第三節(jié) 焦耳定律 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．知道電流的熱效應(yīng)，知道利用和防止電熱的場(chǎng)合和方法。 2．能理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位。并且會(huì)運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 3. 知道科學(xué)研究中常用的轉(zhuǎn)換法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用。 【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】 （1）重點(diǎn)：電流產(chǎn)生的熱量跟電阻、電流、通電時(shí)間的關(guān)系。 （2）難點(diǎn)：理解焦耳定律。運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 【學(xué)習(xí)過(guò)程】 模塊一 預(yù)習(xí)反饋（閱讀教材，課前自主完成以下內(nèi)容） 1、電功（W）： （1）表達(dá)式：電流在一段電路中所做的功等于這段電路 、電路中的 、 和 三者的乘積，即W = 。 （2）單位：國(guó)際單位制中： ；常用單位： 。 （3）物理意義：反應(yīng)了 轉(zhuǎn)化為 的多少。 2、電功率（P ） （1）定義： 內(nèi)電流所做的功叫做電功率。即P = 。 （2）表達(dá)式：電流在一段電路上做功的功率等于 與 的乘積。即P = 。 （3）單位：國(guó)際單位制中： 。（4）物理意義：表示電流做功的 。 3、焦耳定律內(nèi)容（電熱Q） ：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成 。表達(dá)式 Q= 。 模塊二 合作探究 一、 請(qǐng)同學(xué)們列舉出家中將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的“電熱器”，比一比看哪一組的同學(xué)舉得多。_____________ __________ _______ ____ 電流的三大效應(yīng)：_______ ___、_______ ___、_______ ___。 二．探究電流的熱效應(yīng)與什么因素有關(guān) (1)影響電流效應(yīng)的因素：_______ ___、_____ ___、_____ ___。 該實(shí)驗(yàn)采用的研究方法是：_______ ___。 問(wèn)題：怎樣測(cè)量或者比較電流產(chǎn)生熱量的多少？類(lèi)似研究比熱容思路。 _________________ __________ ____ (2)演示實(shí)驗(yàn)： 1、在兩個(gè)相同的燒瓶中各裝一根電阻絲，兩個(gè)電阻相同，通電后電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量使空氣的溫度 ___，體積 ___，玻璃管里的紅色液柱會(huì) ___，電流產(chǎn)生的熱量越 ___，液柱上升得越 ___.觀(guān)察液柱在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產(chǎn)生的熱量. 2、  三種情況： 第一次實(shí)驗(yàn)：兩個(gè)阻值不同的電阻串聯(lián)它們的電流 ___，加熱的時(shí)間相同，甲瓶相對(duì)乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的液柱上升得高.表明： 。 第二次實(shí)驗(yàn)：在兩玻璃管中的液柱降回來(lái)的高度后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，加大電流，重做實(shí)驗(yàn)，讓通電的時(shí)間與前次相同，兩次實(shí)驗(yàn)比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明： 。 第三次實(shí)驗(yàn)：如果加長(zhǎng)通電的時(shí)間，瓶中煤油上升越高，表明： 。 3、為了研究電流通過(guò)導(dǎo)體放出的熱量與電阻的關(guān)系，兩燒瓶中空氣的質(zhì)量應(yīng)__________，通過(guò)兩燒瓶中兩根電阻絲的電流應(yīng)__________，兩燒瓶中兩根電阻絲的阻值應(yīng)__________。（本題各空均選填“相同”或“不同”） 三．焦耳定律： （1）焦耳定律：內(nèi)容： 。表達(dá)式：電熱Q = 。 四、電熱的利用與防止 請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本，思考3個(gè)問(wèn)題，完善在導(dǎo)學(xué)案上 （1）電熱器是利用電流的_______________制成的加熱設(shè)備，如：電熱水器、_______________電熱毯等。 優(yōu)點(diǎn)：清潔衛(wèi)生沒(méi)有環(huán)境污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度。 （2）電熱的防止：在用電器上開(kāi)散熱窗、加散熱片、安裝_______________，都是為了_______________ 思考討論：電流通過(guò)電爐時(shí)的發(fā)熱狀況與通過(guò)電視機(jī)時(shí)的一樣嗎? 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果消耗電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（純電阻），那么，電流產(chǎn)生的熱量Q= 模塊三 形成提升 【例1】導(dǎo)體的電阻是2Ω，通過(guò)2A的電流時(shí)，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量 【例2】將一臺(tái)“220V　100W”的電風(fēng)扇、一個(gè)“220V　100W”的充電器、一把“220V　100W”的電烙鐵分別接到220V的電源上，在相同時(shí)間內(nèi)，通電后產(chǎn)生熱量最多的是（　　?。? A、電烙鐵　　　B、充電器　　　　C、電風(fēng)扇　　　D、一樣多 【例3】(2020沈陽(yáng))（雙選）圖11是研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，下列分析正確的是（ ） A．甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)都應(yīng)用了控制變量法 B．甲實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多 C．乙實(shí)驗(yàn)時(shí)為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系 D．乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的小 【例4】(2020沈陽(yáng))如圖是探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，將兩根阻值不等的電阻絲R1、R2串聯(lián)后分別放入兩個(gè)透明容器中，并封閉等量的空氣，通電前A、B兩個(gè)U形管內(nèi)的液面相平，接通電源一分鐘后，通過(guò)R1、R2的電流分別為I1、I2，則（ ） A．I1＞I2，A管中的液面較高 B．I1＜I2，A管中的液面較低 C．I1＝I2，A管中的液面較高 D．I1＝I2，A管中的液面較低 【例5】討論回答“電爐絲通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)接到電路里，電爐絲和導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱呢？電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān)？” 模塊四 小結(jié)評(píng)價(jià) 1、本課知識(shí)： 焦耳定律 1、電流熱效應(yīng)： ； 2、影響電流熱效應(yīng)的因素： ； 3、焦耳定率： ； 4、公式“Q= ； 2、本課典型： 本節(jié)主要是對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí)和理解，特別是對(duì)電熱和電功的區(qū)分。大家的難點(diǎn)在于對(duì)電熱的本質(zhì)理解不到位，分不清在哪那部分是電熱，什么是電功，在課后練習(xí)中要注意總結(jié)和歸納。 3、我的困惑：