焦耳定律学案
第十八章 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、 学会利用控制变量法探究电流的热效应跟哪些因素有关。
3、 能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。
【学习重、难点】
1、实验总结焦耳定律，并会应用计算
2、实验原理的理解及设计与操作。
新知一 电流的热效应
思考讨论：
1. 电热水器、电饭锅、电熨斗、从能量的转换角度来看，这些用电器有什么共同特点？
2．电流的热效应： 。
3．生活中还有哪些用电器是利用电流的热效应工作的？_________________________________。
新知二 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
1．猜想：电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关？
我们实验研究时就要采取 和 的方法。
2．实验目的：探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。
3．探究一：探究电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（1）实验装置如图。两个大小不同的电阻串联在电路中，通过它们的 相等，U形管中液面高度的变化反映了密封空气温度的 。
（2）通电一定时间后，我们发现 边U形管液面升高较多，说明电流通过
所产生的热量较多。
（3）实验表明：在电流和时间相同时，导体电阻越 ，电流通过导体产生的热量越 。
4．探究二：探究电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的关系。
（1）实验装置如图。实验中左右容器内的电阻大小相同，由于右容器内的电阻与外部另一个电阻并联，所以通过两个电阻的电流 ，右容器内的电阻通过的电流较 。
（2）通电一定时间后，我们发现 边U形管液面升高较多，说明电流通过 所产生的热量较多。
（3）实验表明：在电阻和时间相同时，电流越 ，电流通过导体产生的热量越 。
5．电流通过导体时产生热的多少还跟什么因素有关？
6.交流总结：电流通过导体产生的热量与 、 、 有关，且电阻越 ，电流越 ，通电时间越 ，产生的热量越多。
新知三 焦耳定律
1．焦耳定律公式为：__________________。
2．单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
思考讨论（见课件）
3．电能与电热:电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q = W = Pt = UIt = I 2Rt = U2/R t 。
4．强调：焦耳定律Q = I 2Rt 适用条件：任何用电器的热量计算
对纯电阻电路： Q =W = UIt = Pt = I 2Rt= U2/R t来计算热量.
非纯电阻电路：W＞Q
5.练一练：
（1）一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？
（2）电流通过电风扇做功时， 能转化为 能和 能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的机械能一定 3.6×106J
（3）额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
三、自我检测
1．标有“220V 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。
2．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
3．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
4．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？
5．一只额定功率是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？
6．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 。
四、我的收获和反思：
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