第十八章 第四节 焦耳定律

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1、第四节焦耳定律教学目标：（1）知道电流的热效应（2）知道焦耳定律（3）知道电热的利用和防止教学重点：通过探究，知道电流的热效应与那些因素有关教学难点：探究实验中“控制变量”的应用知识点一：电流的热效应（1）电流三大效应：热效应磁效应化学效应（2）热效应：电流通过导体时，电能要转化成热，这个现象叫做电流的热效应。（3）利用电流热效应工作的用电器叫做电热器，如电炉、电热水器等（4）任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时都会发热，如果电阻为零（如超导体）。则没有电流的热效应产生。例题讲解：电热水壶铭牌额定电压220V额定功率400W容量500ml频率50Hz例1、（2007•防

2、城港）小强家新买了一个电热水壶，使用前小强细读电热水壶的铭牌（如下图）．他理解错误的是（　　）A.电热水壶正常工作时的电压为220VB.电热水壶工作时实际消耗的功率都是400WC.电热水壶每次烧水时最多只能盛水500mlD.电热水壶应接在电压为220V，频率为50Hz的交流电源上使用解析：由铭牌可知，电热水壶额定电压为220V，额定功率为400W，电热水壶最大容量500ml，交流电频率为50Hz．A、C、D正确，B错误．答案：B．例2、下列事例中，不属于利用电热的是（　　）A、用电饭锅煮饭B、用电熨斗熨衣服C、用电热孵卵器孵小鸡D、电视机设置散热窗解析：通过电流做功使电器

3、发热，我们可以利用电热但有时还要防止电热．A、B、C三个都是利用电热为我们工作，D是防止电视发热过多而损坏电器，故设置散热窗．故D不是电热的利用，答案：D．跟踪练习：1、电热壶的工作原理是利用了电流的效应．利用电热壶烧水时，将电能转化为能，使水烧开．给手机电池充电，这是将能转化为能．2、关于电热的利用，下列说法中正确的是（　　）A、电热对我们来说总是有利的B、电热对我们来说总是不利的C、电饭锅是利用电流热效应的原理制成的D、电视机工作过程中没有产生电热答案：1、解析：电流的热效应是指导体通电时会发热的现象，它的一个应用是电热壶，它将电能转化为内能，而蓄电池充电时，是把电能

4、转化为化学能．答案：热；电；内；电；化学2、解析：电热是指电流通过导体时会产生热量的现象，对于我们的生活也有利也有害．A、说法错误，电热会造成导线温度上升，引发事故．B、说法错误，利用电热可以取暖．C、说法正确，电饭锅是利用电流热效应的原理制成的．D、说法错误，电视机工作过程中会产生电热．答案：C知识点二：探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关研究方法：①控制变量法:探究电热与电阻的关系，要保持电流和时间相等，改变导体的电阻，把阻值不同的电阻串联，比较产生热的多少。探究电热与电流的关系，应控制电阻和时间相等，比较电流产生热的多少。②转化法：根据U形管液面高度差，比较电流

5、产生热的多少。③两个密封的容器中封着等量的空气，U形管中液面高度变化反映密封空气温度的变化。结论：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，跟通电时间成正比。例1题图例1、某同学用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。图中两个空气盒内分别封闭了质量相等的空气，橡胶管将空气盒与U形管相连（1）用笔画线代替导线，把电路图连接完整，并画出对应的电路图。（2）根据实验电路图，可以知道这个同学研究的是：电流通过导体产生的热量与的关系。（3）在实验中，观察U形管中液面高度差的目的是为了判断（4）通过一段时，发现其中一个U形管液面高度几

6、乎不变，则出现该现象的原因可能是。解析：实验时需将电源、开关、和两个电阻丝串联起来，电路图如图所示。两个电阻丝串联，通电电流和时间相等，是为了探究放热多少与电阻之间的关系。空气受热膨胀明显，方便观察。如果空气盒漏气，U形管的液面不会发生变化。答案：(1)如图所示 (2)电阻（3）电流通过导体产生热的多少（3）空气盒可能漏气例1题图例1题答案图跟踪练习：甲乙1题图1、为了探究影响电热的因素，实验室准备了两个装有质量相等的空气盒、如图所示连接电路,分别设计了甲、乙所示的两个方案（1）这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少(2)甲方案探究的问题是什么?(3)乙方案探究的

7、问题是什么?解析：我们在实验探究中常使用转换法进行研究，本题就是通过空气的热胀冷缩观察出放热的多少；根据控制变量的思想，谁变研究谁可知，甲研究的是放热多少与电阻的关系；乙研究的是放热多少与电阻的关系。答案：（1）.观察U形管中液面的高度（2）在电阻和时间一定时，电热与电流的关系  （ 3）在电流和时间一定时，电热与电阻的关系知识点三：焦耳定律（1）内容：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，跟通电时间成正比。（2）公式：Q=I2Rt（3）单位：Q--热量--焦耳（J），R--电阻--欧姆（Ω），I--