九年级上册物理焦耳定律的内容包括: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??梢杂媒苟晒絈=I2Rt进行计算。
例题:
实验探究:测量电热器产生的热量
【实验目的】
通过实验,探究电热器产生的热量与电流、电阻的关系。
【实验器材】
电热器、电源、开关、导线若干、铁架台、带金属片的烧杯、水。
【实验步骤】
1. 按照图17-3所示,连接电路。注意检查电路无误后,再闭合开关。
2. 调整铁架台的高度,使烧杯处于便于测量液体温度的位置,同时观察并记录烧杯上方的玻璃管里的小液滴,使其能在玻璃管内上下均匀排列。
3. 往烧杯中倒入适量水,将电热器放置在烧杯上方,与烧杯保持良好接触。
4. 闭合开关,观察并记录电流表和加热时间,同时观察液滴上下运动的情况。当水沸腾时,及时记录数据。
5. 断开开关,断开电路。
6. 分析实验数据,得出结论。
【实验数据】(部分)
| 时间(min)| 电流(A)| 电阻(Ω)| 温度变化(℃)|
| --- | --- | --- | --- |
| 1 | 0.3 | 10 | 5 |
| 2 | 0.6 | 5 | 10 |
| 3 | 0.9 | 3.33 | 15 |
【实验分析】
根据实验数据可知,在电流和加热时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多;在电流和电阻一定的情况下,加热时间越长,产生的热量越多。这说明电流产生的热量与电流、电阻有关。
【实验结论】
电流通过导体时电能转化成了热能,这个现象叫做电流的热效应。焦耳定律的内容是: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。本实验通过控制变量法得出焦耳定律的内容。在电能的利用中,一方面要减少电能的浪费,例如:电视机工作一段时间后要断开电源;另一方面要更好地利用电热为人类服务,例如:利用电热驱鼠等。
【问题讨论】
为什么电流通过导体时会产生热量?不同的物质导热性能是否相同?请举例说明。
答:电流通过导体时电能转化成了热能,不同的物质导热性能是不相同的。如铜和铝相比较,铜的导热性能好一些。