人教版选修11 电流的热效应 第一课时 教案.docx

1.6电流的热效应教学目标：1、用实验探究电流通过导体时，电能转化为导体的内能与哪些因素有关，重点通过实验研究方法研究导体通电时发热与导体的电子之间的关系。2、了解电流热效应跟哪些因素有关，理解并能够用焦耳定律解决一些实际问题。3、了解生活中应用焦耳定律的例子，了解节约电能的一些方法。教学过程：一、电阻和电流的热效应问：白炽灯通电以后，一会儿热得烫手电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭电流通过导体时能使导体的温度升高在这些过程中能量转化情况如何？（电能变成内能）说明：电流能够将电能转化为内能这就是电流的热效应说明：导体通电时发热的多少与哪些因素有关呢？请看下面的演示实验演示实验：实验器材：阻值不同的电阻丝a 、b两烧瓶质量完全相等的煤油两支温度计电源导线实验过程：1、阻值不同的电阻丝a 、b分别浸在质量完全相等的煤油里，两者串联起来，通过变阻器和开关接到电源上2 、测量 两烧瓶煤油的初始温度并做记录3 、闭合开关，过几分仲后再测煤油的温度并做记录，同时记下这次通电的时间，比较两烧瓶煤油的温度实验结果：金属丝产生的热量跟金属丝的阻值成正比问：除此以外，电流的热效应跟哪些因素有关呢？（电流时间）说明：英国物理学家焦耳通过一系列实验发现电流发热具有下述规律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律问：如果用q 表示热量，用i 表示电流，r 表示导体的电阻，t 表示通电的时间，如何表示焦耳定律？（q = i2rt ）说明：我们把电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率问：热功率的公式是什么？（pq/ti2r）问：国际单位制中热功率的单位是什么？（瓦特，简称瓦，符号是w）问：电动机的能量转化情况如何呢？（电能转化成机械能和内能，这时电功率大于热功率） 电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何呢？（电能几乎全部转化成内能，这时电功率等于热功率）课堂练习1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解析：电热有的是有利的，如电饭锅、电热水器都是利用电流的热效应，而有些是不利的，如电视机、电动机中电阻上生热，如果散热不及时，会烧坏器件，影响电路的正常工作，故只有选项c正确答案：c2(多选)下列关于电流热效应的理解正确的是()a白炽灯通电以后，一会儿就热得烫手是电流的热效应b电饭锅消耗电能煮饭，不符合能量守恒定律c电流通过导体时都要产生热效应d通电导体能发热，说明电能是热能解析：电流通过导体时，电能变成内能，这是电流的热效应，电流热效应是能量之间的转化，遵守能量守恒定律答案：ac3(多选)不考虑温度对电阻的影响，一个“220 v100 w”的灯泡，下列说法正确的是()a接在110 v的线路上的功率为50 wb接在110 v的线路上的功率为25 wc接在440 v的线路上的功率为400 wd接在55 v的线路上的功率为6.25 w解析：不考虑温度对电阻的影响，电灯的电阻为定值，即r484 .由p，将110 v 和55 v分别代入求得实际功率分别为25 w 和6.25 w而当灯两端电压为440 v时，已超过额定电压，灯将被烧坏答案：bd4小明从网上购买功率为900 w电饭煲一个，和家里已有的功率为700 w电饭煲相比，如果煮同样多的同种大米，加水量也一样，700 w的电饭煲如果耗时21分钟，理论上900 w的电饭煲只要耗时约()a27分钟b19分钟c18分钟 d16分钟解析：做饭依靠电饭煲的电阻丝发热，根据公式wpt可以得出d正确答案：d5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解析：由焦耳定律qi2rt知，要想验证q与r间的关系，则应注意保持i与t不变，故选c.答案：c6甲、乙两只完全相同的电炉分别接入两个电路中，工作时甲的电流是乙的2倍，下列说法正确的是()a甲的热功率是乙的2倍b甲的热功率是乙的4倍c若乙通电时间是甲的2倍，则它们产生的热量相同d因为甲、乙完全相同，所以功率也相同解析：根据题意知，甲、乙两只电炉的电阻相同，甲的电流是乙的2倍，由pi2r得：甲的电功率是乙的4倍故只有b正确答案：b7对于连入电路的不同灯泡而言，亮度最大的灯泡是()a通过电流大的灯泡b两端电压大的灯泡c电阻值大的灯泡d消耗电功率大的灯泡解析：灯泡的亮度由消耗的实际电功率决定，消耗的实际功率越大，灯泡越亮，d项正确；对公式puii2r而言，只知道一个量的大小无法确定p的大小，故a、b、c均错误答案：db级提能力8一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 w与36 v若把此灯泡接到输出电压为18 v的电源两端，则灯泡消耗的电功率()a等于36 w b小于36 w，大于9 wc等于9 w d小于9 w解析：白炽灯在正常工作时的电阻为r，由p得r36 ，当接入18 v电压时，假设灯泡的电阻也为36 ，则它消耗的功率为p w9 w，但是当灯泡两端接入18 v电压时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时温度低，其电阻率小，所以其电阻要小于36 ，其实际功率要大于9 w，故b项正确答案：b9一台电动机的电阻为0.5 ，正常工作时通过它的电流为20 a，在10 s内转化的机械能为4.2104 j，求：在这10 s内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？解析：先计算电热，qi2rt2.0103 j，再根据wqe机，故w2.0103 j4.2104 j4.410