电流的热效应导学案

编号：3916.4 科学探究 电流的热效应一、 学习目标1、通过学习能举例说明什么叫电流的热效应。2、能够通过实验探究知道电流产生的热量于什么因素有关3、能理解焦耳定律的内容及公式，并能利用焦耳定律进行相关计算。二、学习重难点1、焦耳定律的内容、公式、单位及其应用2、用试验的方法探究焦耳定律 自学活动一：(请同学们阅读教材完成下列填空)1、电流通过电饭煲，是将 能转化为 能；电流通过电热毯，是将 能转化为 能；电流通过电视机时，时间长了，电视机壳也会发热，这种电流通过导体时，导体会发热现象叫做电流的 效应。2、电饭煲、电热油汀、电水壶、电熨斗、电热蚊香工作时，将 全部转化为 。我们把这些电器统称为 ，它们都是根据 工作的3、根据生活体验思考，猜想：电流通过导体产生的热量与 、 、 因素有关。互学活动一： 探究电流产生的热量与哪些因素有关（ 阅读教材129-131页）实验目的：研究电流通过导体时产生的热量与 、 、 的关系。实验的器材： 。注意：在实验中温度计测量的是 的温度。要判断烧瓶中的电阻丝产生的 的多少，可以通过观察液体温度的 来进行，这种研究方法叫做 法。1、探究电流产生的热量与通电时间的关系注意：该实验（教材图16-14），应控制 、 相同，改变 。实验步骤：按教材图16-13连好实验电路，检查无误后接通电源，每隔一定时间记录一次温度计示数，填写在下表中。时间/min温度/结论：对同一电阻丝，在 大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越 ，表明电流产生的热量越 。2、探究电流产生的热量与电流大小的关系注意：在该实验中（教材图16-14），应控制 、 相同，改变 。实验步骤：(1)取质量、温度均与上述实验初始状态相同的煤油，按教材图16-14连接电路。（2）闭合开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与前次相同，记录玻璃瓶内煤油的温度填写在下表中。时间/min温度/结论：对同一电阻丝，在通电 相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越 ，表明电流越大，电流产生的热量越 。3、探究电流产生的热量与电阻大小的关系实验步骤：（1）按教材图16-15所示的电路图连好实验电路。（2）检查无误后接通电源，通电一定时间后记录两个玻璃瓶内煤油的温度填写在下表中。时间/min温度tR1/温度tR2/分析：1、两段电阻丝 联在电源上，这样做的目的是使通过它们的电流 ；2、开关闭合后，通电相同的时间，比较两瓶中液体 的情况，判断两段电阻丝产生的 的多少。3、此实验采用了 法，控制了 、 相同，而 不同，研究电热的多少与 的关系。通过观察发现，左瓶中液体温度升的比右瓶中的 ，说明了左瓶中的电阻丝 比 右瓶中的电阻丝产生的热量 ，即Q左 Q右。结论：在通电 不变，通电 相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越 ，表明电阻越大，电流产生的热量越 。电热的多少与 有关，在 、 相同时，电阻越大，产生的热量 。自学活动二：(请同学们阅读教材132页，完成下列填空)1、 国物理学家 ，通过大量的实验总结出：电流通过导体产生的 跟 成正比，跟 成 ，跟 成 ，这个规律叫做 。用公式表示为：Q= 其中：I表示 ，单位 ；R表示 ，单位 ；t表示 ，单位 ；Q表示 ，单位 2 、一个10的电阻，通过它的电流为1A，通电10s产生的热量为多少？消耗多少电能？ 互学活动二：1、利用Q=I2Rt理论推导解释：“电炉工作时，电炉丝热的发红，而和它串联的电线却几乎不发热”。2、一只阻值为6 的电阻,在1min内电阻产生的热量是120J,通过这个电阻的电流是多少?电阻两端的电压是多少?3、电热杯中电热丝的电阻为55，额定电压为220V，正常工作时每分钟产生多少热量？每小时消耗多少KWh的电能？4、一只标有“220V、45W”的电热器，在额定电压下使用时，通电30min可以产生多少焦耳的热量？精讲点拨:1、在纯电阻电路中(电热器电路)，电流通过导体做功，电能全部转化为内能，即W=Q,因此Q=W=I2Rt=UIt= U2/Rt 。2、 电流通过电动机时，大部分电能被转化为机械能能，少部分的电能转化内能，即WQ，所以在计算电流通过电动机做了多少功或消耗了多少电能，应该用公式W=UIt进行计算，而计算电流通过电动机产生多少热量，应该用公式Q=I2Rt计算，此时电功大于电热，即WQ。2、串联电路中I一定，R越大，一定时间内产生的热量越 。并联电路中，U一定，R越小，I越大（I是平方倍增大）一定时间内产生的热量越 。 当堂检测1、电热器是利用电流的_效应工作的。 下列各种电器中，不是利用电流的热效应来工作的是（ ） A. 电风扇 B.电熨斗 C.电炉 D.电饭锅2、电熨斗通电后，熨斗面很烫，而连接熨斗的导线却不怎么热，这是因为（ ）A导线电阻远小于熨斗电阻，导线消耗的电能很少；B通过导线的电流远小于通过熨斗的电流；C导线的散热比熨斗快； D导线外有绝缘皮隔热3、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4、如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量是（ ）A.电烙铁最多B.电视机最多C.电风扇最多D.一样多5、两条电阻丝串联在电路中，在相同的时间内产生热量最多的是( ) A： 通过电流较大的电阻 B： 电压较小的电阻丝 C： 电阻较大的电阻丝 D： 电阻较