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18.4課時 焦耳定律 導學案
通電后，用手觸摸燈泡；電風扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？為什么？
(2)電流通過用電器會發(fā)熱，請從能量的轉(zhuǎn)化角度進行分析呢。
。
這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。
問題：生活中，哪些用電器是利用電流熱效應工作的？
思考：電爐絲通過導線接到電路中，電爐絲和導線通過的電流相同。為什么爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻不怎么熱？換句話說，電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？
（見課本P99圖18.4—2）
兩個U形管中液面高度發(fā)生變化，說明了 ，這里用到了 物理方法。本次實驗中控制了 、 相同，改變了 ，從而研究了電流通過導體產(chǎn)生的熱量與 有關(guān)， 越大， 越多。
（見課本P100圖18.4—3）
本次實驗中控制了 、 相同，在右邊容器外部并聯(lián)了一個電阻，改變了 ，從而研究了電流通過導體產(chǎn)生的熱量
與 有關(guān)， 越大， 越多。
二：焦耳定律
，這個規(guī)律叫做焦耳定律.
公式 ： 熱量單位：
注意：
純電阻電路（將電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的電路）中：W Q
三：電熱的利用和防止
電熱可以給人們的生活帶來方便，也可以給人們帶來危害。利用電熱的用電器有 、 、 等。防止電熱的危害，就是要防止電流過大燒壞燈絲、燒壞電流表、燒壞保險絲等后果。
比如：電視機的后蓋有 ，就是為了 。電動機的外殼有很多翼狀散熱片，使用時與軸相連的扇葉還向散熱片吹風，也是為了降溫。
當堂練習
一、單選題
1．下列用電器中，利用電流熱效應工作的是（ ）
A．電暖氣 B．計算器 C．電視機 D．筆記本電腦
2．如圖所示，是研究電流熱效應的部分實驗電路，甲電阻絲的阻值大于乙電阻絲的阻值。比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓U甲、U乙以及它們在相同時間內(nèi)分別產(chǎn)生的熱量Q甲、Q乙的大小，下面關(guān)系中正確的是（　　）
A．U甲＞U乙，Q甲＞Q乙 B．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙
C．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙 D．U甲＝U乙，Q甲＝Q乙
3．下圖是某家用電熱器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，其中R1、R2為加熱電阻絲（R1>R2）下列關(guān)于電阻絲的四種連接方式，可使電熱器提供不同的發(fā)熱功率，其中大小說法正確的是（ ）
A．甲的連接方式發(fā)熱功率最小
B．乙的連接方式發(fā)熱功率最小
C．丙的連接方式發(fā)熱功率最大
D．丁的連接方式發(fā)熱功率最小
4．電爐工作時，根據(jù)焦耳定律可知，相同時間內(nèi)電爐絲產(chǎn)生的熱量比導線多，所以電爐絲熱得發(fā)紅而連接電爐絲的導線不太熱，其原因是（ ）
A．電爐絲的電阻較大 B．電爐絲與導線是并聯(lián)的
C．電爐絲的橫截面大 D．通過電爐絲的電流較大
二、填空題
5．電熱和電功：兩個____（填“相同”或“不同”）的物理量。在純電阻電路中，即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，電熱在數(shù)值上與電功________（填“相等”或“不相等”），此時所有公式都________。
6．在電流相同，通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越_____，即：電流通過導體產(chǎn)生的熱量多少與_____有關(guān)；在電阻和通電時間相同時_____越大，電路產(chǎn)生的熱量越多，即電流通過導體產(chǎn)生的熱量多少與_____有關(guān)；在電阻和電流相同時_____越長，電路產(chǎn)生的熱量越多，即電流通過導體產(chǎn)生的熱量多少與_____有關(guān)，這是_______法。
7．探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，兩個透明的容器中密閉了____的空氣，有時也用煤油，利用的是煤油________較低，受熱后溫度變化明顯的特點。
8．電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)實驗中通過觀察__________來比較電流通過電阻產(chǎn)生的熱量的多少，這是_______法。
9．電流的熱效應的實質(zhì)：____________，應用及優(yōu)點：
（1）清潔衛(wèi)生，沒有____________；
（2）熱效率高，使用____________；
（3）能方便的__________________。
10．__________________，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應。
參考答案
1．A
【解析】
利用電流熱效應工作的用電器電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
A. 電暖氣，工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用了電流的熱效應，故A符合題意；
B. 計算器，主要利用電流處理信息，沒有利用電流的熱效應，故B不符合題意；
C. 電視機，利用電流處理信息，將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲音，沒有利用電流的熱效應，故C不符合題意；
D. 筆記本電腦，利用電流處理信息，將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲音，沒有利用電流的熱效應，故D不符合題意；
故選A．
點睛：這類的題目從能的轉(zhuǎn)化過程，很容易判斷，特別是利用熱效應工作的用電器，生活中我們都是很熟悉的，生活中要多留心．
2．A
【詳解】
從圖中可以看到，這兩個燈泡是串聯(lián)的，流過的電流大小相等，甲電阻絲的阻值大于乙電阻絲的阻值，根據(jù)可知，；根據(jù)可知，時間相同，流過的電流大小相同，甲電阻絲的阻值大于乙電阻絲的阻值，那么。
故選A。
3．B
【分析】
甲的連接方式時，R1被短路，只有R2被接入電路，總電阻為R2；
乙的連接方式時，兩個電阻是串聯(lián)的，總電阻為兩電阻之和；
丙的連接方式時，只有R1被接入電路，總電阻為R1；
丁的連接方式時，兩電阻是并聯(lián)的，總電阻小于任何一個電阻；
由以上分析判斷即可。
【詳解】
ABC．乙的連接方式電阻為最大，所以發(fā)熱功率應最小，所以B正確，AC錯誤。
D．丁的連接方式電阻最小，發(fā)熱功率應最大，所以D錯誤；
故選B。
4．A
【詳解】
電爐子在使用時，電爐絲和導線串聯(lián)，串聯(lián)時電流相等，即，通電時間t相同；
因為電爐絲電阻大，導線電阻小，即，根據(jù)可知，電爐絲產(chǎn)生的熱量多，即；
從而出現(xiàn)電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導線卻不怎么發(fā)熱的現(xiàn)象．
故選A．
【點睛】
牢記焦耳定律即，導線與發(fā)熱體串聯(lián)，電流是相等的，通電時間也相等，只有電阻不等，導線的電阻小，所以發(fā)熱少．
5．不同 相等 通用
【詳解】
[1][2][3]電功指的是電流做了多少功，這些能量可能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，也可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電熱指的是電流所做的功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的部分，所以電熱和電功不是相同的物理量。純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了，這時，電熱在數(shù)值上等于電功，此時電功的所有公式和電熱的公式通用。
6．多 電阻 電流 電流 通電時間 通電時間 控制變量
【詳解】
[1][2]在電流相同，通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，即：電流通過導體產(chǎn)生的熱量多少與電阻有關(guān)。
[3][4]在電阻和通電時間相同時電流越大，電路產(chǎn)生的熱量越多，即電流通過導體產(chǎn)生的熱量多少與電流有關(guān)。
[5][6][7] 在電阻和電流相同時通電時間越長，電路產(chǎn)生的熱量越多，即電流通過導體產(chǎn)生的熱量多少與通電時間有關(guān)，這是控制變量法。
7．等量 比熱容
【詳解】
[1][2]探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)實驗中，需要控制密閉容器中的空氣或煤油的質(zhì)量相等，煤油的比容較低，受熱后實驗現(xiàn)象明顯。
8．U形管中液面高度差 轉(zhuǎn)換
【詳解】
[1][2]探究電流熱效應的與哪些因素有關(guān)的實驗中，通過觀察U形管中液面的高度差來比較電流通過電阻產(chǎn)生的熱量的多少，是轉(zhuǎn)換法。
9．電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 環(huán)境污染 方便 調(diào)節(jié)溫度
【詳解】
[1]電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能就是電流熱效應。
(1)[2]利用電能的優(yōu)點是清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染。
(2)[3]利用電能熱效率還高，使用非常方便。
(3)[4]利用電流熱效應能方便的調(diào)節(jié)溫度。
10．電流通過導體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
【詳解】
電流通過導體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應。

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