八年级物理下册电与热——焦耳定律

1、学科：物理教学内容：焦耳定律 【学习目标】1阐述“验证焦耳定律”实验的思想方法；确认电流产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流及通电时间的关系2复述焦耳定律的内容，写出焦耳定律的公式及热量的国际单位3解释QW成立的条件4应用QI2Rt和I等公式进行有关计算 【主体知识归纳】1焦耳定律的内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比2焦耳定律公式：QI2Rt3电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所做的功W全部用来产生热量Q，那么，电流产生的热量就等于电流所做的功，即QW 【基础知

2、识精讲】1“验证焦耳定律”实验的思想方法在这个实验中，再次运用了控制变量的方法，请阅读实验内容，思考下列问题：（1）通过观察比较什么现象来说明电流通过导体产生热量的多少?（2）在第一次实验中，为了定性研究电流产生的热量与电阻的关系，应控制哪些条件？怎样控制？（3）在第二次实验中，为了定性研究电流产生的热量与电流强度的关系，应控制哪些条件？怎样控制？（4）在第三次实验中，为了定性研究电流产生的热量与时间的关系，应控制哪些条件？怎样控制？（5）通过实验，可以得出什么结论？2怎样理解和应用焦耳定律?焦耳定律QI2Rt是一个实验定律，是焦耳在大量实验的基础上总结得出的，定量地表示了电能转化为内能的规律

3、焦耳定律中“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比”，这句话你是怎样理解的?应用焦耳定律解决问题时，公式中的各物理量必须对应于同一段电路或同一个导体如果电路中存在多段电路或多个导体，必须注意它们各自的对应关系，不可“错位”例1 电炉丝坏了，去掉四分之一后接在原来的电源上使用时，在相等时间内产生的热量与原来产生的热量之比为A34B43C41D14解析：本题中，由于电阻变化而使电路发生了变化，应认清哪些物理量变化，哪些物理量不变，全面进行分析例2 例2            

4、 某电热水器内有R、两根电热丝，在电压不变的情况下，单独接通或，热水器中的水需要15 min或20 min将沸腾问：（1）若将、串联使用，这些水多少时间才能沸腾?（2）若将、并联使用，这些水多少时间才能沸腾?解析：由于电源电压U不变，两根电热丝单独使用放出的热量分别为：即当与串联时串且Q串Q即串 串·× min45 min并× min min方法指导：不论是一根电热丝通电，还是两根电热丝（串联或并联）通电，它们对电热水器中的水供给的热量是相同的这是解答本题的关键而且，由于电源电压不变，选择Q分析问题较为方便 【同步达纲练习】1公式QW成立的条件是_2在研

5、究焦耳定律的实验中，观察比较图919中的实验现象（R甲R乙），可知电流产生的热量跟_有关；观察比较图920中的实验现象（I2I1），可知电流产生的热量跟_有关  图919 图920 3在研究焦耳定律的实验中，为什么将甲、乙两电阻串联在电路中？滑动变阻器在该实验中起什么作用？4通过某电阻的电流为I时，在时间t内放出的热量为Q；如果要在的时间内放出2Q的热量，通过该电阻的电流应为_5在“验证焦耳定律”的实验中，为了比较电流通过两根不同电阻丝放出热量的多少，必须同时保持A通电时间相等和电流相等B电阻相等和电流相等C电阻相等和通电时间相等D电阻相等、电流相等、通电时间相等6用两根电

6、热丝（R甲R乙）烧水，若电源电压不变，在其他条件相同的情况下，下面哪种方法可使水温升高得最快A只使用甲 B只使用乙 C两根串联 D两根并联7将一段电阻丝通电后，10 min可将一壶水烧开，现将这段电阻丝对折后将两端接在同一个电源上，将同样一壶水烧开的时间A仍为10 min B小于10 min C大于10 min D无法判断8如图921所示，a、b、c、d是四个装有温度相同、质量相同的水的相同容器，每个容器中放入由相同材料、相同粗细的电阻丝烧成的发热线圈，每个线圈的长度如图所示，如果同时通电，经过一段时间后，则水温最高的是 图921 A容器a B容器b C容器c D容器d9两

7、条电阻丝的电阻之比R1R232，通过它们的电流强度之比为I1I221，在相同时间内它们产生的热量之比是A31B23C32D110有一种叫“热得快”的电加热器，用来烧开水当把它接在220 V的电源上时，要求在20 min内能产生4.84×105 J的热量，那么它的电阻应设计成多少欧？11在图922电路中，R12 ，R2 ，电压表示数为3 V求：图922 （1）电阻R2上每分钟放出的热量（2）电路每分钟消耗的电能 【思路拓展题】做一做 想一想1A、B、C是三段“4B”铅笔芯，A、C等长，（810 cm），B为A长的一半按图923连接电路，并固定于竖直木板上，用蜡（或凡

8、士林）将火柴粘在铅笔芯上接通电源（1224 V）一段时间后，便可看到C、A、B上的火柴依次因蜡受热熔化而掉落图923 （1）比较A、B，通过二者的电流是否相同，电阻是否相同?通电时间是否相同?为什么A上的火柴先落下?（2）比较A、C，通过二者的电流是否相同?电阻是否相同?通电时间是否相同?为什么C上的火柴先掉下?2近几年，我国城乡许多地区在进行电网改造，改造的内容之一就是把输电线换成更粗的结合焦耳定律谈一谈这样做的目的  参考答案【同步达纲练习】1电流所做的功全部用来产生热量2电阻的大小 电流的大小3在研究热量跟电阻的关系时，必须保持电流和通电时间相同，将甲、乙两

9、电阻串联在电路中，使流过电阻丝的电流相等在研究热量跟电流的关系时，用滑动变阻器改变电路中的电流，观察比较电流不同时，同一根电阻丝在相同时间内产生的热量是否相同42 I5A 6D 7B 8D 9D10120 11（1）I2I11.5 AQ2I22R2t2（1.5 A）2×4 ×60 s540 J（2）Q1I12R1t1（1.5 A）2×2 ×60 s270 J QQ1Q2540 J270 J810 J【思路拓展题】做一做·想一想1（1）通过A、B的电流相同，A和B的电阻不同，RARB，通电时间相同根据QI2Rt在I、t一定时，电阻R越大，产生的热量