資源簡介

四 電流的熱效應
素養(yǎng)目標
1.初步認識電流的熱效應。
2.重點:運用控制變量法探究電流的熱效應跟電流、電阻、通電時間的關(guān)系。
3.關(guān)注生活中的電熱現(xiàn)象,嘗試解釋電熱現(xiàn)象。
學法指導
1.在學習本節(jié)內(nèi)容時,要多聯(lián)系生活中的電熱現(xiàn)象,通過自己的觀察去發(fā)現(xiàn)生活中電能轉(zhuǎn)化為熱能的事例,例如:電飯煲、電取暖器、熱得快、電烤箱、電烘箱、浴霸等。并通過這些現(xiàn)象去發(fā)現(xiàn)問題:例如:為什么取暖器的電熱管熱得發(fā)紅,而電線卻不怎么熱 為什么燈絲熱得發(fā)光而導線卻不怎么熱
2.生活中有許多地方要利用電熱,如常見的一些電熱器,它們都是利用電熱的原理來工作的;生活中也有許多地方要防止電熱,如電動機、電視機等,它們在工作時,電流通過這些電器會產(chǎn)生熱量升溫,而影響電器的使用,甚至燒壞,所以必須采取措施進行散熱。
【預習導學】
知識點1電流的熱效應
1.觀察課本圖13-15發(fā)現(xiàn)三個用電器通電時都伴有 現(xiàn)象產(chǎn)生,說明電流通過導體時 能轉(zhuǎn)化成 能,這個現(xiàn)象叫作電流的熱效應。
2.列舉你家中利用電流的熱效應工作的用電器。
3.觀察實驗圖13-16甲的實驗裝置,該裝置兩容器中的兩段阻值 (選填“相同”或“不同”)的電阻絲 聯(lián),通過兩段電阻絲的 相同,通電時間相同;觀察演示實驗圖13-16乙的實驗裝置,該裝置兩容器中的兩段阻值 (選填“相同”或“不同”)的電阻絲 聯(lián),通過這兩段電阻絲的 不同,通電時間相同。
4.*在研究電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)的實驗中,為了比較電流通過兩段不同的金屬絲產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系,應保持相同的物理量是 ( )
A.通過它們的電流和加在它們兩端的電壓
B.通過它們的電流和它們的電阻
C.通過它們的電流和通電時間
D.通過它們的電流、加在它們兩端的電壓和通電時間
【答案】知識點一
1.熱　電　內(nèi)
2.電熱毯、電吹風、電飯煲、電取暖器等。
3.不同　串　電流　相同　并　電流
4.C
知識點2焦耳定律
5. 國物理學家 總結(jié)出電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比。焦耳定律用公式表示: ,式中各物理量及相應單位:I表示 ,單位是 ;R表示 ,單位是 ;t表示 ,單位是 ;Q表示 ,單位是 。
6.電流通過導體時,如果電能全部轉(zhuǎn)化為 能,那么電流產(chǎn)生的熱量等于消耗的電能,即有Q= = 。
7.某導體的電阻是2 Ω,通過2 A的電流時,1 min產(chǎn)生多少J的熱量
8.*用同種材料制成兩段長度相等、橫截面積不同的圓柱形導體,甲比乙的橫截面積大,如圖所示。將它們串聯(lián)在電路中,通電一段時間后,比較甲、乙兩導體升高的溫度。下列說法正確的是 ( )
A.甲導體的溫度升高得多
B.乙導體的溫度升高得多
C.甲、乙兩導體升高的溫度相同
D.條件不足,無法判斷
9.列舉現(xiàn)實生產(chǎn)、生活中電流熱效應的利用與防止的事例。
10.利用Q=I2Rt解釋“電爐工作時,電爐絲熱得發(fā)紅,而和它串聯(lián)的電線卻幾乎不發(fā)熱”這一現(xiàn)象。
【答案】知識點二
5.英　焦耳　電流的二次方　導體的電阻　通電時間　Q=I2Rt　電流　A　電阻　Ω　時間　s　熱量　J
6.內(nèi)　W　I2Rt
7.Q=I2Rt=(2A)2×2 Ω×60 s=480 J。
8.B
9.(1)電熱器是利用電流的熱效應工作的加熱設(shè)備,如:電熱水器、電爐、電熱毯等;(2)電熱的防止,如:在用電器上開散熱窗、安裝電風扇等。
10.電爐內(nèi)的電阻絲與外部的導線是串聯(lián)的,通過它們的電流相等,但是導線的電阻遠遠小于電阻絲的電阻,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,在電流、通電時間相同的情況下,電阻越大產(chǎn)生的熱量越多,導線產(chǎn)生的熱量遠遠小于電阻絲產(chǎn)生的熱量。
【合作探究】
任務驅(qū)動1掌握科學探究的基本方法
1.當一個物理量被猜想與多個因素有關(guān)時,應用什么方法去研究 說出這種方法在“探究電流的熱效應跟電流、電阻、通過時間的關(guān)系”中的具體應用 法。把一個多因素影響某一物理量的問題,通過控制某幾個因素不變,只讓其中 因素改變,從而轉(zhuǎn)化為多個單一因素影響某一物理量的問題。在“探究電流的熱效應跟電流、電阻、通電時間的關(guān)系”的實驗中,若探究電熱多少與電阻的關(guān)系,應控制 相同;若探究電熱多少與電流的關(guān)系,應控制 相同。
【答案】任務驅(qū)動一
1.控制變量　一個　通電時間、電流　電阻、通電時間
任務驅(qū)動2 Q=I2Rt的應用
2.運用焦耳定律公式進行下列計算:
(1)某導體的電阻是2 Ω,通過2 A的電流時,10 s產(chǎn)生的熱量是多少
(2)某導體的電阻是1 Ω,通過200 mA的電流時,多少min產(chǎn)生的熱量是24 J
(3)某導體的電阻是1 Ω,通過多少mA的電流時,5 min 產(chǎn)生12 J的熱量
【答案】任務驅(qū)動二
2.(1)80 J;(2)10 min;(3)200 mA。
任務驅(qū)動3實驗探究電流的熱效應與電流、電阻的關(guān)系
3.小華、小玲和小強分別設(shè)計了如圖所示的三個裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。
(1)在小華設(shè)計的圖甲這個實驗中,電流產(chǎn)生的熱量多少是通過 體現(xiàn)出來的,像這種用可以直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”,這種方法在物理學研究中經(jīng)常用到。請舉出一例: 。
(2)在小玲設(shè)計的圖乙中,將R1和R2串聯(lián)接入電路中,這是為了保證 相同。
(3)在小強設(shè)計的圖丙中,小強在燒瓶中裝的是煤油,請問他為什么不選擇在燒瓶中裝滿更容易獲得的水 這是因為 。
(4)在小華進行的圖甲實驗中,發(fā)現(xiàn)裝有 的可樂瓶中液柱升高得快。這表明:在電流和通電時間相同的情況下,導體的電阻越 ,產(chǎn)生的熱量越多。
(5)對比三個同學設(shè)計的實驗,談談它們的優(yōu)缺點。
【答案】任務驅(qū)動三
3.(1)液柱上升的高度　通過燈泡的亮度比較電功率的大小
(2)電流
(3)煤油不導電
(4)鎳鉻合金絲　大
(5)答案:甲和乙利用空氣的膨脹來研究電熱的多少,丙利用液體的膨脹來研究電熱的多少,空氣的膨脹要大于液體的膨脹,所以甲和乙的實驗現(xiàn)象更明顯。甲和丙觀察的是液柱或溫度計液柱的變化,較乙更精確。
2

展開更多......

收起↑