《焦耳定律》綜合型精品學(xué)案

1、焦耳定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 通過生活實(shí)例，認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)2 理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位并且會(huì)運(yùn)用公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。3. 會(huì)探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。4. 知道利用和防止電熱的場合和方法。【學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)】1會(huì)識(shí)別哪些生活電器是利用電流的熱效應(yīng)。2. 能通過實(shí)驗(yàn)理解焦耳定律，并會(huì)應(yīng)用計(jì)算。3實(shí)驗(yàn)原理的理解及設(shè)計(jì)與操作?！菊n前準(zhǔn)備】回憶電功、電功率的概念及計(jì)算方法?！菊n堂活動(dòng)】一知識(shí)內(nèi)容答復(fù)老師所提的問題：燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)局部有什么感覺？這是為什么呢？電流的熱效應(yīng)電流熱效應(yīng)的概念：探究影響電熱的因素1提出猜測與假設(shè)現(xiàn)象猜測

2、對于正在運(yùn)行的筆記本，筆記本比導(dǎo)線熱導(dǎo)體的電阻可能會(huì)影響到電熱對于阻值相同的導(dǎo)體，通過導(dǎo)體的電流不 同，產(chǎn)生的熱量的多少也不同通過導(dǎo)體的電流可能會(huì)影響到電熱通電時(shí)間越長，導(dǎo)體越熱導(dǎo)體的通電時(shí)間可能會(huì)影響到電熱2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所猜測的影響電熱的因素有 3個(gè)，如何探究某個(gè)因素對電熱的具體影響?探究電阻對電熱影響的電路圖探究電流對電熱的影響的電路圖/? = 51111*2樸fl11/1«3 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)(1) 探究導(dǎo)體的電阻對電熱的影響根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。觀察到的現(xiàn)象:可得出的結(jié)論:(2) 探究通過導(dǎo)體的電流對電熱的影響 根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。觀察到的現(xiàn)象:可得出的結(jié)論:(3) 探究通電

3、時(shí)間對電熱的影響觀察到的現(xiàn)象：可得出的結(jié)論:焦耳定律1. 表述：2 數(shù)學(xué)式3. 電功與電熱(1)純電阻電路電流所做的功全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡姛幔谑怯蠶=W=Ult2Q=I Rt U=IR(2)非純電阻電路當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能。電能t機(jī)械能+內(nèi)能W>Q電熱的利用和防止電熱的利用電熱的防止二典型例題例1 如圖是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，以下分析正確的選項(xiàng)是乙B 甲實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多C.乙實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系D 乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的小【答案】AD【分析】由焦耳定律Q=l2

4、Rt可知，Q與I、R及t有關(guān)，故應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行分析?！窘馕觥緼選項(xiàng)，甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問題的方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法，故A正確。B選項(xiàng)，甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲串聯(lián)，那么通過電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，右側(cè)電阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多；那么右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多，故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，乙實(shí)驗(yàn)，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同，但通過電阻的電流不同，所以研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)，乙實(shí)驗(yàn)，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同，由焦耳定律 Q=I2Rt可知，左側(cè)電阻產(chǎn)生熱

5、量多；那么左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量 多，氣體壓強(qiáng)大，即左側(cè) U形管中液面的高度差比右側(cè)的大，故D正確。例2 將兩根電阻絲 Ri、R2分別插入甲、乙兩瓶等質(zhì)量煤油中，串聯(lián)接入電路，Ri：R2=2 : 3。通電一段時(shí)間后，Ri、R2產(chǎn)生的熱量之比為A 3 : 2 B 2 : 3C. 4 : 9 D 9 : 4【答案】B【分析】禾U用串聯(lián)電路中電流相等，并兩電阻的加熱時(shí)間也相同，將條件代入公式2Q=I Rt便可得出結(jié)論?！窘馕觥坑蓤D知，兩電阻絲串聯(lián)，所以通過兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相等，根據(jù)公式Q=I2Rt，那么產(chǎn)生的熱量之比等于電阻之比2 : 3?！菊n堂小結(jié)】電流的熱效應(yīng)焦耳定律伕耳定律曳汽熱孜應(yīng)

6、的槻盒猜測通過導(dǎo)休的電流實(shí)驗(yàn)設(shè)通電吋間計(jì):控制變倩法實(shí)驗(yàn)結(jié)論導(dǎo)體的啟阻冷宛影響申沆 熱效應(yīng)的冥驗(yàn)表述:電流通過導(dǎo)休產(chǎn)生的熱量跺電沆前二次方 '成正比山艮導(dǎo)體的電沮成正比，跟通電時(shí)間成;正比. 'I數(shù)學(xué)式；【課堂檢測】1.把一臺(tái)電動(dòng)機(jī)接入電壓為220 V的電路中，通過電動(dòng)機(jī)的電流為5 A，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2 Q, 1 min通過線圈的電流產(chǎn)生的熱量為A . 1 452 000 JB . 3 000 JC. 66 000 J D . 50 J2當(dāng)一個(gè)電阻的阻值為 R時(shí)，將它接在電路中通電一段時(shí)間，產(chǎn)生的熱量為 Q。如果要使它產(chǎn)生的熱量為 2Q,以下方法中可行的是)A .將電壓變?yōu)?/p>

7、原來的2倍，通電時(shí)間變?yōu)樵瓉淼?/2B .將電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，通電時(shí)間變?yōu)樵瓉淼?/2C .將電阻變?yōu)樵瓉淼?/2，通電時(shí)間變?yōu)樵瓉淼?倍D .將電壓變?yōu)樵瓉淼?/2，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍3.電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端電壓為U，電流為I，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R,那么該電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出的最大機(jī)械功率為2 2 2A. UI B. I R C. UI-I R D . UI+I R4如下圖電路中， Ri> R2,閉合開關(guān)S后A 電流通過Ri、R2產(chǎn)生的熱量Qi< Q2B. 通過Ri、R2的電流li>I2C. Ri、R2兩端的電壓Ui>U2D . Ri、R2消耗的電功率 Pi> P25

8、. 小明家的電飯鍋，在使用時(shí)聞到橡膠的焦糊味，他立即關(guān)閉開關(guān)，拔下電源插頭，用手摸電源線發(fā)現(xiàn)電源線很熱，而其它用電器仍正常工作。請你用所學(xué)的物理知識(shí)幫小明分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是A .電壓太高B .導(dǎo)線太細(xì) C.導(dǎo)線太粗D .導(dǎo)線太短6. 只電熱水壺有兩根電阻絲，其阻值Ri> R2,現(xiàn)在把這只電熱水壺接入照明電路中將一壺水加熱至沸騰，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A .只接入電阻絲 R2，所用時(shí)間最短B .將兩根電阻絲串聯(lián)后接入電路中時(shí)，所用時(shí)間最長C.將兩根電阻絲并聯(lián)后接入電路中時(shí)，所用時(shí)間最短D .兩根電阻絲無論串聯(lián)和并聯(lián)，所用時(shí)間都相等7. 某電熱器有兩根電阻絲，在同一電源上，要燒開同一壺水，只用第一根電阻絲時(shí),需要6 min。只用第二根電阻絲時(shí)需要 燒開這一壺水，那么需要A . 18 minB. 9 min&甲、乙兩段導(dǎo)體通電時(shí)間相同，3,那么通過甲、乙兩導(dǎo)體的電流之比是A.