15.4 探究焦耳定律（课件）2024-2025-沪粤版物理九年级上册.pptxVIP

15.4探究焦耳定律第十五章电能与电功率

知识点影响导体放出热量多少的因素知1－讲1实验探究：通电导体放出的热量跟哪些因素有关。猜想与假设：结合生活经验，电流产生的热量可能与通电时间、电流、电阻有关。实验方法：(1)电流产生的热量可能与多个因素有关，需利用控制变量法设计实验。

知1－讲(2)如图1所示，把导体放出的热量转换为煤油吸收的热量来表示。而煤油吸热升温，所以可通过温度计升高的示数来显示导体产生热量的多少，温度计升高的示数越多，说明产生的热量越多。

知1－讲方法点拨在锥形瓶中放入等量的煤油，在该实验中的设计意图(1)在不计热量损失的情况下，电流通过电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，由Q＝cmΔt可知，在c、m一定的情况下，可以通过Δt(温度计的示数变化)来间接反映电流产生热量的多少。(2)采用煤油而不是水是因为煤油的比热容较小，在吸收相同热量时，煤油的温度变化大，易于观察。

知1－讲实验一：探究导体产生的热量跟电阻的关系。1.实验设计：要探究导体产生的热量与电阻是否有关，应控制通电时间、电流不变，改变电阻。根据串联电路的特点，可选取两根阻值不同的电阻丝串联接入电路，以保证电流和通电时间相同，所以实验装置图和电路图如图2所示。

知1－讲2.进行实验(1)按照设计好的电路图连接电路。(2)闭合开关，保持电路中的电流大小不变，每隔1min记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。时间/min012345温度/℃R1＝5Ω101214161820R2＝10Ω101418222630

知1－讲3.分析与论证分析表中实验数据得到：当电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量越多。

知1－讲思想方法转换法：电流通过导体产生热量的多少不容易通过工具直接测量，需要将其转换为容易观察的现象或容易测量的物理量。如图3所示，根据“气体热胀冷缩”的原理，可以通过液柱的高度差或气球的膨胀程度来显示电流产生热量的多少。

知1－讲实验二：探究导体产生的热量跟电流的关系。1.实验设计：要探究导体产生的热量与电流是否有关，应控制通电时间、电阻不变，改变电流的大小。实验装置图和电路图如图4所示。

知1－讲2.进行实验(1)按照设计好的电路图连接电路。(2)闭合开关，调节滑动变阻器，保持电路中的电流大小为0.2A不变，每隔1min记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。

知1－讲(3)取质量、初温都与上述实验相同的煤油，按设计好的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，保持电路中的电流大小为0.4A不变，每隔1min记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。时间/min012345温度/℃电流I1＝0.2A101214161820电流I2＝0.4A101826344250

知1－讲3.分析与论证分析表中实验数据得到：当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。从实验一和二中可以看出：当电阻和电流一定时，通电时间越长，产生的热量越多。综上所述：通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电时间有关。

知1－练例1[鹤山期末]如图5是探究影响电流产生热量的因素的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油，插入两支相同的温度计，瓶中电阻丝为定值电阻，其关系为R甲＞R乙。

知1－练解题秘方：探究电热影响因素时，运用串联电路的电流相等来控制电流和通电时间相同。通过相同的烧瓶装相同的液体来比较产生电热的多少。

知1－练(1)实验中，通过观察__________________来判断电流通过导体产生热量的多少。解析：根据转换法可知，实验中，我们通过温度计升高的示数反映导体产生热量的多少。温度计升高的示数

知1－练(2)闭合开关一段时间，观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶中煤油的温度。这表明在________________相同时，_______越大，电流产生的热量越多。解析：两个电阻丝串联，通电时间和电流相同，电阻丝的阻值不同，闭合开关一段时间，电阻丝R甲的阻值大，甲瓶中煤油的温度高于乙瓶中煤油的温度，这说明甲瓶中产生的热量多，故结论为在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。电流和通电时间电阻

知1－练(3)实验探究过程中用到的物理研究方法是______法和_________法。解析：实验中采用的方法是转换法和控制变量法。转换控制变量

知1－练1.[中考·沈阳]如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，透明容器A和B中密封着等质量的空气，U形管中液面相平。

知1－练(1)将两容器中的电阻丝R1和R2串联起来接到电源两端，通电一段时间后，观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系，来探究电流通过导体产生的热量与___________的关