資源簡介

第四節 科學探究：電流的熱效應
【學習目標】
1、知道電流的熱效應
2、知道焦耳定律
3、知道電熱的利用和防止
【學習重點】
焦耳定律的理解及其應用
【學習難點】
探究電流通過導體產生的熱量與什么因素有關。
【學習過程】
一、自主預習
1.電流的熱效應
(1) 圖中四個用電器通電時都會發生什么現象？這種現象叫做 。
（2）說明電流在工作過程過程中消耗的電能轉化成什么形式的能了？
（3）列舉你熟悉的類似的實例。
2. 焦耳定律
（1）電流通過導體產生的熱量跟______________二次方成正比，跟導體的______________成正比，跟通電______________成正比。
（2）Q =I2Rt，Q表示產生的______________，單位是______________；I表示通過導體的______________，單位是______________；R表示______________，單位是______________；t表示______________單位是______________，計算時單位要一致！！
（3）研究焦耳定律時，采用______________法和______________法
3. 電熱的利用與防止
（1）電熱器是利用電流的_______________制成的加熱設備，如：電熱水器、_______________電熱毯等。
優點：清潔衛生沒有環境污染、熱效率高、方便控制和調節溫度。
（2）電熱的防止：在用電器上開散熱窗、加散熱片、安裝_______________，都是為了_______________
二、合作探究
探究點1：電流通過導體產生的熱量與什么因素有關？
1、提出問題
引導學生，提出問題：電流通過導體產生的熱量與什么因素有關？
2、猜想
引導學生進行猜想
3、設計實驗
問：要研究與多個因素是否有關時，我們得采用什么研究方法？（控制變量法）。
課件展示：
實驗一、研究電流產生的熱量與電阻的關系
①實驗中要控制 相同，使 不同。②如何控制電流和通電時間相同？
③如何比較電流通過導體產生熱量的多少？
4、進行實驗
5、得出結論
實驗二、探究電流產生的熱量與電流的關系
問：①實驗中要控制 相同，使 不同。
②如何改變通過導體的電流？
探究點2：電功和電熱
（1）在純電阻電路中：電流通過用電器以發熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。?這時電能全部轉化為內能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.
（2）在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉化為內能以外的形式的能為目的，發熱不是目的，而是難以避免的內能損失。例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.?這時電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉化為其他形式的能（例如電流通過電動機，電動機轉動，電能轉化為機械能）；另一小部分不可避免地轉化為電熱Q=I2R t（電樞的電阻生熱）.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應該是W=
E其他＋Q.?
（3）電功和電熱是兩個不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I 2R t=；在非純電阻電路中，電功大于電熱，W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2Rt計算，兩式不能通用。
例1 一臺電風扇，內阻為20 Ω，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：?
（1）電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？?
（2）電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少？轉化為內能的功率是多少？電動機的效率是多少？?
（3）如果接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發熱功率是多少？?
【課堂練習】
1、下列關于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是（ ）
A．電功率越大，電流做功越快，電路中產生的焦耳熱一定越多
B．適用于任何電路，而只適用于純電阻的電路
C．在不是純電阻的電路中，
D．焦耳熱適用于任何電路
2、一個直流電動機所加電壓為U，電流為 I，線圈內阻為 R，當它正常工作時，下述錯誤的是 （ ）
A．電動機的輸出功率為U2／R B．電動機的發熱功率為I2R
C．電動機的輸出功率為IU-I2R D．電動機的功率可寫作IU=I2R=U2/R
3.下圖電路中，電燈L1、L2都標有“220V，100W”；電燈L3、L4都標有“220V，40W”．將A、B兩端接入電源，最暗的燈是　 (　 )
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
4.把兩個相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里，調節滑動變阻器，使兩燈都正常發光，兩電路中消耗的總功率分別為和，可以斷定( )
A.〉 B.〈 C.= D.無法確定
5、一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為R，設通過它們的電流相同(電動機正常運轉)，則在相同時間內（ ）
A.電爐和電動機產生的熱量相同
B.電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率
C.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓
D.電爐和電動機兩端電壓相等
6、有一電風扇上標有“220V ,55W”，若風扇的電動機線圈電阻為8Ω，當它正常工作時：
(1).電源供給的電功率是多少？ (2).轉化為風的電功率是多少？
(3).電動機的發熱功率是多少？
7.一臺直流電動機線圈電阻r =1Ω，與一阻值R=10Ω的電阻串聯，當所加電壓U=150V，電動機正常工作時電壓表示數100V，求電動機消耗的總功率及輸出的機械功率？
　　

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