2019-2020年高中物理 1.6《電流的熱效應》學案 新人教版選修1-1.doc
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2019-2020年高中物理 1.6《電流的熱效應》學案 新人教版選修1-1.doc
2019-2020年高中物理 1.6電流的熱效應學案 新人教版選修1-1學習目標1、在探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關的基礎上引出焦耳定律;2、能通過實驗研究導體通電時發(fā)熱的規(guī)律,在實驗中接受實驗方法的指導:控制變量的方法、比較的方法。自主學習【問題1】白熾燈泡通電以后,一會兒就熱得燙手,電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯,這說明電流通過導體后會發(fā)熱,使導體的溫度升高,內(nèi)能增加,那么,增加的內(nèi)能從何而來?這種現(xiàn)象叫什么?【問題2】根據(jù)我們使用電器的經(jīng)驗,很容易想到,發(fā)熱的多少與通電時間有關:通電時間越長,發(fā)熱越多。試猜想:導體通電時發(fā)熱的多少與還與哪些因素有關?可能有什么關系?【問題 3】在課本P19研究導體通電時發(fā)熱的規(guī)律的實驗中: 該實驗使用什么儀器或方法來比較兩個導體(A和B)發(fā)熱量的多少? 為了研究發(fā)熱量與導體電阻的關系,必須保證其他因素相同(這叫做控制變量法),我們采用什么方法使兩個電阻的電流相等、通電時間相等? 類似的,為了研究發(fā)熱量與電流大小的關系,采用了什么方法?合作探究【問題1】分組實驗:研究導體通電時發(fā)熱的規(guī)律(1)實驗目的_(2)實驗裝置如左圖所示,請在右邊方框中畫出實驗電路圖。(3)實驗步驟:_(4)實驗數(shù)據(jù)記錄:(5)實驗結論:_【問題2】認識焦耳定律。 焦耳定律的內(nèi)容:_。 用_表示熱量,用_表示電流,用_表示時間,用_表示導體的電阻。則焦耳定律的表達式是_。 上式各物理量的單位分別是:_。 使用電爐時,發(fā)現(xiàn)電爐絲熱得發(fā)紅,但跟電爐絲連接的銅導線并不怎么熱,為什么?【問題3】試列舉你家中有哪些電熱器?它們使用多高的電壓?它們的功率大約是多少?【問題4】認識熱功率。 定義:_。 用P表示熱功率,則定義式:_。P的單位是_。 將Q=I2Rt代入定義式,得出熱功率的另一個表達式_。 物理意義:_。 “220V 40W”的電爐,在照明電路上,使用10min產(chǎn)生了多少熱量?【問題5】 各種電熱器和電動機、電視機等非電熱器上都有銘牌,上面標明的額定功率是否等于熱功率? 電流通過白熾燈泡時能量轉(zhuǎn)化情況如何?電動機工作時的能量轉(zhuǎn)化情況又如何?白熾燈是誰發(fā)明的?它的發(fā)光原理是什么?它的發(fā)光效率高么?為了節(jié)約用電,你有什么建議?R1R2【問題6】在如圖所示的實驗電路中,R1、R2是兩個電阻圈,R1>R2,電阻圈上各夾一根火柴. 接通電路,一會兒觀察到兩電阻圈上的火柴先后被點燃,這說明電流通過電阻時會產(chǎn)生熱,將_能轉(zhuǎn)化為_能。若繼續(xù)進行以下實驗:(1)斷開開關,待兩個電阻圈完全冷卻,再重新各夾一根火柴,使變阻器接入電路的阻值較大。接通電路,經(jīng)歷時間t1,R1上的火柴先被點燃。這說明_。(2)斷開開關,待兩個電阻圈完全冷卻,再重新各夾一根火柴,使變阻器接入電路的阻值較小。接通電路,經(jīng)歷時間t2,R1上的火柴先被點燃,比較發(fā)現(xiàn)t2小于t1。由此推理_。(3)實驗采用的是_的研究方法,實驗設計依據(jù)的是電流的_效應?!締栴}7】一只規(guī)格“220V 1000W”的電爐,求:(1)它在正常工作時的電阻;(2)如果電網(wǎng)電壓為200V,則電爐工作時的實際功率(假設電爐電阻保持不變);(3)在220V電壓下,電爐每天使用2h產(chǎn)生多少焦耳的熱量?一個月(30天)要消耗多少度電?(1度電即1KWh)課堂檢測A1下列計算熱量的公式中哪一個是焦耳定律的普遍適用公式( )AQ=UIt BQ=CQ=I2Rt D上面三個都是2電爐絲壞了,去掉一半后仍接在原電源上,在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與原來產(chǎn)生的熱量之比為( )A1:2 B2:1 C4:1 D1:43. 某電熱器的電阻是10,把它接在某電源上5min產(chǎn)生3.0105J的熱量,則電源電壓是為多少?B4右圖中A、B、C、D 是四個裝有等量、等溫的水的相同容器,容器中分別放入電阻絲Ra、Rb、Rc、Rd ,且Ra=RcRb=Rd 。使用相同電壓的電源對水加熱,則經(jīng)過相同的時間,四個容器水溫從高到低的順序是_。5. 一個“220V 1000W”的電熱器,在額定電壓下通電15min,產(chǎn)生的熱量是多少焦?若家用電能表上標有“3000 r/kwh”的字樣,則在這段時間內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了多少轉(zhuǎn)?學有所得