第4节《焦耳定律》导学案及练习.doc

第四节 电与热新城学校 张星教学目标：1. 知道电流的热效应。2. 在观察实验的基础上引出焦耳定律。 3. 理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。4. 知道电热的利弊，并能列举出利用和防止电热的实例。教学重点：电热跟什么因素有关？教学难点：理解焦耳定律教学过程：一、导入同学们，通过细心的观察和回忆，我们不难发现生活中的一些用电在工作的时候都有发热的现象，这是什么原因呢？这些热是有益的还是有害的呢？我们又该如何去利用和防止呢？这些问题我们在这节课上都将一一得到的解答。二、新授：（一）、电流的热效应活动1：阅读课本99页图18.4-1使用这些用电器时热量是从哪里来?1.课本99页图18.41中，四个用电器通电时都会产生 现象，说明电流在工作过程中消耗的 转化成 能。2、 叫做电流的热效应。活动2：举出你家中利用电流热效应（即电能转化为热能）工作的用电器有哪些？你知道使用时能够产生热能的用电器又有哪些？演示：电流的热效应与哪些因素有关？根据生活体验和阅读课本猜想：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？1、99页18.4-2演示实验中，两个电阻丝 联在电源上，这样做的目的是使通过它们的电流 。通电一定时间后，比较 ，U形管中液面升高多的，说明电阻丝放热 ，空气温度升高 说明了 。实验中采用了 法，相等的量有 ，变化的量有 。实验中将电阻丝放热多少的问题，转换为液面高度变化量大小的问题，这种研究方法叫做转换法。（教师举例）2、100页18.4-3演示实验中为了研究电热多少与电流大小的关系，应控制 不变，改变_ _的大小，观察 。若电流大时液面高度变化量大，则表明： 。二、合作探究1、教材两个实验中，使用的方法有 法和 法。利用控制变量法讲述下列实验A、探究电热Q与电阻R的关系，控制 。B、探究电热Q与通电电流I的关系，控制 。C、探究电热Q与通时电间t的关系，控制 。实验结论： 国物理学家 总结出电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟_ 成正比。用公式表示为：Q= 。公式中各物理量的单位I表示 ，单位 ；R表示 ，单位；t表示 ，单位 ；Q表示 ，单位 。讨论：利用Q=I2Rt理论推导解释“电炉工作时，电炉丝热的发红，而和它串联的导体却几乎不发热”这一现象。列举现实生活生产中电热的利用与防止的事例2、如果用电器工作时，电能全部转化成热，而没有同时转化成其它能量，消耗的电能等于产生的热能，即QW,那么电热的计算公式还可用：Q_Q_Q_3讨论：教材P101想想议议【教师点拨】Q=I2Rt适合串联电路的电热比较。因为在串联电路中电流和通电时间都是相等的，也就是说电阻大的产生的电热多，Q与R成正比。 同理，Q=U2t/R适合并联电路的电热比较。因为在并联电路中各支路两端的电压是相等的，只要时间一定，电阻大的产生的电热就少，也就是说在并联电路中Q与R成反比。 同时，教师引导学生理解焦耳定律的局限性，但不是像教材101页想想议议中所说的矛盾。更要让学生知道在非纯电阻电路中QW的现象，三、交流展示以学生交流、辩论、纠错为主，教师必要时要介入，适时的点拨。四、巩固小结1、用电器通电时都会产生 现象，说明电流在工作过程中消耗的 转化成 能。 叫做电流的热效应。2、电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟_ 成正比。公式：Q= 。3、电热的利用与防止：五、达标检测1电流通过导体时都会有发热的现象，这是电流的_效应，且电流和通电时间相同时，通电导体的发热量与导体的_有关；利用此效应工作的家电有：_、_和_等。2一电热丝电阻为220，当通过的电流为2A时，在1min内产生的热量是_J，此时电热丝的发热功率为_W。3甲、乙两只电炉，分别为“220V 500W”和“220V 1000w”，把它们串联在电压为220V的电路中，发热量较大的是_。将它们并联在220V的电路中，发热量较大的是_。4如图所示，下列电器中不是应用电流热效应工作的是 （ ）A. 电风扇 B.电熨斗 C.白炽灯 D.电饭锅5两导体电阻之比为3:2，通过的电流之比为1:4，则在相同时间内通过两导体产生的热量之比为( )A3:32 B3:2 C6:1 D32:36某电热器通过的电流为0.5安时，在时间内放出的热量为如果通过它的电流增大为1.5安，在相同时间内放出的热量为3 9 16 127、电炉丝断了，去掉一段后又搭接上继续使用，它的功率将变_ ，烧开同样一壶水用的时间将变_。 8.一只电炉的电阻为484，接在电压为220V的电路中工作，它的功率是多少？通电5min需要消耗多少电能？9如图，已知RARB，两瓶中装入质量和初温都相同的煤油。小明想探究在电压相同时，电热与电阻的关系，请你将电路连接好。小明在实验时会发现_瓶中的温度计示会高些。10、 在图电路中， R1=2，R2=4，电压表示数为3V.求： (1)电阻R2上每分钟放出的热量. （2）整个电路每分钟消耗的电能.六、课外作业1.小嘎通过学习得到以下结论，你能帮他填写完整吗？ （1）电流通过导线时，导线发热是 能转化为 能。这种现象叫 。 （2）常见的电热器有 、 、 等。 （3）在研究电流的热效应与哪些因素有关的实验中，铜丝与镍铬合金丝是 联的，因此通过的 相等。在通电时间相同的情况下 产生热量更多，从而得出结论。（4）在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会，但如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次。这是因为 在起作用，前者是为了 ，后者是为了 。（5）标有“220V 40W”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。2请你选出你认为正确的一项（6）下列电器中，不属于电热器的是 （ ）A电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉（7）家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（ ）A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大（8）下列情况中防止电热危害的是 （ ）A.电视机背后有散热窗B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次C.家庭电路一般安装自动保护装置，电流过大时自动切断电路D.大型爆破工程用电热引发炸药 （9）下列关于电热说法中正确的是 （ ）A.电热器的发热是熔点高电阻率大的电阻丝B.电炉、电烙铁、电熨斗都不是电热器C.电热的作用都是积极可利用的D.电阻越大产生的功率越大（10）一台“220V 60W”电扇，一只“220V 60W”的白炽灯，一只“220V 60W”电热器同时接在220V的电压下，相同时间内产生的热量 （ ） A电扇最多 B.白炽灯最多 C.电热器最多 D.它们一样多3请分析回答下列问题 （11）一只电炉，电炉丝的粗细不均匀，那么它在工作时，在相同的时间内，长度相同的粗细两部分产生的热量的多少是否相等？为什么？（12）如图是一个电热毯的电路示意图，R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯电阻丝串联的电阻。电热毯上标有“220V 100W”的字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开。用学过的公式推理说明开关S