第四节焦耳定律导学案.docx

第四节焦耳定律导学案.docx

《第四节焦耳定律导学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四节焦耳定律导学案.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第四节焦耳定律导学案

第四节　　　焦耳定律导学案

【导学目标】：

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.知道纯电阻电路和非纯电阻电路

　　　　　3、知道电热的利用和防止.

教学方法：

实验探究法　　讨论法练习法

课时:

1课时

【导学过程】

一、认识电流的热效应

二、（引入）：

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量的多少跟什么因素有关？

三、探究电热大小的影响因素

1、猜想：

电流通过导体产生的热量可能与什么因素有关

2、我们实验研究时就要采取法。

演示实验一：

探究电流产生的热量与的关系

（注意事项）

①、容器要,空气要

②、控制R1与R2的、相同，不同

③、实验时怎样来反映电流产生的热量的多少？

（实验现象）

闭合开关后发现，（填A或B）瓶升温快些，实验表明

演示实验二：

探究电流产生的热量与的关系

①、控制R1与R2的、相同，改变

②、闭合开关后发现，（填A或B）瓶升温快些，实验表明

观察同一个容器瓶，改变通电时间，发现电流和电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热量

综合得到焦耳定律（读书）表达式Q=I2Rt

四、例题：

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?

五、堂上练习试一试

（1）一个电阻通过0.2Ａ的电流，5s电阻上产生的热量是600Ｊ，这个电阻的阻值是多少？

（2）一只额定功率是300Ｗ的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？

六、回应思考题：

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？

七、区分纯电阻电路和非电阻电路

八、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哪些措施防止电热带来的危害

九、小结知识，通过学习，我还有哪里不明白？

十、堂上小测

1、电流通过导体时将能转化为能。

这种现象叫做电流的

2、下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是（）

A．电炉B．电动机C．电饭锅D．电熨斗

3、电熨斗通电一段时间后变得很烫而连接电熨斗的导线 却不怎么热，这主要是因为（）

 A．导线的绝缘皮隔热

 B．导线散热比电熨斗快

 C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流

 D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻

4、白炽灯、电炉和电动机上都标有“220V 60W”字样，它们均正常工作1h，产生热量最多的是（　　）

A．白炽灯B．电炉C．电动机D．产生的热量相同

5、为了研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系。

小明采用下图的器材进行实验。

（1）请你用笔画线作导线，帮他把两段金属丝接入电路。

（2）则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；采用这种连接方式的目的是。

可看到______瓶中温度计升得高（选填“A”或“B”）。

实验表明：

当电流大小和通电时间相同情况下，电阻大的导体产生的热量_________。

（选填“多”或“少”）

讨论练习：

有一个电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流为2A，正常工作的电压为220V，通电10s，电动机消耗的电能为多少？

产生的热量为多少？

有多少电能转化为机械能？

如图所示，是“探究电流的热效应跟电阻大小的关系”的实验装置图．A、B两密闭容器中有着一段电阻丝，烧瓶A内的电阻丝是铜丝，电阻较小。

烧瓶B内的金属丝是镍铬合金丝，电阻较大。

两容器中的电阻丝串联接到电源两端，通过两端电阻丝的电流，通电一段时间后，两个U形管中液面高度变化较大的是（填“A”或“B”）瓶。

实验表明：

额定电压

220V

额定频率

50Hz

额定功率

440W

额定容积

2.0L

额定煮米量

0.7kg

作业：

1、某台电饭锅说明书中所列主要数据如表：

（1）这台电饭锅在额定电压下使用，通过的电流是A．

（2）电饭锅正常工作15min消耗电能kw•h，产生的热量

是J

2、某种电热水器，其电路图如下，R1为发热板，R2为保温电阻，S1是温控开关．当电热水器处于加热状态时，水被加热，达到设定温度时，S1自动断开，热水器处于保温状态．已知电阻R1=50Ω，R2=450Ω．求：

（1）热水器内装有质量为2kg的水，当水的温度从20℃升高到40℃时，这些水吸收的热量是多少？

（2）当电热水器处于加热状态时，电路中的电流是多大？

（3）当热水器处于保温状态时，R1电功率为多少？

知识的衔接：

1、电熨斗和电炉烧水是　　　　能转化主为　　　　　能。

2、某导体两端加2V电压时，通过的电流为0．5A，则这段导体的电阻为_______Ω．则2min内消耗的电能为　　　　　　J，该导体的电功率为_______W．

自主学习：

1、定义：

电流通过导体时　　　　　能转化为热

2、实验要点：

（1）在通电时间一定，电阻相同时，通过的电流　　　　　　，产生的热量越　　　　　

（2）电阻相同时，通过的电流相同，通电时间　　　　　，产生的热量越　　　　　

（3）选电阻阻值　　　　（同或不同）两导线串联（目的　　　　　　　　　　　　）　　

在电流、通电时间相同，　　　　　越大，产生的热量越　　　

学习反思：

1、电流通过导体产生的热量是跟　　　　　　　　成正比，跟　　　　　　成正比。

跟　　　　　　　　　　成正比，

　　　　　2、公式：

Q=　　　　　利用I=U/R，则还可得Q=　　　　　　

堂

上达标检测：

（小组评议）

1.下列电器设备中，利用电流热效应的是（    ）

A.电动机　　　　B.电饭锅     　C.电风扇　　　　D.电视机

2、某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？

3、一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内产生多少热量？

课后练习

1、某电炉的电阻是100Ω，通电10S产生的热量是4×103J，那么，通过这个电炉的电流强度是（）A．4A　B．2A　　C．40AD．20A　

3、某电炉上标有“220V1000W”的字样，把它接在220V的电路中，电炉丝的电流是多少？

电炉丝的电阻是多少？

则该电炉正常工作1h产生多少热量？

4、在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（    ）

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

5、如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量是（）

A、电烙铁最多　　B、电视机最多　　C、电风扇最多　　D、一样多

（相互讨论）6、如图所示是一电饭煲的电路图，R1、R2是电阻丝，S是温控开关。

当S闭合时，电饭煲处于_____状态（选填"加热"、"保温"），当S断开时电饭煲处于_____状态（选填"加热"、"保温"）

小测

1、一电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6X104J的热量，求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻？

2、各种用电器在连续工作较长时间后，要停一会，这是为了___________，防止温度过高而____________。

用电器长期停止使用，隔一段时间要通电，这是为了利用________________。

3、如图所示的电路中，电源电压保持12V不变，开关S闭合时，电阻R2被短路，电流表A的示数为0.3A；开关S断开时，电流表A的示数为0.1A。

求：

（1）R1和R2的阻值；

（2）开关S断开时，电阻R1在lmin内产生的热量。

3、探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图19所示的甲、乙两装置。

他将两段阻值不同的电阻丝（R1

（l）甲装置可探究电流产生的热量与________________是否有关。

（2）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过______________体现出来的，

图19

图19

图20

（3）在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与_____________有关。

（4）若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是________________________.

（5）教材上的该实验装置如图20所示（烧瓶与图l9中的相同）。

比较图19和图20所示的两个实验，你认为较好的是图_______装置，理由是：

_______________________________________________________________________________

在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，原因是.根据你学过的物理知识，简要说出应该如何防止电线发热过多：

（只要说出一种方法即可）.

标有“220V40W”的电热器安装在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.

电炉丝和铜导线串联接在电路中，通电后，电炉丝热的发红而铜导线却不怎么热，这是因为电炉丝和铜导线中的相等，但是电炉丝比铜导线的大，消耗的电功率多的缘故.

电流通过导线时，导线会发热，是能转化为能.这种现象叫.

1．某电炉的电阻是100Ω，通电10S产生的热量是4×103J，那么，通过这个电炉的电流强度是（）

A．4A　B．2A　　C．40AD．20A　

2.下列设备中没有利用电热的是（）

A．电烘箱B.电风扇C.电饭锅D.电热毯

3．将一台“220V100w”的电风扇、一个“220V100W”的充电器、一把“220V100W”的电烙铁分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是：

（）

A．电烙铁B．充电器C．电风扇D．一样多

4.在两条电阻丝串联的电路中，发出热量多的一定是（）

A．电压较大的B.电压较小的C．电阻较小的D.电流较强的

二、填空题

5.电流通过导体时，电能转化成_________的现象叫做电流的_______效应。

在电流和通电相同的条件下，电阻越大，产生的热量就________。

6．两节电池的手电筒里每个电池的电压为1.5V，小灯泡的电阻为10Ω，如果通电照明时间是0.5min，灯丝产生的热量是____J。

7．某实验小组自制了一把“220V22W”的电烙铁，在额定电压下使用，每1min产生热量____J，该电烙铁的电阻是________Ω。

8.各种用电器在连续工作较长时间后，要停一会，这是为了___________，防止温度过高而____________。

用电器长期停止使用，隔一段时间要通电，这是为了利用________________。

三、简答题

9.白炽灯泡是利用电流的热效应制成的，当它正常发光时，灯丝的温度利用达到2500℃以上，但是与它相连的电线却不怎么热，这是为什么？

请你告诉大家！

四、实验题

10.为了研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系。

小明采用下图的器材进行实验。

（1）请你用笔画线作导线，帮他把两段金属丝接入电路。

（2）实验中采取了_________法，这样做的目的是_______________________。

（3）将这两段金属丝接入电路一段时间后，可看到______瓶中温度计升得高（选填“A”或“B”）。

实验表明：

当电流大小和通电时间相同情况下，电阻大的导体产生的热量_________。

（选填“多”或“少”）

五、计算题

11．如图所示的电路中，电源电压保持12V不变，开关S闭合时，电阻R2被短路，电流表A的示数为0.3A；开关S断开时，电流表A的示数为0.1A。

求：

（1）R1和R2的阻值；

（2）开关S断开时，电阻R1在lmin内产生的热量。

参考答案：

1．B2．B3．A4．A5．内能热越多6．6.75

7.132022008.散热烧坏用电器电热驱潮9．因为灯丝和电线是串联的，通过的电流和通电时间相同，灯丝的电阻很大产生的热量很多，而电线的电阻很小，产生的热量很少。

10．

（1）图略（说明：

串联，注意滑动变阻器一上一下的接法）

（2）控制变量在电流和通电时间相同的条件下，研究电流产生的热量与电阻的关系

（3）B多11.

（1）40Ω80Ω

（2）24J