新教材《完全解讀》九年級物理教學(xué)詳案：18.4焦耳定律(人教版,word版,附檢測反饋、課后習(xí)題、教學(xué)反思)第4節(jié)焦耳定律1.知道電流的熱效應(yīng).2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.3.了解電熱在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用.1.通過探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”初步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、研究、解決問題的能力.2.知道等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用.1.通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),勇于克服困難的信念.2.通過對所學(xué)知識的應(yīng)用,體會物理知識來源于生活,服務(wù)于社會的理念.【重點(diǎn)】理解焦耳定律.【難點(diǎn)】焦耳定律的運(yùn)用.【教師準(zhǔn)備】數(shù)字溫度計(jì)、各種電熱器(比如電爐、電飯鍋、白熾燈、電風(fēng)扇等)、實(shí)物投影儀、多媒體課件等.【學(xué)生準(zhǔn)備】鐵架臺、學(xué)生電源、試管、溫度計(jì)、導(dǎo)線若干、量筒、煤油、電阻絲(5,10,15歐各一根,課前用電爐絲截取并焊好導(dǎo)線).導(dǎo)入一:問題導(dǎo)入師:出示電飯鍋、白熾燈、電風(fēng)扇.這幾種電器各有什么功能?生:煮飯、照明、吹風(fēng).師:這些電器雖然功能不同,有沒有共同點(diǎn)?演示實(shí)驗(yàn):請三位同學(xué)上來各拿一個(gè)用電器,同時(shí)通電實(shí)驗(yàn)1分鐘,并請他們觸摸用電器和電扇的電動(dòng)機(jī)部分.生:它們工作時(shí)都會發(fā)熱.師:對!電流通過任何電器或?qū)w,電器和導(dǎo)體都會發(fā)熱,這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng).師:在這種現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的?生:電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.師:它們產(chǎn)生的熱量有什么不同?生:它們產(chǎn)生的熱量有多有少.師:既然電流通過用電器產(chǎn)生的熱量不同,同學(xué)們會想到什么問題?生:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?師:你們覺得與什么因素有關(guān)?生:可能與電壓、電流、電阻、時(shí)間或其他因素有關(guān).[過渡語]同學(xué)們討論得很熱烈!那么猜想對不對呢?讓我們用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證!導(dǎo)入二:情境導(dǎo)入多媒體展示家庭電路中使用大功率用電器引起火災(zāi)的圖片和視頻.指明:11月9日是我國“消防日”,據(jù)有關(guān)資料表明,城市火災(zāi)中的大部分火災(zāi)是因?yàn)槭褂么蠊β视秒娖?使電線發(fā)熱而引起的.家庭電路中使用大功率用電器為什么會引起火災(zāi)?學(xué)生觀看、思考后回答:這是由于電流的熱效應(yīng).[過渡語]電流通過導(dǎo)體都要產(chǎn)生熱量,有些設(shè)備要利用電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量;有些設(shè)備在工作時(shí)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是有害的.為了更好地讓電熱為人類服務(wù),又要減少電熱對人類造成的危害,今天我們就來研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān),它們之間存在著什么樣的規(guī)律.一、電流的熱效應(yīng)思路一1.電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)(1)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常生活中的現(xiàn)象進(jìn)行分析:電熱Q→電流I(2)用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究.學(xué)生討論研究方法:控制變量法.①當(dāng)電流I、通電時(shí)間t相同時(shí),研究電熱Q與電阻R的關(guān)系.②當(dāng)電阻R、通電時(shí)間t相同時(shí),研究電熱Q與電流I的關(guān)系.③當(dāng)電流I、電阻R相同時(shí),研究電熱Q與通電時(shí)間t的關(guān)系.(3)介紹實(shí)驗(yàn)器材:學(xué)生電源一個(gè)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、量熱器一個(gè)(5歐一個(gè),15歐一個(gè))、溫度計(jì)兩只、打孔的橡膠塞兩個(gè)、秒表一個(gè).(4)實(shí)驗(yàn)原理:給量熱器內(nèi)的電阻絲通電,電阻絲通電后放出的熱量被量熱器內(nèi)的空氣吸收,量熱器內(nèi)的空氣吸收熱量后溫度升高,電流通過電阻絲做功放出的熱量越多,量熱器內(nèi)空氣的溫度升高得越高.用溫度計(jì)測量量熱器內(nèi)空氣溫度上升的多少,就可以比較電流通過電阻絲做功放出的熱量的多少.(5)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):①電路圖:通過學(xué)生討論設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路如圖所示.②實(shí)物連接圖:③實(shí)驗(yàn)探究:小組同學(xué)分工合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).④歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論:四位同學(xué)共同探討,歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論.(6)交流探究結(jié)果:請一位同學(xué)將本組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫在黑板上,并闡述本組得到的結(jié)論.(7)電阻電流時(shí)間t溫度高低R大=15歐電流I1=0.2A2minR小=5歐電流I1=0.2A2minR大=15歐電流I2=0.4A2minR大=15歐電流I1=0.2A4min①研究電熱Q跟電阻R的關(guān)系:電流I、通電時(shí)間t相同,電阻R越大,電熱Q越多.②研究電熱Q跟電流I的關(guān)系:電阻R、通電時(shí)間t相同,電流越大,電熱Q越多.③研究電熱Q跟通電時(shí)間t的關(guān)系:電流I、電阻R相同,通電時(shí)間越長,電熱Q越多.【拓展延伸】電阻式電熱器具直接利用電流的熱效應(yīng).這種電器的核心部分是發(fā)熱體,是由電阻率大、熔點(diǎn)高的材料制成的.電流通過發(fā)熱體后產(chǎn)生熱,這些熱再以熱傳遞方式(傳導(dǎo)、對流、輻射)傳送到被加熱物體.這種加熱方式是目前使用最廣泛的一種形式.比如電熨斗、電烙鐵、電爐子、電飯煲(電飯鍋)、電熱水器、暖風(fēng)機(jī)、電暖器等.充油式電暖器又稱電熱油汀,機(jī)體內(nèi)充有高溫?zé)捴频膶?dǎo)熱油,發(fā)熱量比較大,也是利用了電流的熱效應(yīng).思路二實(shí)驗(yàn)原理:電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間都有關(guān),利用控制變量的方法來研究這三者對電熱的影響.實(shí)驗(yàn)中把電熱的多少轉(zhuǎn)換成加熱空氣受熱膨脹的大小(加熱物體溫度升高的多少).實(shí)驗(yàn)器材:焦耳定律實(shí)驗(yàn)探究裝置.1.研究電熱與電阻的關(guān)系(1)電路圖如圖所示.(控制電流和通電時(shí)間相同)(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格.電流I/A電阻R/ΩR1R2510產(chǎn)生熱量(多/少)(3)實(shí)驗(yàn)步驟:①檢查兩個(gè)U形管中液柱的高度是否相平,如果不平,需要進(jìn)行調(diào)整.把兩個(gè)密閉容器中的電阻絲串聯(lián).②斷開開關(guān),根據(jù)電路圖連接實(shí)物,如圖所示.檢查電路,把滑動(dòng)變阻器滑片P移到阻值最大處.③閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P到達(dá)合適位置,讀出此時(shí)電流的大小(如果想要縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,電流可適當(dāng)大一些).④觀察兩U形管中液柱高度的變化,把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中.2.研究電熱與電流的關(guān)系(1)電路圖如圖所示.(控制電阻和通電時(shí)間相同).(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格.電阻R/ΩR1R2電流I/A產(chǎn)生熱量(多/少)(3)實(shí)驗(yàn)步驟:①檢查兩個(gè)U形管中液柱的高度是否相平,如果不平,需要進(jìn)行調(diào)整.把兩個(gè)密閉容器中的電阻絲串聯(lián).②斷開開關(guān),根據(jù)電路圖連接實(shí)物,如圖所示.檢查電路,把滑動(dòng)變阻器滑片P移到阻值最大處.③閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P到達(dá)某位置,讀出此時(shí)電流的大小(要想縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,電流可適當(dāng)大一些),此時(shí)電流表的示數(shù)等于電阻R1中電流大小,電阻R2中的電流等于電流表讀數(shù)的一半.④觀察兩U形管中液柱高度的變化,把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中.(4)實(shí)驗(yàn)完畢,整理實(shí)驗(yàn)器材.3.分析論證(1)在研究電熱與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)電阻串聯(lián)電流相等,電阻大的密閉容器中的U形管中液面高,說明容器內(nèi)空氣受熱膨脹較大,溫度更高,電流通過電阻產(chǎn)生熱量多.即在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多.(2)在研究電熱與電流關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,在電阻R2兩端再并聯(lián)一個(gè)相同的電阻,并聯(lián)分流,所以R2的電流就是干路R1電流的一半.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電阻R1所在容器液柱上升得較高,說明R1放出熱量較多.在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),電流越大,電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多.(3)電熱與通電時(shí)間的關(guān)系可以通過實(shí)驗(yàn)過程體現(xiàn)出來,對于某一個(gè)電阻絲所在的容器,通電時(shí)間越長,液柱上升得越高,說明通電時(shí)間越長,電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多,沒有必要再單獨(dú)通過實(shí)驗(yàn)來探究.(4)通過本次實(shí)驗(yàn)可以得出電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通電時(shí)間都有關(guān).電流越大、電阻越大、通電時(shí)間越長,電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多.【拓展延伸】紅外式電熱器是利用紅外線的熱作用工作的.其加熱原理就是在電熱元件——電阻發(fā)熱絲通電后,使電能轉(zhuǎn)化為熱能來加熱某種紅外線輻射物質(zhì),使其輻射出紅外線來加熱物體.紅外式電熱器具是利用輻射加熱方式,具有節(jié)約能源、升溫迅速、穿透力強(qiáng)、設(shè)備簡單、沒有污染的優(yōu)點(diǎn).浴霸的工作原理是通過紅外燈泡的熱輻射來升高光照區(qū)域內(nèi)的溫度.電烤箱也是以遠(yuǎn)紅外輻射來加熱食品的.[過渡語]實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論只是定性分析,那么這些物理量之間有沒有更具體的定量關(guān)系呢?二、焦耳定律焦耳簡介:英國物理學(xué)家焦耳在實(shí)驗(yàn)條件非常簡陋的情況下,重復(fù)試驗(yàn)幾千次,得出了偉大的焦耳定律,闡明了電熱和電流、電阻、時(shí)間的定量關(guān)系,為人類作出巨大貢獻(xiàn).我們不僅要學(xué)習(xí)他發(fā)現(xiàn)的定律,而且要學(xué)習(xí)他的刻苦鉆研的精神.1.內(nèi)容:電流通過導(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.注意:“電流產(chǎn)生的熱量Q與電流的平方I2成正比”的含義是:當(dāng)I1=2I2時(shí),Q1=4Q2.2.公式:Q=I2Rt.3.單位:I-安,R-歐,t-秒,Q-焦.4.說明:焦耳定律是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的規(guī)律,適用于任何情況下的電熱計(jì)算.一電熱水器電阻絲的阻值為50Ω,正常工作時(shí)的電流為4A,工作10min放出的熱量為多少焦?解:工作10min放出的熱量是:Q=I2Rt=(4A)2×50Ω×10×60s=4.8×105J.【拓展延伸】1.焦耳定律是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的規(guī)律,它適用于任何情況下的電熱的計(jì)算.2.當(dāng)滿足條件,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(電熱)時(shí),有Q=W.此時(shí):W=UIt,而且U=IR,則Q=W=UIt=I2Rt.[過渡語]生活和生產(chǎn)中,經(jīng)常接觸“電熱”這個(gè)詞,有時(shí)我們要利用電熱;有時(shí)又不希望電熱過多,你知道哪些情況下要利用電熱,哪些情況下要防止電熱嗎?三、電熱的利用和防止1.展示常見的一些用電器:比如電熨斗、電視機(jī)散熱孔、取暖器、電飯鍋、電腦主板風(fēng)扇、筆記本散熱孔、電動(dòng)機(jī)外殼.給這些用電器進(jìn)行分類,哪些是利用電熱,哪些是防止電熱造成危害的.利用電熱的有:電熨斗、取暖器、電飯鍋等.防止電熱的有:電視機(jī)散熱孔、電腦主板風(fēng)扇、筆記本散熱孔等.2.總結(jié):電熱在實(shí)際中有利用也有防止的.我們要利用辯證的態(tài)度來對待電熱.【拓展延伸】根據(jù)Q=QUOTEU2RU2Rt可知,額定電壓相同,電阻越小,正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多.可是按照焦耳定律Q=I2Rt,電阻越大,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多.二者似乎有矛盾,這是怎么回事?其實(shí)這兩種情況下變量不同,前者是在電壓一定時(shí),電阻越小,電流越大,電熱與電流是平方的關(guān)系,所以電流對電熱影響較大.后者的前提是在電流一定時(shí),電阻越大,電熱越多,所以不矛盾研究電熱跟哪些因素有關(guān):1.猜想:電熱Q跟電流I、電阻R和通電時(shí)間t有關(guān).2.研究方法:控制變量法(1)研究電熱Q跟電阻R的關(guān)系.條件:電流I、通電時(shí)間t相同.結(jié)論:電阻R越大,電熱Q越多.(2)研究電熱Q跟電流I的關(guān)系.條件:電阻R、通電時(shí)間t相同.結(jié)論:電流越大,電熱越多.(3)研究電熱Q跟通電時(shí)間t的關(guān)系.條件:電流I、電阻R相同.結(jié)論:通電時(shí)間越長,電熱越多.焦耳定律1.內(nèi)容:2.公式:Q=I2Rt3.單位:I-安,R-歐,t-秒,Q-焦.1.如圖是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn),下列分析正確的是 ()A.甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)都應(yīng)用了控制變量法B.甲實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后,左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多C.乙實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系D.乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后,右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大解析:甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中用到的研究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法,A正確;甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲串聯(lián),通過電阻絲的電流和通電時(shí)間相同,右側(cè)電阻阻值大,由焦耳定律可知,右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多,右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多,B錯(cuò)誤;乙實(shí)驗(yàn),右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián),左右空氣盒中電阻絲阻值和通電時(shí)間相同,通過電阻的電流不同,所以研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,C錯(cuò)誤;乙實(shí)驗(yàn),右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián),左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同,由焦耳定律可知,左側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多,則左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多,氣體壓強(qiáng)大,即左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大,D錯(cuò)誤.故選A.2.如圖所示電路中,已知R1>R2,閉合開關(guān)S后 ()A.電流通過R1,R2產(chǎn)生的熱量Q1>Q2B.通過R1,R2的電流I1>I2C.R1,R2兩端的電壓U1>U2D.R1,R2消耗的電功率P1>P2解析:由Q=W=QUOTEU2RU2Rt可知,Q1>Q2,A正確;因?yàn)镽1>R2,所以I1>I2,B錯(cuò)誤;由圖可知R1,R2并聯(lián),并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等,所以U1=U2,C錯(cuò)誤;由P=UI可知P1>P2,D錯(cuò)誤.故選3.一根阻值為50Ω的電阻絲,兩端加上100V的電壓時(shí),通電1min所產(chǎn)生的熱量為J,電阻絲消耗的電功率為W.

解析:通過電阻絲的電流:I=QUOTEUR=100V50ΩUR=100V50Ω=2A;通電1min產(chǎn)生的熱量:Q=W=UIt=100V×2A×1×60s=1.2×104J【答案】1.2×1042004.家庭浴室中常用的暖燈型浴霸由四只標(biāo)有“220V750W”的同規(guī)格發(fā)熱燈組成,當(dāng)四只燈泡同時(shí)正常工作100s時(shí),發(fā)熱燈產(chǎn)生的熱量是J,此過程能使浴室內(nèi)10kg空氣的溫度從10℃上升到25℃,空氣的比熱容為1.0×103J/(kg·℃),則浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率是%.

解析:四只燈泡同時(shí)正常工作時(shí)的功率:P=P額×4=750W×4=3000W;它們同時(shí)正常工作100s時(shí),產(chǎn)生的熱量是:Q=W=Pt=3000W×100s=3×105J.浴室內(nèi)空氣吸收的熱量:Q吸=cmΔt=1.0×103J/(kg·℃)×10kg×(25℃-10℃)=1.5×105J;浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率:η=QUOTEQ吸QQ吸Q×100%=QUOTE1.5×10【答案】3×105501.電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)?2.焦耳定律3.電功與電熱的關(guān)系4.電熱的利用和防止一、教材作業(yè)【必做題】教材第102頁動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1,2,3,4,6題.【選做題】教材第102頁動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的5題.二、課后作業(yè)【基礎(chǔ)鞏固】1.如圖所示,A,B,C,D是四個(gè)裝了等溫、等量水的相同容器,每個(gè)容器內(nèi)放入同樣材料、粗細(xì)相同的電阻絲繞成的線圈,各線圈的圈數(shù)如圖所示,合上開關(guān),經(jīng)過一段時(shí)間水溫最高的是 ()A.AB.BC.CD.D2.為研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系,小明找來了如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材,小紅問小明“水比較容易獲得,干嘛不用水代替煤油”.對于這個(gè)問題,小明給出的下列四種答案中合理的是 ()A.因?yàn)槊河陀蓄伾阌谟^察B.因?yàn)槊河陀斜容^大的熱值C.因?yàn)槊河陀斜容^小的比熱容D.因?yàn)槊河陀斜容^小的密度3.把兩根電阻絲串聯(lián)接到電源上,發(fā)出熱量較多的一定是 ()A.通過電流較大的 B.兩端電壓較大的C.電阻較小的 D.都有可能4.熱熔膠在室溫下為固體,加熱變?yōu)檩^強(qiáng)粘性的液體,冷卻后將堅(jiān)固地粘在一起,如圖是熱熔膠槍的外形,在槍嘴內(nèi)有電熱絲,電熱絲的電阻是1000Ω,當(dāng)通過的電流是0.2A時(shí),10s產(chǎn)生的熱量是J.

【能力提升】5.如圖甲所示是一種常見的電熱水袋,圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖,其性能指標(biāo)如表所示.有關(guān)電熱水袋,下列說法正確的是 ()額定電壓額定加熱功率指示燈功率袋內(nèi)充水自動(dòng)斷電溫度220V500W≤0.2W1kg65℃A.電熱水袋的發(fā)熱效率約為90%B.指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻大得多C.若水的初溫是15℃,加熱10min指示燈就熄滅了,則消耗的電能是2.1×103JD.為了使用安全,電熱水袋使用雙重溫控開關(guān),也就是把兩個(gè)溫控開關(guān)并聯(lián)起來使用6.用“220V800W”的電熱壺?zé)?若不考慮能量損失,當(dāng)把它接入110V的電源上時(shí),在32分鐘內(nèi)可將一壺水燒開,若將該壺接在220V電源上時(shí),燒開同樣一壺水所用時(shí)間為 ()A.12分鐘 B.16分鐘C.24分鐘 D.8分鐘7.如圖,小華家電能表的示數(shù)是度,他只讓某電水壺工作,發(fā)現(xiàn)在10分鐘內(nèi)電能表盤轉(zhuǎn)過了600轉(zhuǎn),則該電水壺的實(shí)際功率為W.不計(jì)能量損失,如果該電水壺正在給2L水加熱,水溫升高40℃時(shí),加熱時(shí)間為s.

【拓展探究】8.小聰和小明在家中做了一次實(shí)驗(yàn):第1步,把家庭電路里其他用電器關(guān)掉,只讓一只100W的燈泡發(fā)光,過一會兒去摸一摸總閘刀外面的絕緣殼,外殼不熱;第2步,關(guān)掉電燈,單獨(dú)將一只1500W的電爐插入燈座,過一會兒再去摸一下總閘刀外殼,發(fā)現(xiàn)外殼微熱;第3步,使家中的電爐(1500W)、空調(diào)(1500W)、電飯鍋(800W)、電熱水器(1500W)同時(shí)工作,過一會兒再去摸一下總閘刀外殼,發(fā)現(xiàn)外殼很熱,線路發(fā)熱.請問:(1)總閘刀外殼很熱的原因是什么?(2)為了安全,應(yīng)進(jìn)行“線路改造”,“線路改造”的對象是什么?【答案與解析】1.D[解析:因?yàn)榫€圈的材料、粗細(xì)都相同,長度越大,電阻越大,所以D容器中的線圈電阻最大;由公式Q=I2Rt可知,在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多,水溫升高得越多.故選D.]2.C[解析:根據(jù)熱量公式:Q=cmΔt,因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪?相同質(zhì)量的煤油和水比較,吸收相同的熱量,煤油溫度升高得多,用煤油做實(shí)驗(yàn)效果更明顯.故選C.]3.B[解析:串聯(lián)電路電流處處相等,通過兩電阻絲的電流相等,A錯(cuò)誤;發(fā)出熱量多的說明發(fā)熱功率大,根據(jù)P=UI可知,電流相等時(shí),電壓大的功率大,B正確;根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,在電流相等情況下,電阻越大產(chǎn)生的熱量越多,C,D錯(cuò)誤.故選B.]4.400[解析:電熱絲工作過程中,10s產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt=(0.2A)2×1000Ω×10s=400J.]5.B[解析:溫度從15℃升高到65℃,此過程中水吸收的熱量:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(65℃-15℃)=2.1×105J,電熱水袋消耗的電能:W=Pt=500W×10×60s=3×105J;該電熱水袋的發(fā)熱效率:η=QUOTEQWQW×100%=QUOTE2.1×105J3×105J2.1×105J3×105J×100%=70%,A,C錯(cuò)誤;由電路圖可知,指示燈和發(fā)熱體并聯(lián),兩端電壓相等,由表格數(shù)據(jù)可知,指示燈功率遠(yuǎn)小于額定加熱功率,由R=QUOTEU2PU2P可知,指示燈L的電阻比發(fā)熱體R6.D[解析:設(shè)電熱壺的電阻為R,因?yàn)闊_同樣一壺水消耗的電能相等,則W1=W2,QUOTEU12RU12Rt1=QUOTEU22RU22Rt2,解之得:t27.1362.51.2×103280[解析:電能表示數(shù)W=1362.5kW·h.電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)600r,電路消耗的電能為:W'=QUOTE600r3000r600r3000rkW·h=0.2kW·h=7.2×105J,電水壺消耗的實(shí)際功率:P=QUOTEQUOTE0.2kW·h1060h0.2kW·h1060h=1.2kW=1200W.水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg;因?yàn)閃=Q,所以由W=Pt和Q=cmΔt可得,Pt=cmΔt,即1200W×t=4.2×103J/(kg8.(1)總閘刀串聯(lián)接在干路中,各用電器工作時(shí),通過閘刀的電流等于各用電器的電流之和,由于通過閘刀的電流I較大,由Q=I2Rt可知,在相等時(shí)間內(nèi),閘刀電阻產(chǎn)生的熱量較多,從而使閘刀外殼很熱;(2)“線路改造”的對象是輸電線,換用電阻小的輸電線,可以減小電能損失,使導(dǎo)線溫度不太高.[解析:總閘刀串聯(lián)在電路中,用電器工作時(shí),通過閘刀的電流等于各用電器電流之和,由焦耳定律可知,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、導(dǎo)體電阻大小和通電時(shí)間成正比,換用電阻較小的輸電線,可以減小導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量,據(jù)此分析解題即可.]通過展示各種電熱器,讓學(xué)生們感受到知識源于生活,培養(yǎng)他們在生活中從看到的現(xiàn)象中學(xué)會思考,從中提煉出電流通過用電器會產(chǎn)生熱——電流的熱效應(yīng).觀察電熱器,提出疑問,導(dǎo)線和電熱器是串聯(lián)的關(guān)系,通過的電流相同,為什么導(dǎo)線不發(fā)熱?讓學(xué)生猜想電流產(chǎn)生熱與哪些因素有關(guān),在此過程中,幫助他們排除不必要因素,感受焦耳在最初研究問題時(shí)的艱辛,鼓勵(lì)讓學(xué)生根據(jù)要探究的因素,結(jié)合以前學(xué)過的知識,學(xué)習(xí)焦耳合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).通過多媒體演示輔助完成實(shí)驗(yàn),最