資源簡介

6.3 焦耳定律
素養目標
1.經歷實驗探究電流的熱效應跟電流、電阻、通電時間的關系,認識實驗中的研究方法:控制變量法和轉換法;理解焦耳定律,會用公式進行簡單的計算。
2.認識電流的熱效應,通過討論與交流養成合作學習的態度和意識。
3.關注生活中的電熱現象,嘗試解釋電熱現象,會辯證地看待問題。
◎重點:實驗探究電流的熱效應和電流、電阻的關系。
評價任務
通過任務驅動完成目標1的學習。
【預習導學】
知識點1電流的熱效應與什么因素有關
1. 叫作電流的熱效應。
對點自測
1.如圖所示的用電器中,不是利用電流熱效應來工作的是 ( )
甲　　　乙　　　丙　　　丁
A.圖甲,用電烙鐵在葫蘆上作畫
B.圖乙,用電熨斗熨衣服
C.圖丙,用電熱刀裁剪塑料繩帶
D.圖丁,用電吹風吹去暖氣片上難以夠得著的灰塵
2.實驗中將兩條粗細一樣、長度不同的鎳鉻合金絲 聯起來,接在電源上,這樣做的目的是使通過它們的電流 ,探究電流的熱效應與 的關系,這種研究問題的方法是 。
3.實驗中將鎳鉻合金絲放熱多少的問題,轉換為觀察哪根火柴先點燃或哪個氣球先被吹起來,這種研究方法叫作 。
4.實驗表明:在電流相同的條件下,相等時間內,電阻較 的導體比電阻較 的導體產生的熱量多。
【答案】知識點一
1.電能轉化為內能的現象
對點自測
1.D
2.串　相等　電阻　控制變量法
3.轉換法
4.大　小
知識點2焦耳定律
1.電流通過導體產生的熱量跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比,這個規律叫作焦耳定律。
2.焦耳定律可以用公式表示為:Q= ;
公式中各物理量的單位:
I表示 ,單位
R表示 ,單位
t表示 ,單位
Q表示 ,單位
對點自測
5.某導體的電阻是2 Ω,通過2 A的電流時,1 min產生多少焦耳的熱量
【答案】知識點二
1.電流的平方　導體的電阻　通電時間
2.I2Rt　電流　A　電阻　Ω　時間　s　熱量　J
對點自測
5.答:Q=I2Rt=(2 A)2×2 Ω×60 s=480 J
知識點3電流熱效應的利用和危害
1.利用:電熱器,如家庭中使用的電爐、電飯鍋等。
2.防止:在制作和使用某些電器時要及時進行 ;例如計算機內的 、電視機外殼的 。
對點自測
6.據報道,某鄉村進行電網改造,經測算,有一條線路應采用截面積為2.5 mm2的鋁芯線,電工在實際安裝時卻采用了1.5 mm2的鋁芯線,結果釀成一場火災。分析火災的原因,其實很簡單:就是電工安裝的導線與測算應采用的導線相比, 較大,根據 可知,導線上產生的熱量也較多,導致導線的絕緣皮燒壞,最終引發火災。
【答案】知識點三
2.散熱　散熱風扇　散熱窗
對點自測
6.電阻　焦耳定律
【合作探究】
任務驅動探究影響電熱大小的因素
在“探究影響電流熱效應的因素”實驗中:
　　(1)為了探究電流通過電阻產生的熱量與電流的關系,小明設計了甲圖裝置,在燒瓶內安裝一根電阻絲,并插入一支溫度計,該實驗通過比較 來判斷相同時間內不同電流產生的熱量多少。下面的探究實例中,也是采用這種研究方法的是 。
A.力是看不見的,可以通過力的作用效果認識它
B.探究電流與電壓、電阻的關系
C.用總電阻表示同一段電路中串聯的兩個電阻
實驗中燒瓶內液體小明選擇了煤油而不是水,這樣選擇的理由是
。
(2)小明先測量燒瓶內液體的溫度后,閉合開關,通電30 s再測量燒瓶內液體的溫度,得到溫度的升高量填入表中;然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小,重復上述操作,獲得第二組數據(見表)。
試驗次數 電流/A 通電時間/s 電阻/Ω 溫度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
　　由此得出:同一導體,在通電時間相等時,電流 ,其產生的熱量 。
(3)若要探究電流通過電阻產生的熱量與電阻的關系,可選擇乙圖 (選填“A”或“B”)燒瓶中的電阻與甲圖燒瓶中的電阻 (選填“串聯”或“并聯”)。
(4)小明提議利用上述實驗裝置改做“比較水和煤油比熱容的大小”實驗,則他應選擇乙圖中 (選填“A”或“B”)燒瓶與甲圖中的燒瓶并聯,并將其中一燒瓶中的液體換成 。水和煤油吸熱的多少是通過 (選填“溫度計示數”或“加熱時間”)來反映的。
【答案】任務驅動
(1)溫度計示數變化　A　煤油的比熱容小,吸收相同的熱量,溫度變化比較大
(2)越大　越多
(3)B　串聯
(4)A　質量相同的水　加熱時間
2

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