
| 课题 | §18-4 焦耳定律 | ||||||||
| 【课标要求】 章节 | 学习内容 | 教学要求 | |||||||
| 举例 | 记忆 | 问答 | 计算 | 人文 | 作图 | 实验探究 | 常数 图像 | ||
| 18. 4焦耳定律 | 电流的热效应及能量转化 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 焦耳定量(定性) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | |||
一、电流的热效应
电流通过导体时将___ _能转化成_ _ _的现象。在这一过程中,电能转化为___ _能.应用:电热器。
二、探究焦耳定律(定性)
| 课题 | 探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关 |
| 器材 | 电源、开关、导线、两个阻值不同的电热丝()、煤油、两只玻璃瓶、两只 、滑动变阻器、 . |
| 装 置 图 | |
| 步骤 | ①如图组成串联电路,在玻璃瓶中装有等量的、 相同的煤油,煤油内插入 . ②闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的示数为0.5 A,5分钟后发现甲、乙煤油的温度分别为30℃和38℃. ③______ _ _开关,使煤油冷却回原来的温度,向 调节滑动变阻器,使电流表的示数为1 A,过5分钟,甲煤油的温度是46℃. ④在第②步的基础上,保持滑片位置不变,通电10分钟后发现甲煤油的温度为36℃。 |
| 方法 | 实验中,通过温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生电热的多少,这是采用了 法;本实验还采用了______ ________法。 |
| 结论 | ①在通电时间和________ _____一定时,导体电阻越__ ___,通电导体所产生的热量越__ ___。 ②在通电时间和____ ______一定时,通过导体的电流越__ __ ,通电导体所产生的热量越___ _。 ③在导体的电阻和________ _____一定时,通电时间越__ ___,通电导体所产生的热量越__ ___。 |
(2)在上述实验中,若将温度计换成细玻璃管,则应通过煤油在玻璃管中_____ _______ _____来判断电流通过导体时产生电热的多少。
三、焦耳定律
1.内容:电流通过导体产生的热量跟________ ____________ _成正比,跟________ 成正比,跟________ __成正比。
2.公式:________ _____
Q——______——______; I——___ ___——______;
R——______——______; t——__ ___——______;
3.电热功率: ______。
4.纯电阻电路(将电能全部转化成内能的电路)中:Q=W ……
注意事项:对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公式均成立Q=W=UIt Q= W=t Q= W=Pt;对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt。
5.利用电热的例子:热水器、电饭锅、____ __、___ ___等。
6.防止电热的例子:电视机外壳的_____窗;计算机内的_____风扇、电动机外壳的____片等。
7.解释:电炉子工作时,电炉丝热得发红,而与其相连的导线插头却几乎不热,这是为什么?
| 答:电炉丝与插头是_______联的,通过的电流__________.根据______定律公式_______,在______时间内,______一定时,电流产生的热量跟______成正比,炉丝比插头的电阻______,相同条件下电流产生的热量______,因此炉丝热得发红. |
1.(判断)电风扇工作时,没有电流的热效应产生. ( )
2.导线相互连接的位置往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾.电流通过电灯,电灯会发热;电流通过电褥子,电褥子会发热;通电时间长了,连接用电器的导线也会发热.这些现象都是把______转化为______,这种现象叫_______.据此现象,人们制成了______。
3.根据焦耳定律公式_____________,在电流相同的情况下,电阻越大,电流在一定时间内产生热量越_______.也就是说,在电流相同时,电阻较大的导体产生热量的功率越________.
4.有一个电暖气,当通过它的电流是原来的2倍时,它产生热量的功率是原来的_______倍.
5.一盏“220V,60W”的白炽灯,一台“220V,60W”的电风扇,一只“220V,60W”的小电暖手炉,同时接在220V的电压下,则相同时间内产生的热量( ).
A.电风扇最多 B.白炽灯最多 C.暖手炉最多 D.一样多
6.下列研究方法中属于控制变量法的是( ).
A.研究焦耳定律时,可以通过观察烧瓶中液体温度的高低来判断电阻产生热量的多少
B.在电流、通电时间一定时,研究电阻产生的热量与电阻的关系
C.通过电流做功的多少来量度消耗电能的大小
D.比较电流表和电压表的异同点
7.在家庭电路中,导线相互连接的位置往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾.这是为什么?
答:导线相互连接的位置电阻较___________,根据Q=__________可知:通电时间、电流一定时,_____________________________与导体的_____________成正比,所以在家庭电路中,导线相互连接的位置往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾.
8.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,在5min内生多少热量?
9.某导体的电阻是2Ω,通过2А 的电流时,1min产生多少焦耳的热量?
10.一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210欧姆,它的额定功率是多大?在额定电压下通电10分钟产生多少热量?
11.探究焦耳定律:
| 器材 | 电源、导线、开关、两个装有相同质量煤油的烧瓶、铜丝、镍镉合金丝、 。 | |
| 准备 | 实验装置如图所示,在两个相同的烧瓶中装相等质量的煤油,瓶中各放一根电阻丝,右瓶中电阻丝比左瓶中的大,通电后观察电流通过电阻丝产生的热量是没有的温度升高,电流产生的热量越 ,煤油温度上升的越 。 | |
| 步骤 和 现象 | ①如图连接电路,闭合开关一段时间后,发现右侧瓶中温度 ,这说明烧瓶中的镍镉合金丝产生的热量 ; ②只将右瓶中的镍镉合金丝接入电路,再用 改变电路中电流,使电流比刚才的电流大,通电时间跟上次实验一样,发现烧瓶中的煤油温度升高的比上次 ,这说明 。 ③对于两瓶通电时间越长,烧瓶中煤油温度都升高的越 。 | |
| 方法 | 本实验用的物理学研究方法有 和 。 | |
| 结论 | 电流通过导体产生的热量多少与 、 和 有关。 | |
①闭合开关后,通过两段金属丝中的电流是 。
②一段时间后,可观察到A瓶中温度计的示数 (填“大于”、“小于”或“等于”)B瓶中的温度计的示数。
③由上述实验可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量 。
