资源描述
第四节 焦耳定律(导学案)
学习目标:
1、 知道电流的热效应。
2、 知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。
3、 知道电热的利用和防止。
学习过程:
一、电流的热效应
1.电流通过导体时将 能转化为 ,这种现象叫做 。
2.生活中的 等都是利用电流的热效应来工作的
〔思考讨论〕:电炉丝工作时,电炉丝与它的连接导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关?
二、探究电热大小的影响因素
1、猜想:电流通过导体产生的热可能与 有关;
2、探究电热的多少跟几个因素有关,应用的实验方法是 。
3、实验时怎样来反映电流产生的热的多少?方法:
实验一:在图1(课本P99)实验中,
控制的相同因素是
不同的因素是
现象:闭合开关,通电一段时间后发现乙瓶U形管的液面升得高些;
实验表明:
实验二:在图2(课本P100)的实验中,通过 容器中的电阻丝的电流大。
控制的相同因素是
不同因素是
现象:通电一段时间后,发现甲容器U形管的液面升得高些;
实验表明:
实验三:改变通电时间,发现电流和电阻相同时,通电时间越长,电流产生的热 。
综合得出实验结论:(英国物理学家焦耳——焦耳定律)
1、电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系:
电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比,这个规律叫做焦耳定律。
2、表达式为:
公式中各符号的意义及单位
Q ------ ----- R ------ -----
I ------ ----- t ------ -----
理论推导焦耳定律表达式:
练习:1.运用焦耳定律解释课前提问,并分析发热体为什么要用电阻率大的的材料制成。
2.一根22欧的电阻丝接在220V的电源上,在5分钟内产生多少热量?
三、电热的利用和防止
1、学生列举生活中利用电热的例子
2、学生列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。
当堂训练:
1.下列电器中,不属于电热器的是 ( )
A.电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉
2.家庭电路使用的电炉,电炉丝与导线是串联的,当电炉丝发热发红时,连接导线却不热,这是因为 ( )
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大 B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小 D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大
3.下列情况中防止电热危害的是 ( )
A.电视机背后有散热窗 B.家电长时期不使用,隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器 D.大型爆破工程用电热引发炸药标有“220V
4.40W”电热器安装在220V的电路中,工作100s后,所消耗的电能是 J,通过电热器的电流是 A,产生的热量是 J。
5.某导体的电阻是2欧姆,通过2A的电流时,1分钟产生多少焦耳的热量?
6.一只额定功率是450W的电饭锅,在220V的额定电压下使用,每分钟产生多少焦耳的热量?
7.一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?
8.小宇同学按如图所示的装置,研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
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 。
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