1、1第4节 焦耳定律【学习目标】1能通过生活实例,认识电流的热效应。2通过探究电流产生的热量与哪些因素有关,得出焦耳定律,并会用焦耳定律进行计算。3知道电热在生活中的利用和防止,学会辩证地看问题。情景导入信息1 将如图所示的电炉接入家庭电路中,会发现,通电的电炉丝会发光、发热,其温度是很高的,而与电炉丝连接的导线却是凉的。信息2 如图所示电炉丝中间断了,现将断头搭接在一起,接入家庭电路中,会发现,通电的电炉丝会发光、发热,且断头搭接在一起之处发光更 亮,一会儿,断头处又被烧断。根据以上实验现象,你能提出一个相关的问题吗?自主探 究探 究 点 一 电 流 的 热 效 应自主阅读教材P 99100
2、,独立思考并完成:1下列用电器中,利用电流热效应工作的是( B )A电视机 B电热毯 C电风扇 D电脑2在研究电流的热效应跟电阻大小的关系中, 实验时应同时保持的两个物理量是( C )A通过它们的电流和加在它们两端的电压B通过它们的电流和它们的电阻C通过它们的电流和通电 时间D通过它 们的电流、加在它们两端的电压和通电时间3为了探究影响 电热的因素,实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管,两根不同阻值的电阻丝,以及滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了如图甲、乙所示的两个方案。(1)这两个方案的共同点是通过观察玻 璃管内液面高度
3、知道电 热的多少;(2)甲方案探究的问题是在电流一定时,电热与电阻的关系。2(3)乙方案探究的问题是在电压一定时,电热与电阻的关系。探 究 点 二 焦 耳 定 律自主阅读教材P 100101 ,自主完成下列问题:提示 :公式 Q I2Rt P热 t适用于一切情况下电热的计算,而推导公式 Q W UIt t Pt,它们只适用于纯U2R电阻电路(即消耗的电能只转化为内能的电路)。易错警示:容易错误地认为,电炉丝断了一截后,将剩下的部分仍接在原来的电源上,加热速 度会比原来慢。由P 分析可知,断了一截剩余部分接在原来的电源上,电阻变小了,加热功率变大,实际加热速度会更快U2R。将电能和电流产生的热量
4、混淆,误认为不论什么情况下电流产生的热量都与电能相等,什么情况下欧姆定律都适用。4.焦耳定律的内容是什么?用公式如何表示各物理量的意义及单位是什么?答: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,跟通电的时间成正比。公式:Q I2Rt。I安(A), R欧(), t秒(s), Q焦耳(J)。5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6通过一根电阻丝的电流为2A,通电1min产生了2.6410 4J的热量,它的电阻是( C )A66 B6
5、500 C110 D2207某导体的电阻是10,通过3A的电流时,1min产生的热量是5400J。请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子:电饭锅。8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0.5A,此时乙灯泡1min消耗的电能是180J。3探 究 点 三 电 热 的 利 用 和 防 止自主阅读教材P 101页生活实践,完成下列问题:9电流热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况中不属于防止电热危害的是( B )A电视机的后盖有许多孔B家电长时间停用,隔一段时间应通电一次C电动机外壳有许多散热片D电脑机箱内有小风扇合作研讨1对学:分享独学19题:(1)对子之间相互检查自学成果,用红笔评定等级。(2)对子之间针对自学的内容相互解疑,并标注出对子之间不能解疑的内容。2群学:小组研讨:(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的 疑难问题,并解疑。(2)针对组内不能解答的问题,寻找老师或邻组支援,共同解决组内疑难。当堂检测见学生用书。课后反思