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1、 课 题 焦耳定律 教学目标 1、知道电流的热效应、焦耳定律、电热的利用和防止。2、通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关。重点、难点 重点：焦耳定律、电热的利用和防止。难点：电流的热效应与哪些因素有关。教 学 内 容 一、知识点梳理复习 1、含义：电能转化成的内能（电流的热效应）2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。3、计算公式：Q=I2Rt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：串联电路中常用公式：Q=I2Rt 并联电路中常用公式：Q=U2t/R 计算总热量常用公式 Q总=Q1+Q2（无论用电器串联或并联）4、在电路中的特点：Q1
2、/Q2=R1/R2 (串联与电阻成正比)Q1/Q2=R2/R1 （并联与电阻成反比）5、当用电器为纯电阻时，W=Q（电能全部转化成内能）特例：电动机为非纯电阻，WQ。6、应用电热器：定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。原理：焦耳定律 组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。7、防止：增大面积散热、利用小风扇散热。二、练习 1、小明在科技实践活动中需要一只 150的电阻，可手边只有 600、200、120、80、70、30的电阻各一只，他可用 两只电阻 联代用，也可用 两只电阻 联代用。2、标有“220V
3、 40W”的电烙铁，接在 220V 的电源上，该电烙铁每分钟产生的热量是 J，1h 消耗的电能是 kwh.3、有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻 R甲R乙，现将两只电炉分别接入电源电压为 220V 的电路中，在相同时间内，通过两电炉的电阻丝的电流 I甲 I乙，两电炉的电阻丝放出的热量 Q甲 Q乙。（均选填“”、“”或“=”）4、小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为 1.0 104的电阻。将这个电热驱蚊器接在 220V 的电源上，100s 内产生的热量是 J。5、一电热器电阻丝的电阻为 120，接在 220V 的电路中，要产生 3.63 105J 的热量，需通电 min。6
4、、将一台“220V 100W”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V 100W”的电烙铁分别接到 220V 的电源上，在相同时间内，通电后产生热量最多的是（）A、电烙铁 B、充电器 C、电风扇 D、一样多 7、在相同时间内，电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多，则下列说法正确的是（）A、甲的电阻一定大于乙的电阻 B、甲两端的电压一定大于乙两端的电压 C、甲中的电流一定大于乙中的电流 D、甲的实际功率一定大于乙的实际功率 8、把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为 U 的电源 上，它们在时间 t 内产生的热量为 Q1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的
5、时间内产生的热量为 Q2，则()A、Q1Q214 B、Q1Q241 C、Q1Q212 D、Q1Q221 9、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及通电时间 10、电熨斗通电生很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（）A、导线不绝缘保护层，能隔热 B、导线散热快，所以温度低 C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D、导线电阻小产生的热量少 重点难点重点焦耳定律电热的利用和防止
6、难点电流的热效应与哪些因素有关教学内容一知识点梳理复习含义电能转化成的内能电流的热效应焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比跟通电时间成正式无论用电器串联或并联总在电路中的特点串联与电阻成正比并联与电阻成反比当用电器为纯电阻时电能全部转化成内能特例电动机为非纯电阻应用电热器定义利用电流的热效应而制成的发热设备原理焦耳定律组成电热器的主要组增大面积散热利用小风扇散热二练习甲乙甲乙甲乙现将两只电炉分别接入电源电压为的电路中在相同时间两电炉的电阻丝放出的热量均选填小明在科技实践活动中需要一只的电阻可手边只有的电阻各一只他可用两只电阻联代用也可11、为了使电热器的功率变为原
7、来的一半，下列办法中正确的是（）A、保持电压不变，电阻变为原来的一半；B、保持电阻不变，电压变为原来的一半；C、电压和电阻都变为原来的一半；D、使电压变为原来的 1/4，电阻变为原来的一半 12、用电热丝烧水，当电压为 U 时，t 秒内可将水烧开.如果电压降为原来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为()At4 Bt2 C2t D4t 13、有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是：()A把电阻丝剪去一小段。B更换一根较粗的电阻丝。C与电阻丝串联一个电阻。D与电阻丝并联一个电阻 14、电动汽车成为未来汽车发展的方向。若汽车所用电动机两端
8、的电压为 380V，电动机线圈的电阻为 2，通过电动机的电流为 10A，则电动机工作 10min 消耗的电能为多少焦？产生的热量是多少焦？15、有一个电路，电阻 R和小灯 L 串联在电源两端.电源电压为 15V，已知电阻 R=3，且 R在电路中 1s 内产生的电热为 27J,.灯 L 的额定功率为 32W，求：（1）小灯泡的阻值.（2）小灯泡的额定电压.（3）小灯泡在电路中实际电功率 16 在研究焦耳定律的演示实验中，（1）（本题各空均选填“相同”或“不同”）为了研究电流通过导体放出的热量与电阻的关系，两烧瓶中煤油的质量应_，通过两烧瓶中两根电阻丝的电流应_，两烧瓶中两根电阻丝的阻值应_。(2
9、)该实验采用的研究方法是：_（选填“A”或“B”）。A、与研究欧姆定律的控制变量法相同 B、与研究合力与分力关系的等效法相同 三、实验专题 重点难点重点焦耳定律电热的利用和防止难点电流的热效应与哪些因素有关教学内容一知识点梳理复习含义电能转化成的内能电流的热效应焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比跟通电时间成正式无论用电器串联或并联总在电路中的特点串联与电阻成正比并联与电阻成反比当用电器为纯电阻时电能全部转化成内能特例电动机为非纯电阻应用电热器定义利用电流的热效应而制成的发热设备原理焦耳定律组成电热器的主要组增大面积散热利用小风扇散热二练习甲乙甲乙甲乙现将两只电炉
10、分别接入电源电压为的电路中在相同时间两电炉的电阻丝放出的热量均选填小明在科技实践活动中需要一只的电阻可手边只有的电阻各一只他可用两只电阻联代用也可1.小红和小明分别用下图所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R1 R2）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。（设他们所用的各种同类器材性能相同）1）在这个实验中电流产生热量的多少是通过_体现。2）他们同时开始进行实验，在 a、b、c、d 四个气球中，鼓起来最快的是_。3）小红和小明的实验方案有一个是错误的，请针对错误的实验进行简要的评估。（说明谁的方案是错误的，以及错误的原因）答：_
11、2如图，实验仪器中的甲、乙、丙三个烧瓶里有质量相等的液体，甲瓶中液体是煤油，乙瓶和丙瓶中是蓖麻油，每个瓶都有电阻丝浸没在液体中，其中甲、乙两瓶中电阻阻值相等且小于丙瓶中电阻阻值。瓶中温度计测量瓶内液体温度。实验 1：焦耳定律指出，电流产生的热与通电时间、电流大小和通电导体的电阻大小三个因素有关。为研究电流产生的热与电阻大小的关系，请选择图中实验仪器，以笔画线做导线连接实验电路。合上电路开关后一段时间，需要观察的实验现象是 。实验 2：为比较煤油与蓖麻油的比热容大小，可以从三个烧瓶中选择 和 做实验观察对象。通电一定时间后，温度上升速度快的液体比热 。为使电阻丝对液体的加热速度快些，在不添加器材
12、的情况下，可以将实验（1）的电路稍加改动，即：将参与实验的两个烧瓶中电阻丝接成 。3.小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。2)小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是()A因为煤油有颜色便于观察 B因为煤油有比较大的热值 C因为煤油有比较小的密度 D因为煤油有比较小的比热容 3)实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高
13、的快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 ，产生的热量越多。4.在“比较两种液体比热容的大小”实验中，提供的装有液体、发热电阻丝和温度计的烧瓶(各烧瓶完全相同；各烧瓶中的液体种类不同、质量相同；各烧瓶中发热电阻丝完全相同)若干，其他器材任选。1)小明选用的两个烧瓶中分别装有A、B两种液体，选用的其他器材及实物连接图如图14所示。给A、B两种液体加热时，小明“先闭合S1和S2，后闭合S3，一段时问后，断开S3。”这样操作可保证加热时间_，其目的是使两种液体_。通过观察，发现A液体中温度计示数的变化量大，则_液体比热容大。2)小明将装有A液体的烧瓶换成装有C液体的烧瓶，将装有B液体
14、的烧瓶换成装有D液体的烧瓶。其他器材及实物连接关系不变，又做了一次实验。他“先闭合S1和S2，后闭合S3，发现C液体温度升高得快，一段时间后，断开S1，同时记下C液体中温度计示数的变化量t。又过了一段时间，当D液体中温度计示数的变化量也等于位时，断开S2。”因为_液体加热时间短，所以_液体比热容小。5.小明看到研究焦耳定律的实验装置后，将它改装成了如图所示的一种测量未知液体比热容的装置。测量时，重点难点重点焦耳定律电热的利用和防止难点电流的热效应与哪些因素有关教学内容一知识点梳理复习含义电能转化成的内能电流的热效应焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比跟通电时间成正
15、式无论用电器串联或并联总在电路中的特点串联与电阻成正比并联与电阻成反比当用电器为纯电阻时电能全部转化成内能特例电动机为非纯电阻应用电热器定义利用电流的热效应而制成的发热设备原理焦耳定律组成电热器的主要组增大面积散热利用小风扇散热二练习甲乙甲乙甲乙现将两只电炉分别接入电源电压为的电路中在相同时间两电炉的电阻丝放出的热量均选填小明在科技实践活动中需要一只的电阻可手边只有的电阻各一只他可用两只电阻联代用也可分别往甲乙两瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度t水和t，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=t水水t。1）为了使这一段时间
16、内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是_。2）为了得出待测液体的比热容表达式“c=t水水t。”，小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器是 _，目的是_。3）闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向_滑动。6.如图所示的实物图，是探究电流做功快慢与哪些因素有关”的实验电路。实验中，要测出：电流表示数I，电压表示数U，煤油的温度变化值t,通电时间t。查表可知煤油的比热容为c。则煤油吸收的热量的计算式为Q_。由能量关系可知电功W Q，由电功率的定义式PW/t可以计算出电功率，再与U、I 比较即可得出实验结论。7.我们知道：“电流通过导体时产生的热量
17、，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I2Rt.爱动脑筋的小明在探究这个问题时，设计了图示的实验，只连接一次电路就完成了实验探究他的方法是用电阻丝（其中 R甲R乙）给烧瓶中的煤油（煤油质量相同）加热，然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度，就可以对比电阻丝放热的多少请你仔细观察小明设计的实验电路，并应用所学知识分析回答下列问题：1)探究电热的多少与电流的关系，应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该 2)探究电热的多少与电阻的关系，应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度 3)有许多家用电器的工作原理即为
18、焦耳定律，请举两个例子_.16.在研究通电导体放出的热量跟哪些因素有关的实验中。实验室提供了若干只装有电阻丝（3或 6两种规格）、温度计、煤油(等质量)的烧瓶，另有电流表、滑动变阻器、电源(6V)、开关、导线。如图是某同学设计的四个电路（各电路可以根据需要调换烧瓶），请回答下列问题：1）利用 电路或 ）电路可以研究电流和时间相同时，热量跟电阻大小的关系。所选电路此时所用电阻丝的规格应为：2）利用 电路可以研究电阻和时间相同时，热量跟电流的关系。3）实验过程中，若通过阻值为 3电阻丝的电流大小如图所示，通电时间为 5min，则该电阻放出 _J 的热量。+A+D B+C+0.6 03 0 0.2
19、0.4 0.6 1 2 3 重点难点重点焦耳定律电热的利用和防止难点电流的热效应与哪些因素有关教学内容一知识点梳理复习含义电能转化成的内能电流的热效应焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比跟通电时间成正式无论用电器串联或并联总在电路中的特点串联与电阻成正比并联与电阻成反比当用电器为纯电阻时电能全部转化成内能特例电动机为非纯电阻应用电热器定义利用电流的热效应而制成的发热设备原理焦耳定律组成电热器的主要组增大面积散热利用小风扇散热二练习甲乙甲乙甲乙现将两只电炉分别接入电源电压为的电路中在相同时间两电炉的电阻丝放出的热量均选填小明在科技实践活动中需要一只的电阻可手边只有的电阻各一只他可用两只电阻联代用也可