焦耳定律探究实验方案

《焦耳定律》探究实验方

案

一、设计思想内容概述：

通过实验仪器改进创新，帮助学生直观的认识电流的热效应并分析总结实验数据，得出焦耳定律结论。由于传统的焦耳定律验证实验采用分步进行，产生的热量与电流的平方成正比，与电阻成正，与通电时间成正比，必须要控制变量，这样在分步进行时受热量传递的影响，不容易控制；另外它加热容器大用时长。而改进创新后的实验，采用三个加热瓶同时进行，同时加热，减小外界热传递的影响，做到控制变量又能同时进行对比，简化了实验的步骤，节约了时间，从而让学生有充足时间分析论证得出结

论。

二、地位和作用：

《焦耳定律》内容的教学位于（人教版）《物理》八年级第八章第四节《电与热》。课程标准的要求是知道电流的热效应，知道焦耳定律。因此本节课要想建立焦耳定律的概念（Q=I2Rt），实验效果的好坏是关键。因此我对此

实验进行了创新改进。

三、实验设计：

（一）、教材建议实验装置的不足之处（如图1）：一是容器大，加热时间长，课堂四十分钟不能有效的完成教学法，如果用大电阻、电压高于教学电源提供的电压，需要变压器，电阻丝裸露不安全。二是分步进行比较产生的热量

与电阻之间和电流之间的关系过程繁杂，用时长，课堂时间不足，不能解决问

题。

（二）、创新实验的创新之处（如图2）：采用如图所示三个加热瓶，减少加热瓶的容量，同时对三瓶煤油一起加热并观察温度计的示数，做到及控制变量又能同时进行对比温度计升高与电阻和电流的关系，即节约时间，又让学生比较直观的得出产生热量与电流、电阻和通电时间的定性关系，从而总结实验结

论。

1、仪器和器材

演示板电路一个、教学法电源一台、三个容器，三只温度计、煤油、阻什分别

是R

1=5、R

2

=10、R

3

=10三段电阻丝、电流表两个、滑动变阻器两个、开关一只，导线若干、停表1只。

2、实验装置示意图：（下图）

3、实验步骤：

①、将实验仪器组装好，并在分别在三瓶中杯中装适量的煤油；（瓶中煤油的

量相等）

②、按图连接好电路，调节滑动变阻器R4 、R5使电流表A1,A2的示数Ｉ1为

0.6A,Ｉ2的示数为1.2 A（在实验前调好）。

③、闭开关后记录0分钟，1分钟，2分钟、3分钟各瓶中煤油的温度。

④、通过分析比较升高温度，从而分析论证电阻丝放出的热量Q与Ｉ，R，t的

定性关系。

4、实验数据记录：

电阻R

1 =5ΩR

2

=10ΩR

3

=10Ω

电流（A）0．6 0．6 1．2 温度

（℃）

时间（min）时刻

温度

温度的变

化量

时刻

温度

温度的变

化量

时刻

温度

温度的变

化量

0 0 0 0

5、分析论证总结结论：

（1）在电流和电阻一定时，通时间越长产生的热量就越多；

（2）在电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量就越多；

（3）在电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量就越多。

四、实验效果：

通过实验的创新改进，经过实验操作和记录数据以及分析论证的过程发现：一是实验步骤简单化，数据采购的时间缩短在5分钟之内给学生留有充足的时间进行数据的分析论证；二是数据特征明显，有利于直观的分析论证从

而总结结论。

五、实验的效果分析：

1、创新的优点：（1）通过电阻丝直接加热煤油并用温度计测量煤油的温度，

直接反映了电阻丝放出热量的多少，具有直观。

（2）在一个电路中实现了控制电流相同比较电阻与放出热量的关系，控制电阻相同比较电流与放出热量的关系，减少实验步骤节约时间且过程简单，给予学生留有充足的时间对实验结论进行分析论证。

2、实验的不足之处：由于热学实验受外界影响较大，温度上升具有连续性，可能造成读数的不准确性，另外电阻丝的电阻值的不准确性和变化也可能使得数据不够准确，不能很好解决产生的热量与电流的平方成正比，我们将继续改进

实验，还原焦耳的实验。

3、改进方案：一是整理电路板，使元件按电路图的布局安装在演示板上形成一个成形的《焦耳定律》演示器。二是采用加热水（水的比热容大，温度变化稳定），采用加热大电阻，用变压器提供大电压增大电流，力求重现物理学家焦耳的实验，希望能够准确得到Q=I2Rt定量关系。

六、实验注意的事项：

1、加热瓶中的煤油要课前加好，以便节约时间。

2、电路在使用前要调好滑动变阻器的阻值，使得I

2=2I

1

。

3、闭合开关前，读取三只温度计的初温，闭合开关后立刻开始时，间隔1分

钟同时读取三只温度计的温度。

焦耳定律实验探究

（1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．这种实验方法叫．下面实验也用这种实验方法的是． A．认识电压时，我们用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径 C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动 D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响 （2）装置中的U形管（选填“是”或“不是”）连通器． （3）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多． （4）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多． 2、如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。 (1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过情况，判断电阻丝产生热量的多少，在此采用的方法是。（2）此方案是探究和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。(3)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是C甲 C乙(填“大于”“小于”或“等于”)。 3、小明要用图所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系．其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同． （1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整． （2）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．象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫法．（填“转换法”，“控制变量法”，或“等效替代法”） （3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有． （4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则瓶内温度计的示数升高的多． 4、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R1

2019年中考物理试题专题训练——焦耳定律专题(word版,含答案)

2019年中考物理试题专题训练 ——焦耳定律专题 1.（2019成都，22）如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1

（1）如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝R1、R2（R1＜R2）串联接到电源两端．电阻丝R1和R2串联的目的是保证相同，U型 （2）通电10s，观察到图中两侧U型管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与有关 （3）在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一段导线与电阻丝R2并联，通电10s，左侧U型管中液面高度的变化比（2）中左侧U型管中液面高度变化（选填“大”或“小”） 6.（2019东营，21）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。 （1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管（选填“属于”或“不属于”）连通器。 （2）图甲是探究在通电时间相同和相同的情况下，导体产生的热量与大小是否有关的装置。 （3）实验中通过观察的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是。 A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动

焦耳定律实验典型例题含复习资料及解析

中考物理复习焦耳定律一．解答题（共12小题） 1．（2010? 广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量 _________（选填“相等”或“不等” ）的_________（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻 丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系；实验中通过观察 _________来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择 _________来进行实验． 2．（1999?绍兴）如图，有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中_________图的电路（填“a”或“b”）． 3．（2012?德州）小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小． （1）实验中煤油吸热的多少是通过_________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）． （2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容 _________水的比热容．（选填“大于”或“小于”）． （3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是_________． （4）该实验中用到的研究物理问题的法是_________． 4．（2012?肇庆）如图（甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”． （1）请用笔画线代替导线，将图（甲）的电路连接完整（要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉） （2）两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知：两电阻丝的阻值R a_________R b（选填“＞”、“＜”或“=”） （3）通电一段时间后，a、b两温度计的示数如图（乙）所示，则b的示数是_________℃．由此可知：在相同的时间内，电流一定时，电阻越_________，它产生的热量越_________．

焦耳定律经典练习题(含答案详解)

电功率和热功率 1．一台电动机，额定电压为100 V ，电阻为1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A ，则电动机因发热损失的功率为( ) A ．500 W B ．25 W C ．1 000 W D ．475 W 答案 B 解析 电动机的热功率P ＝I 2r ＝52×1 W ＝25 W ，B 正确，A 、C 、D 错误． 电功和电热 2．通过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I 2，则在时间t 内产生的热量为( ) A ．4Q B ．2Q C.Q 2 D.Q 4 答案 C 解析 根据Q ＝I 2Rt 得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的1 2，时间不变，则热量变为原来 的1 2 .C 正确． 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3．如图263所示是一直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V ．试求： (1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率； (3)电动机输出的机械功率． 答案 (1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R ＝U －U V ＝(160－110) V ＝50 V 通过电阻R 的电流I R ＝ U R R ＝50 10 A ＝5 A 即通过电动机的电流I M ＝I R ＝5 A. (2)电动机的分压U M ＝U V ＝110 V

输入电动机的功率P 入＝I M ·U M ＝550 W. (3)电动机的发热功率P 热＝I 2M r ＝20 W 电动机输出的机械功率P 出＝P 入－P 热＝530 W (时间：60分钟) 题组一 电功和电功率 1．关于电功，下列说法中正确的有( ) A ．电功的实质是静电力所做的功 B ．电功是电能转化为其他形式能的量度 C ．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2．关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2 R ；③P ＝U 2R ；④P ＝W t ，下列叙述正确的是( ) A ．公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B ．公式②适用于任何电路的热功率的计算 C ．公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D ．以上均不正确 答案 AB 解析 P ＝UI 、P ＝W t 适用于任何电路的电功率的计算，而P ＝I 2 R 、P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路 的电功率的计算，故A 正确，C 错误．P ＝I 2 R 适用于任何电路的热功率的计算，P ＝UI 、P ＝ U 2 R 只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B 正确． 3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W ”和“20 Ω，40 W ”，则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D ．1∶2 000 答案 C 解析 由公式P ＝I 2R 得：I ＝ P R ，所以I 1∶I 2＝5∶10. 4．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是( ) A ．电风扇最多 B ．电烙铁最多 C ．日光灯最多 D ．一样多 答案 B 解析 在三种用电器中，只有电烙铁能将电能全部转化为内能，电风扇部分电能转化为机械能，日光灯部分电能转化为光能，故B 选项正确．

焦耳定律实验

焦耳定律实验. 1、图16是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻 ．．．．关系”的实验装置，两阻值分别为R 和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；采用这种连接方式的目的是。为什么选煤油而不选酒精做实验。 答案：温度计的示数变化控制电流相同 2、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关 ．．．．．．系，王军设计了如图19所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝（R1

2020-2021中考物理综合题专题复习【焦耳定律的应用问题】专题解析含答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝1R、2R。关于此电路说法中正确的是 A．探究的是电流产生的热量与电压的关系 B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小 C．通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同 D．温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少 【答案】D 【解析】 【详解】 A．实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起，探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误； B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大，故B错误； C．通电时间相同时，烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多，故C错误； D．本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少，故D正确。 2．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．【答案】1.2×104 90.9% 【解析】 【分析】 【详解】 已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率． （1）这台电动机1min内产生的热量： Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J； （2）电动机的电功率：

P 总=UI=220V×10A=2200W ， 线圈消耗的功率： P 圈=I 2R=（10A ）2×2Ω=200W ， 输出功率： P 出=P 总-P 圈=2200W-200W=2000W ， 这台电动机的效率： η= P 出/ P 总=2000W/2200W=90.9%． 3．从产品说明书得知，一台“6 V 3 W ”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值0.1Ω，则小风扇正常工作2min 电动机线圈产生的热量为____J 。 【答案】3 【解析】 【分析】 【详解】 电路中线圈的电流为 3W 0.5A 6V P I U === 电路中通过线圈的电流为产生的热量为 Q =I 2Rt =(0.5A) 2×0.1Ω×2×60s=3J 4．两定值电阻R A 和R B 中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V 的电源两端，电路的总功率为________ W ，通电一段时间后，R A 和R B 产生的热量之比是________ ． 【答案】0.6 1：2 【解析】 【分析】 【详解】 由图象知， U =3V 时，I A =0.6A ，I B =0.3A ， 根据U R I =，电阻

《焦耳定律》教学设计

《焦耳定律》教学设计 一、教学目标： 1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。 2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。 3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。 二、教学重点与难点 如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力。 三、教法与学法 将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。 四、教具与学具 学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。 教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。 五、探究实验：研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。 六、教学活动实录（部分）： （一）导入新课 师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？ 生：煮饭、照明、吹风。 师：这些电器虽然功能不同，有没有共同点？ （学生小组讨论，请三位同学上来各拿一个电器，同时通电实验1分钟，并请他们触摸电器和电扇的电动机部分） （凡教师提出问题，教师留有一定的时间，让学生同桌或四人小组讨论） 生：它们工作时都会发热。 师：对！电流通过任何电器或导体，电器和导体都会发热，这种现象叫电流热效应。（教师

探究焦耳定律练习题有答案

绝密★启用前 探究焦耳定律练习题有答案 注意事项： 1．答题前填写好自己的、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 一、选择题 1．同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生的热量 A. 电灯最多 B. 电烙铁最多 C. 电扇最多 D. 一样多 【答案】B 【解析】由铭牌“220V 40W”上标示我们看出，这些用电器功率均是40W，即正常工作5min消耗的电能相同．而电灯是消耗电能转化为能，然后利用炽热发光；电扇将电能转化为机械能和能，电烙铁将电能全部转化为能；所以它们产生的热量不一样多，因电烙铁将电能全部转化为能，则产生的热量最多的是电烙铁．故选B． 2．下列现象或装置中，利用了电流热效应的是（） ①电视机后盖有许多小孔②电动机外壳上装散热片 ③电饭锅④电灭蚊器⑤教室投影仪箱里装有小风扇⑥电暖手宝． A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥ 【答案】C 【解析】 试题分析：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素． 解： ①电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，不符合题意； ②电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，不符合题意； ③电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化为能，从而给食物加热，符合题意； ④电灭蚊器，是利用电流的热效应工作的，符合题意； ⑤教室投影仪箱里装有小风扇，是为了散失热量，过多的热量会影响投影仪的正常工作，不符合题意； ⑥电暖手宝将电能转化为能，利用了电流热效应工作的，符合题意． 故选C． 3．如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B 两U形管的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）

焦耳定律实验探究

1、如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端． （1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．这种实验方法叫．下面实验也用这种实验方法的是． A．认识电压时，我们用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径 C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动 D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响 （2）装置中的U形管（选填“是”或“不是”）连通器． （3）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多． （4）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多． 2、如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝， 瓶中插入温度计a、b。 (1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加 入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过情 况，判断电阻丝产生热量的多少，在此采用的方法是。 （2）此方案是探究和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。(3)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是C甲 C乙(填“大于”“小于”或“等于”)。 3、小明要用图所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系．其 中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同． （1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整． （2）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．象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的 方法叫法．（填“转换法”，“控制变量法”，或“等效替代法”） （3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有． （4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则瓶内温度计的示数 升高的多． 4、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R1

【物理】物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题(含答案)及答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为 A ．导线的电阻远小于电熨斗的电阻，导线消耗的电能很少 B ．通过导线的电流小于电熨斗的电流 C ．导线散热比电熨斗快 D ．导线的绝缘皮隔热 【答案】A 【解析】 【详解】 电熨斗跟导线串联，通过它们的电流I 和通电时间t 相等；因为2 Q I Rt =， R R 电熨斗导线＞＞， 所以产生的热量： Q Q 电熨斗导线＞＞， 即相同时间内导线产生的热量远小于电熨斗产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故A 正确，BCD 错误。 2．两个发热电阻R 1:R 2=1:4,当它们串联在电路中时，R 1、R 2两端的电压之比U 1:U 2=_____；已知R 1=10Ω,那它们并联在4V 电路中,两个电阻在100s 内产生的热量是_______J ． 【答案】1：4 200 【解析】 【分析】 【详解】 两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据U IR =得，R 1、R 2两端的电压之比： 11122214 U IR R U IR R ===； 已知110ΩR =，则 214410Ω40ΩR R ==?=； 根据2 U Q W t R ==得两个电阻在100s 内产生的热量为： 2222 1212(4V)(4V)100s 100s 200J 10Ω40Ω U U Q W W t t R R =+=+=?+?=总． 3．为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中，在两地间架设了两根等长的输电线。两根输电线的总电阻为r 。已知位于电厂处的两根输电线间的电压为U ，输送电能的功率为P ，由于电流通过输电线发热会损失电能，该输电线路输送电能的效率为__________。（输电效率为用户得到的电能与发电厂输出电能的比值）

各校焦耳定律实验总结汇总

4、(5分)某小组探究电流产生得热量与哪些因素有关,在正确猜想得基础上,明确了电流产生得热量与通电 时间得关系,在探究电流产生得热量与其它因素得关系时,她们分别设计了如图所示得装置并进行实验(R1

9、(5分)为探究“电流通过导体产生得热量跟哪些因素有关”,小成设计了如图所示得实 验电路。烧瓶中盛有质量相同得煤油,闭合开关S1、S2,用电阻丝(其中R甲=R丙＜R乙)给煤油加热相同时间,观察并记录烧瓶中温度计示数得变化情况。 (1)甲、乙、丙得烧瓶中温度计示数变化最大得就是 ; (2)比较烧瓶甲与烧瓶丙中温度计示数得变化,研究电热与得关系; (3)小成对此实验装置稍做改装,用改装后得装置测量未 知液体比热容。测量时,分别在两烧瓶中装入水与待测液体, 闭合 开关,一段时间后分别用温度计测出水与待测液体升高得温度Δt水与 Δt,在忽略热损失得情况下,则待测液体得比热容c=Δt水c水／Δt。 小成对此实验装置做出得改装就是_______ ________。为了得出 待测液体比热容得表达式c=Δt水c水／Δt,实验中还需要增加一种测量 仪器,说出该仪器名称与作用_________、___________ ________。

焦耳定律评课

《焦耳定律》 ——观评课 虽然观评课是研修的任务，但也非常认真的去欣赏了，甚至某些老师的课看了多遍。纵观这六节课，每位教师都有自己的特色和优点，只言片墨道不尽。其实我们老 师一堂课过后都会留有遗憾，或是课堂设计不完美，或是知识有遗漏，创新理念不够 新颖等等，下面对《焦耳定律》仅谈一谈看法。 1、课题的引入设计了一个身边的小场景：周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好 写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。 可很快就发现，小明刚看过电视。小明的爸爸是通过什么现象发现小明看电视了呢？ 这一场景很多学生都有亲身经历，学生注意力马上集中起来了。这个设计比课本用“电炉丝热得发红，而与其相连的导线却并不热”来提出问题要好一些，因为大部分 学生都经历过与家长类似的斗智斗勇。此引入大大调动了学生积极探索的热情。 2、在猜想影响电热大小因素的环节中，学生讨论后依次说出电热与电流、电阻、电压、时间、横截面积、导体的材料等有关的猜想，猜想很全面，但没有让学生根据 已有的知识和经验，对猜想的依据做出说明和解释。猜想的依据是设计科学探究实验 的关键，应该不能舍。另外，老师否定电热与电压是否有关时，问道：电路中有电压，电路中一定有电流吗，学生说没有，从而排除电压影响电热的大小。这种排除方法是 否科学呢？值得商榷。电热是一段导体通过电流时电能转化为内能时才会产生的热量。既然产生电热，就一定有电流，那么此段导体电路两端就一定有电压。上述有电压没 电流是不符合我们研究的问题的解释的。那么怎样排除探究实验中电压影响电热的因 素呢？有的老师碰到上述现象时，利用欧姆定律中电压、电流、电阻的关系，若我们 研究电热与电流、电阻的影响因素，就没有必要再研究电热与电压了，这种解释我认 为也有牵强。最科学的解释是用纯电路与非纯电路去解决最好，但又有些过早。所以，物理概念是解决的最好办法，课本中介绍电流的热效应是电流通过导体时电能转化为 内能的现象，由此可知电热与通过的电流和导体字身的特性——电阻可能会存在一定 的联系。 3、本节课的重点是进行实验探究。不得不佩服宋老师的实验装置的设计能力， 费的心思不少，处理演示实验细致、全面、又干净利落。遗憾的是若把装置改造的简 单些，学生能做分组实验，把结论放给学生去发现，效果更好一些。但正因为老师的 演示实验，节省了大量的时间，例题和练习题的有效训练，顺利的解决了难点纯电阻 与非纯电阻电路的区别，学生在习题上掌握的较扎实。 总之，本节课从教学目标和学习目标上看，落实的很好。

初中物理焦耳定律中考精选试题含答案

焦耳定律 1．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是(C) A ．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B ．导线的绝热皮隔热 C ．导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D ．导线散热比电阻丝快 2．通过一根电阻丝的电流为2 A ，通电1 min 产生了2.64×104 J 的热量，它的电阻是(C) A ．66 Ω B ．6 600 Ω C ．110 Ω D ．220 Ω 3．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A 的电流时，1 min 产生的热量是5__400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅． 4．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V 的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5 A ，此时乙灯泡1 min 消耗的电能是180J. 5．采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”．接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U 形管的液面发生变化，通过观察U 形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少． (1)如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶(填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多． (2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多． 6．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)．已知R 1＝44 Ω，R 2＝2 156 Ω. (1)开关S 置于2(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮档，它的功率是多大？ (2)保温焖饭时电路中电流是多少？10 min 产生的热量是多少？ (3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施． 解：(1)P 高温＝U 2R 1＝（220 V ）244 Ω ＝1 100 W (2)I ＝U R 1＋R 2＝220 V 44 Ω＋2 156 Ω ＝0.1 A Q ＝W ＝UIt ＝220 V×0.1 A×600 s ＝1.32×104 J (3)P 保温＝UI ＝220 V×0.1 A ＝22 W R 总′＝U 2 P 保温×（1＋10%）＝（220 V ）222 W×110%＝2 000 Ω R 2′＝R 总′–R 1＝2 000 Ω－44 Ω＝1 956 Ω 将R 2换成阻值为1 956 Ω的电阻 整合集训 1．下列用电器均标有“220 V 100 W”，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是(A) A ．电热水袋 B ．电视机 C ．电风扇 D ．白炽灯 2．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是(B) 3．如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t 秒后(两容器都不向外放热)，下列说法正确的是(C) A ．两容器中电阻产生的热量相同 B ．右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍 C ．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍 D ．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍 4．如图所示电路，电源电压恒为6 V ，定值电阻R 1为10 Ω，滑动变阻器R 2的规格为“20 Ω 0.5 A”，电压表量程为0～3 V ，电流表量程为0～0.6 A ．则(C) A ．电压表测量的是电阻R 1两端的电压 B ．当变阻器R 2的滑片P 向左移动时，电压表的示数变小 C ．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R 2接入电路的阻值范围是2～10 Ω D ．当变阻器R 2接入电路中的阻值是8 Ω时，通电1 min 电阻R 1产生的热量是53.3 J 5．李师傅帮助学校设计了一台电保温箱，保温箱电阻丝的阻值是40 Ω，当电阻丝通过5 A 电流时，30 s 内产

焦耳定律实验典型例题含答案及解析

中考物理复习焦耳定律 一.解答题(共12小题) 1.(2010?广西)如图就是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:在两个相同的烧瓶中装有 质量_________(选填“相等”或“不等”)的_________(选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系;实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少;如果所用液体仅水或煤油,为使实验现象明显些,应选择_________来进行实验. 2.(1999?绍兴)如图,有二个电阻R1、R2分别以串联与并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时 间内产生热量较多的就是图中_________图的电路(填“a”或“b”). 3.(2012?德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中 装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小. (1)实验中煤油吸热的多少就是通过_________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”). (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,就是因为煤油的比热 容_________水的比热容.(选填“大于”或“小于”). (3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论就是_________. (4)该实验中用到的研究物理问题的法就是_________. 4.(2012?肇庆)如图(甲)所示,两只相同的烧瓶里装有同样的煤油,它们的初温相同,实验小组同学利 用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”. (1)请用笔画线代替导线,将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且 连线不得交叉) (2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同,由图可知:两电阻丝的阻值R a_________R b(选填

一种简单实用的焦耳定律实验方法

一种简单实用的焦耳定律实验方法焦耳定律是初中物理教材中的一个比较重要、比较难的实验。笔者接触到不少焦耳定律的实验教具，它们有的装置较复杂、有的使用起来较麻烦。与其它焦耳定律实验方法相比，本文的实验方法有一个突出特点就是简单实用：用一般学校都具备的、学生都熟悉的定值电阻与电源在线路板底板上组成电路，然后用温度计直接与定值电阻接触，测出定值电阻的温度变化，从而得出焦耳定律（Q=I 2Rt）的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实验结论。实验的设计、装置、操作都很简单、材料易得，效果也不错。具体说明如下： 一．在通电时间相同、电流相同的情况下，通电导体产生的热量与通电导体的电阻阻值成正比 按文章后面附图1所示的方法，用4—5节干电池做电源，将其与一个5Ω定值电阻、一个20Ω定值电阻、一个开关串联在线路板底板上组成电路。通电后，用两个温度计同时测量两个定值电阻的温度变化。这时会发现，它们升高的温度差别明显。定值电阻阻值越大，温度升高的越多。而且，可以较明显地看出，定值电阻温度升高的度数之比与定值电阻的阻值之比基本相等。因为定值电阻温度升高的度数之比与定值电阻产生的热量之比相等（为什么定值电阻温度升高的度数之比与定值电阻产生的热量之比相等, 在下面的注意事项6中另有说明）。所以，定值电阻产生的热量之比与定值电阻的阻值之比基本相等。此实验说明在通电时间相同、电流相同的情况下，通电导体产生的热量与通电导体的阻值成正比。 二．在通电时间相同、导体阻值相同的情况下，通电导体产生的热量与导体

中电流强度的平方成正比 用4—5节干电池做电源。将两个10Ω定值电阻并联，然后将两个并联的定值电阻与一个10Ω的定值电阻串联。按文章后面附图2所示的方法，用这三个定值电阻与电源、开关在线路板上底板组成一个电路。通电后，用两个温度计同时测量两个定值电阻的温度变化（一个是并联电路中的电阻，一个是与并联电路串联的电阻）。这时会发现，它们的温度差别明显。定值电阻中的电流强度越大，温度升高的越多。而且，可以较明显地看出，定值电阻温度升高的度数之比与其电流强度的平方之比基本相等。因为定值电阻温度升高的度数之比与定值电阻产生的热量之比相等。所以，定值电阻产生的热量之比与其电流强度的平方之比基本相等。此实验说明在通电时间相同、通电导体阻值相同的情况下，通电导体产生的热量与导体中电流强度的平方成正比。 三．在通电导体的阻值相同、电流强度相同的情况下，通电导体产生的热量随着通电时间的增加而增大 在上面的两个电路中，测量其中任何一个定值电阻的温度变化。可以明显地看出，通电时间越长，定值电阻的温度越高，定值电阻产生的热量越多（定值电阻温度升高的度数之比也许与定值电阻的通电时间之比相差较大）。从而说明在通电导体的阻值相同、电流强度相同的情况下，通电导体产生的热量随着通电时间的增加而增大。 四．注意事项 1.本文的实验方法还可以做成学生的分组实验。此教具所需的实验器材一般的学校都具备，而且学生还比较熟悉。如果20Ω定值电阻不够用，可用10Ω定值电阻代替。定值电阻的大小形状尽量要一致。

初中物理焦耳定律中考试题含答案

焦耳定律1．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是(C) A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B．导线的绝热皮隔热 C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D．导线散热比电阻丝快 2．通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是(C) A．66 Ω B．6 600 Ω C．110 Ω D．220 Ω 3．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A的电流时，1 min产生的热量是5__400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅． 4．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5 A，此时乙灯泡1 min消耗的电能是180J. 5．采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”．接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少． (1)如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶(填“左瓶”或

“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多． (2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多． 6．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)．已知R 1＝44 Ω，R 2＝2 156 Ω. (1)开关S 置于2(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮档，它的功率是多大？ (2)保温焖饭时电路中电流是多少？10 min 产生的热量是多少？ (3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施． 解：(1)P 高温＝U 2R 1＝（220 V ）2 44 Ω ＝1 100 W (2)I ＝ U R 1＋R 2 ＝ 220 V 44 Ω＋2 156 Ω ＝0.1 A Q ＝W ＝UIt ＝220 V×0.1 A×600 s＝1.32×104 J (3)P 保温＝UI ＝220 V×0.1 A＝22 W R 总′＝U 2 P 保温×（1＋10%）＝（220 V ）2 22 W×110% ＝2 000 Ω R 2′＝R 总′–R 1＝2 000 Ω－44 Ω＝1 956 Ω

焦耳定律实验探究

@ 1、如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端． （1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．这种实验方法叫．下面实验也用这种实验方法的是． A．认识电压时，我们用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径 C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动 D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响 （2）装置中的U形管（选填“是”或“不是”）连通器． （3）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多． | （4）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关 系，通电一段时间，（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多． 2、如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝， 瓶中插入温度计a、b。 (1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过情况，判断电阻丝产生热量的多少，在此采用的方法是。（2）此方案是探究和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。(3)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻 值时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是C甲 C乙(填“大于” “小于”或“等于”)。 [ 3、小明要用图所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系．其 中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同． （1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整． （2）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．象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫法．（填“转换法”，“控制变量法”，或“等效替代法”） （3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有． （4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则瓶内温度计的示数升高的多．

焦耳定律探究实验方案

《焦耳定律》探究实验方 案 一、设计思想内容概述： 通过实验仪器改进创新，帮助学生直观的认识电流的热效应并分析总结实验数据，得出焦耳定律结论。由于传统的焦耳定律验证实验采用分步进行，产生的热量与电流的平方成正比，与电阻成正，与通电时间成正比，必须要控制变量，这样在分步进行时受热量传递的影响，不容易控制；另外它加热容器大用时长。而改进创新后的实验，采用三个加热瓶同时进行，同时加热，减小外界热传递的影响，做到控制变量又能同时进行对比，简化了实验的步骤，节约了时间，从而让学生有充足时间分析论证得出结 论。 二、地位和作用： 《焦耳定律》内容的教学位于（人教版）《物理》八年级第八章第四节《电与热》。课程标准的要求是知道电流的热效应，知道焦耳定律。因此本节课要想建立焦耳定律的概念（Q=I2Rt），实验效果的好坏是关键。因此我对此 实验进行了创新改进。 三、实验设计： （一）、教材建议实验装置的不足之处（如图1）：一是容器大，加热时间长，课堂四十分钟不能有效的完成教学法，如果用大电阻、电压高于教学电源提供的电压，需要变压器，电阻丝裸露不安全。二是分步进行比较产生的热量

与电阻之间和电流之间的关系过程繁杂，用时长，课堂时间不足，不能解决问 题。 （二）、创新实验的创新之处（如图2）：采用如图所示三个加热瓶，减少加热瓶的容量，同时对三瓶煤油一起加热并观察温度计的示数，做到及控制变量又能同时进行对比温度计升高与电阻和电流的关系，即节约时间，又让学生比较直观的得出产生热量与电流、电阻和通电时间的定性关系，从而总结实验结 论。 1、仪器和器材 演示板电路一个、教学法电源一台、三个容器，三只温度计、煤油、阻什分别 是R 1=5、R 2 =10、R 3 =10三段电阻丝、电流表两个、滑动变阻器两个、开关一只，导线若干、停表1只。 2、实验装置示意图：（下图）