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1、16.4 科學探究電流的熱效應
編號:39
一、 學習目標
1、通過學習能舉例說明什么叫電流的熱效應。
2、能夠通過實驗探究知道電流產(chǎn)生的熱量于什么因素有關(guān)
3、能理解焦耳定律的內(nèi)容及公式,并能利用焦耳定律進行相關(guān)計算。
二、學習重難點
1、焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應用
2、用試驗的方法探究焦耳定律
自學活動一:(請同學們閱讀教材完成下列填空)
1、電流通過電飯煲,是將—能轉(zhuǎn)化為 能;電流通過電熱毯,是將—能
轉(zhuǎn)化為—能;電流通過電視機時,時間長了,電視機殼也會發(fā)熱,這種電 流通過導體時,導體會發(fā)熱現(xiàn)象叫做電流的 —效應。
2、電飯煲、電熱油汀、電水壺、電熨斗
2、、電熱蚊香工作時,將 全部轉(zhuǎn) 化為。我們把這些電器統(tǒng)稱為 ,它們都是根據(jù) 工 作的
3、根據(jù)生活體驗思考,猜想:電流通過導體產(chǎn)生的熱量
與、、因素有關(guān)。
互學活動一:
探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)( 閱讀教材129-131頁)
實驗目的:研窮電流通過導體時產(chǎn)牛的熱量與 、、
的關(guān)系。
實驗的器材:
注意:在實驗中溫度計測量的是 的溫度。要判斷燒瓶中的電阻絲 產(chǎn)生的 的多少,可以通過觀察液體溫度的 來進行,這種研究方
法叫做 法。
1、探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系
注意:該 實驗(教材圖 16-14),應控制、相同,改 變。
實驗步驟:按教材圖16-13連好
3、實驗電路,檢查無誤后接通電源,每隔 一定時間記錄一次溫度計示數(shù),填寫在下表中。
時間/min
溫度/C
結(jié)論:對同一電阻絲,在 大小不變的情況下,通電時間越長,煤
油的溫度越,表明電流產(chǎn)生的熱量越 。
2、探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系
注意:在該實驗中(教材圖16-14),應控制、相同,改 變。
實驗步驟:
(1)取質(zhì)量、溫度均與上述實驗初始狀態(tài)相同的煤油,按教材圖 16-14連
接電路。
(2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,增大通過電阻絲的電流,通電時間與 前次相同,記錄玻璃瓶內(nèi)煤油的溫度填寫在下表中。
時間/m
4、in
溫度/C
結(jié)論:對同一電阻絲,在通電 相同的情況下,通電電流越大,煤
油的溫度越 ,表明電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越 。
3、探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系
實驗步驟:
(1)按教材圖16-15所示的電路圖連好實驗電路。
(2)檢查無誤后接通電源,通電一定時間后記錄兩個玻璃瓶內(nèi)煤油的溫 度填寫在下表中。
時間/min
溫度tR1 / C
溫度tR2/ C
分析:
1、兩段電阻絲 聯(lián)在電源上,這樣做的目的是使通過它
5、們的電 流;
2、開關(guān)閉合后,通電 相同的時間,比較兩瓶中液體 的情況, 判斷兩段電阻絲產(chǎn)生的 的多少。
3、此實驗采用了 法,控制了、相同,
而 不同,研究電熱的多少與 的關(guān)系。通過觀察發(fā)現(xiàn),
左瓶中液體溫度升的比右瓶中的 ,說明了左瓶中的電阻絲 比右瓶
中的電阻絲產(chǎn)生的熱量,即Q左 Q右。
結(jié)論:在通電 不變,通電 相同的情況下,電阻越大,煤
油的溫度越 ,表明電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越 。
電熱的多少與 有關(guān),在、相同時,電阻越大,產(chǎn)
生的熱量。
自學活動二:(請同學們閱讀教材132頁,完成下列填空)
1、國物理學家,通過大量的實驗總結(jié)出:電流通過導體產(chǎn) 生的 跟
6、成正比,跟 成,
精品資料
跟 成,這個規(guī)律叫做。
用公式表小為: Q=其中:I表小, 單位; R 表 示,單位; t表示,單位; Q表示, 單位
2、一個10 Q的電阻,通過它的電流為1A,通電10s產(chǎn)生的熱量為多少? 消耗多少電能?
互學活動二:
1、利用Q=I2Rt理論推導解釋:”電爐工作時,電爐絲熱的發(fā)紅,而和它 串聯(lián)的電線卻幾乎不發(fā)熱”。
3、電熱杯中電熱絲的電阻為55 Q,額定電壓為220V,正常工作時每分鐘產(chǎn) 生多少熱量?每小時消耗多少 KWh的電能?
4、一只標有‘220V、45W”的電熱器,在額定電壓下使用時,通電30min可
以產(chǎn)生多少焦耳的熱量?
7、
精講點撥:
1、在純電阻電路中(電熱器電路),電流通過導體做功,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能, 即 W=Q,因此 Q=W=I 2Rt=UIt= U 2/Rt 。
2、一只阻值為6 Q的電阻,在1min內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量是120J,通過這個電阻
的電流是多少?電阻兩端的電壓是多少?
2、電流通過電動機時,大部分電能被轉(zhuǎn)化為機械能能,少部分的電能轉(zhuǎn)化 內(nèi)能,即W>Q,所以在計算電流通過電動機做了多少功或消耗了多少電能,
應該用公式 W=UIt進行計算,而計算電流通過電動機產(chǎn)生多少熱量, 應該用
8、
公式Q=I2Rt計算,此時電功大于電熱,即 W>Q0
2、串聯(lián)電路中I 一定,R越大,一定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越 。并聯(lián)電路 中,U一定,R越小,1越大(I是平方倍增大)一定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越 c
當堂檢測
A:通過電流較大的電阻
B:電壓較小的電阻絲
1、電熱器是利用電流的 效應工作的。 下列各種電器中,不是利
用電流的熱效應來工作的是( )
A.電風扇 B.電熨斗 C.電爐 D.電飯鍋
2、電熨斗通電后,熨斗面很燙,而連接熨斗的導線卻不怎么熱,這是因為
( )
A.導線電阻遠小于熨斗電阻,導線消耗的電能很少;
B .通過導線的電流遠小于通過熨斗的電流;
9、
C.導線的散熱比熨斗快; D.導線外有絕緣皮隔熱
3、關(guān)于電熱的利用,下列說法中正確的是( )
A.電熱對我們來說總是有利的
B.電熱對我們來說總是不利的
C .電飯鍋是利用電流熱效應的原理制成的
D.電視機工作過程中沒有產(chǎn)生電熱
4、如果電視機、電烙鐵和電風扇上都標有“ 220V, 60W”的字樣,它們都在
額定電壓下工作相同時間,則三個用電器產(chǎn)生的熱量是( )
A.電烙鐵最多 B.電視機最多 C.電風扇最多 D.一樣多
C:電阻較大的電阻絲 D:電阻較小的電阻絲
6、兩條電阻絲并聯(lián)在電路中,在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的是 ()
A:通過電流較大的電阻 B:電壓較小的電阻絲
C:電阻較大的電阻絲 D:電阻較小的電阻絲
7.額定功率為1000w的熱水器,正常工作10min產(chǎn)生 J的熱量?
5、兩條電阻絲串聯(lián)在電路中,在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的是 ( )
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