重機以v=0.lm/s 的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流 I=2Aa(g 取 l0N/kg)(1)電動機線圈的電阻 R 是多少？(2)電動機勻速提升質量 m=200kg 的重物，電動機的輸人功率不變，提升速度是多少？6.(2013.呼和浩特)如圖所示，直流電動機通過電流做功提升重物，但在電能轉化成機械能的過程中，有部分電能變成內能。已知線圈電阻 1.5，電動機正常工作時，通過線圈電流 2A，物體質量 540g，以 1Om/s 勻速上升，不計繩的
17、重力和一切摩擦。物體上升 20s 的過程中。求：(l)電壓表讀數；(2)電流通過線圈產生的熱量；(3)提升物體的有用功；(4)電動機工作效率。9一、選擇題 1A、B、C 三盞燈分別標有“220V 100W”“220V 60W”和“110V 100W”的字樣，它們正常發光時，通過哪盞燈燈絲的電流大（）AA 燈 BB 燈 CC 燈 D一樣大 2一盞標有“36V 40W”的電燈接在某電路上，通過燈的電流是 1A，則這盞燈的實際功率為（）A等于 40W B大于 40W C等于 36W D小于 36W 3根據燈泡銘牌（PZ 220-25）所給信息判斷，下列說法正確的是（）A燈泡適宜在 25 伏的電路中使
18、用 B燈泡在任何情況下工作時，電功率都是 25 瓦 C燈泡電壓低于 220 伏時，不發光 D燈 泡在 220 伏的電壓下工作時，電功率是 25 瓦 4將兩盞“220V 40W”的電燈串聯后接在 220V 的照明電路中，兩盞電燈的實際功率之和是（）A20W B40W C60W D80W 5將額定電壓相同的兩個燈泡 L1、L2 串聯后接入電路中，如圖 2 所示。接通電路后發現燈泡 L1 要比 L2 亮一些，則下列判斷正確的是（）圖 2AL1 的電阻比 L2 的小 BL1 的額定功率比 L2 的大 C兩燈正常工作時 L1 發光要暗一些 D若將兩燈并聯接入電路，L1 發光要亮一些 6 由電壓為 220
19、V 的電源向遠處某工地的一盞標著“PZ220-60”的電燈供電，由于導線有電阻，燈泡消耗的實際功率為 55W，則導線消耗的功率（）T-電功率檢測當堂檢測當堂檢測10 A小于 5W B等于 5W C大于 5W D不能確定 7如圖 4 所示的電路中，不計溫度對燈絲電阻的影響，電源電壓保持不變。當在 a、b 間接“6V 6W”的燈泡時，閉合開關，燈 L 恰能正常發光；斷開開關，在 a、b 間換接入一個“6V 4W”的燈泡后，再閉合開關，下列說法中錯誤的是（）A燈將變亮 B燈將變暗 C換接的燈可能燒壞 D電路總功率要變小 二、填空題 8一種亮度可以調節的小臺燈，其電路如圖 6 甲。電源電壓為 24，燈
20、泡 L 的額定電壓為 24V，通過燈泡 L 的電流跟其兩端電壓的關系如圖 6 乙。當燈泡正常發光時，燈絲的電阻為 _ _ 。調節滑動變阻器 R，使燈泡的實際功率為36W 時，燈泡兩端的電壓是 V，滑動變阻器 R 此時電阻 ，滑動變阻器 R 此時實際功率 W。圖 6 三、探究題 9小華、小軍同學做“測量小燈泡電功率”的實驗（小燈泡標有“25V”字樣）。（1）如圖 7 甲所示，是小華所連接的不完整實驗電路，請你用筆畫線代替導線，將缺少的一根導線接好 。圖 711（2）小華電路接好后，閉合開關，發現小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數較大。接下來應進行的操作是 。（兩空按操作步驟先后順序填寫字母代號）
21、A更換電池或小燈泡 B檢查電路是否短路 C移動滑動變阻器滑片至最大值位置 D斷開電路開關（3）小華電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，但電流表有示數，接下來應進行的操作是 。A更換小燈泡 B檢查電路是否斷路 C移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發光（4）小軍換了實驗器材又做了一次試驗，實驗過程中，當電壓表示數為 V 時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖 7 乙所示，填寫表格空白處，該燈泡額定功率為 W。實驗次數電壓表示數V電流表示數A燈泡亮度1102較暗225 正常發光360不發光（5）分析表中實驗數據可知，小軍所用電源電壓約為 V。（6）若小軍手邊有“15A 50”和“20A 20
22、”兩種規格的滑動變阻器，“03V”、“015V”兩個量程的電壓表，上面第二次實驗中他選用的滑動變阻器規格為 ，選用電壓表量程為 。10小紅同學通過實驗探究“電功率跟電流、電壓的關系”。（1）小燈泡電功率的大小可通過 判斷；（2）小紅同學用干電池做電源，把 L1“25V 03A”和 L2“38V 03A”兩只燈泡連成如圖 8 甲所示電路，閉合開關進行實驗，收集數據如下表：圖 8 請你分析現象及數據得出結論：；12（3）這位同學又在原有器材基礎上繼續探究電功率與電流的關系，連接方式如圖 8 乙所示，閉合開關 S，看到小燈泡L1，一 閃 即 滅，經 檢 查 發 現 燈 絲 斷 了，請 你 分 析 燈
23、 絲 燒 斷 的 原 因 ，說 出 改 進 方 法 。11實驗室購買了一批規格為“25 V 08W”的小燈泡，小明同學在利用其中一只小燈泡做測量電功率的實驗，小明同學設計了如圖 9 甲所示的電路圖。實驗中各元件完好，電源電壓保持不變。圖 9（1）接線過程中有一處連接錯誤，請在錯誤的接線上打“”并用筆畫線代替導線進行改正，要求改正后滑動變阻器接入電路的阻值最大。（2）小明同學閉合開關后，發現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，接下來他首先應進行的操作是 （選填字母序號）。A檢查電路是否斷路 B更換小燈泡 C移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發光（3）移動滑動變阻器得到了一組電壓和電流的數據，
24、填入設計的表格 這種表格設計是否合理？答：（選填“合理”或“不合理”）分析這組數據，小明認為該小燈泡不合格，他判斷的理由是：。假如生產這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，則這個小燈泡內鎢絲的長度 合格產品小燈泡鎢絲的長度（選填“大于”或“小于”），得出這個結論的邏輯依據是：。（2 分）長時間使用這只小燈泡，容易出現的故障是 。1312某同學做“測量小燈泡電功率”的實驗時，連接了如圖 7 中的甲電路，實驗前觀察小燈泡的螺旋套上標有“25V”字樣。圖 7（1）要完成甲圖的電路連接，電壓表應選擇連接 （填“03V”或“015V”）的量程。（2）在閉合開關前，變阻器的滑片應放在 端（填“左”或“右”）。（3
25、）閉合開關，移動變阻器的滑片，使電壓表的示數為 V 時，小燈泡正常發光，此時電流表表盤如乙圖所示，電流表的示數是 A，則小燈泡的額定電功率是_W。（4）向左移動變阻器滑片，會看到燈泡變 （填“暗”或“亮”）一些，這說明燈泡的實際功率與燈泡 有關系。四、計算題 13光敏電阻的特點是有光照射它時阻值變小。如圖 12 所示是某小區門口利用光敏電阻設計的行人監控裝置，光源射出的遠紅外激光束穿過通道照射到光敏電阻 RT 上，當有人通過時，人體將阻擋激光光線的射入。電源電壓恒定為12V，RT 為光敏電阻，定值電阻 R0=10，若在 012s 的時間內有兩人分別經過通道，每次通過時間為 1s，電壓表的示數變化規律如圖 U-t。求：圖 12（1）當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，光敏電阻的阻值 RT0；（2）當無人通過時，光敏電阻的功率；1414.（2014日照）如圖所示，電源電壓恒為 4.5V，電壓表量程為“03V”，滑動變阻器 R 規格為“20，1A”，燈泡 L 標有“3.0V，1.5W”字樣（不考慮燈絲電阻變化）在不損壞電路元件情況下，求：（1）燈泡的電阻和正常工作的電流；（2）滑動變阻器阻值變化的范圍；（3）該電路的最大功率（吾日三省吾身）吾日三省吾身）一、本節課我做的比較好的地方是：一、本節課我做的比較好的地方是：二、我需要努力的地方是：二、我需要努力的地方是：回顧小結回顧小結15
初中物理九年級第十八章電功率教學講義——焦耳定律與電功率綜合培優訓練
