《滬粵版九年級上冊物理 【學(xué)案】15.4 探究焦耳定律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《滬粵版九年級上冊物理 【學(xué)案】15.4 探究焦耳定律（3頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、15.4.1 電流的熱效應(yīng) 1.敘述什么是電流的熱效應(yīng)及電熱現(xiàn)象的實(shí)質(zhì),敘述焦耳定律. 2.經(jīng)歷分析論證電熱現(xiàn)象跟導(dǎo)體電阻之間關(guān)系的過程,體驗(yàn)科學(xué)思維方法. 3.重點(diǎn):體會電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系,經(jīng)歷電熱的應(yīng)用. 4.能從利弊兩個方面認(rèn)識電熱現(xiàn)象,體驗(yàn)辯證的思想觀點(diǎn)分析問題. 一、通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān) 1.事實(shí)表明,電流通過導(dǎo)體時,導(dǎo)體總是會發(fā)熱的,物理學(xué)中把這種現(xiàn)象叫做　電流的熱效應(yīng)　.說明電流在工作過程中消耗的　電　能轉(zhuǎn)化成　內(nèi)能　.? 2.課本活動1中, A、B兩個燒瓶中盛有　等量　的煤油.溫度計測量　煤油　的溫度.若A中的金屬是銅絲,則電阻R較　小　,

2、若B中金屬絲是鎳鉻合金絲,則電阻R比較　大　,A、B兩個電阻絲　串　聯(lián)在電源上,這樣做的目的是使通過它們的電流　相等　.通電一定時間后,比較兩瓶中煤油　溫度　的變化量,若B瓶中煤油溫度變化量ΔtB大,說明了　在電流、通電時間相等的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多　.實(shí)驗(yàn)中采用了　控制變量　法,相等的量有　電流、時間　,變化的量有　電阻　.實(shí)驗(yàn)中將電阻絲放熱多少的問題,轉(zhuǎn)換為煤油溫度變化量大小的問題,這種研究方法叫做轉(zhuǎn)換法.? 3.通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體的　電阻　通過導(dǎo)體中的　電流　以及　通電時間　有關(guān).? 二、焦耳定律 4.　英　國物理學(xué)家　焦耳　總結(jié)出電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟　電流

3、的平方　成正比、跟　導(dǎo)體的電阻　成正比、跟　通電時間　成正比.? 5.用公式表示:Q=　I2Rt　.? 公式中各物理量的意義和單位: I表示　電流　,單位　A　;R表示　電阻　,單位　Ω　;t表示　時間　,單位　s　;Q表示　熱量　,單位　J　.? 6.某導(dǎo)體的電阻是2 Ω,通過2 A的電流時,1 min產(chǎn)生多少焦耳的熱量? 解:Q=I2Rt=(2 A)2×2 Ω×60 s=480 J. 7.利用Q=I2Rt理論推導(dǎo)解釋“電爐工作時,電爐絲熱的發(fā)紅,而和它串聯(lián)的導(dǎo)體卻幾乎不發(fā)熱”這一現(xiàn)象. 答案　電爐內(nèi)的電爐絲與外部的導(dǎo)線是串聯(lián)的,通過它們的電流相等,但是導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電爐絲的

4、電阻,故根據(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,故導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)小于電爐絲產(chǎn)生的熱量. 三、電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制 8.列舉現(xiàn)實(shí)生活生產(chǎn)中電熱的利用與防止的事例. 答案　(1)電熱器是利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備,如:電熱水器、電爐、電熱毯等. (2)電熱的防止:在用電器上開散熱窗、加散熱片、安裝電風(fēng)扇,都是為了散熱. 9.據(jù)報道:近年來有許多重大火災(zāi)都是因線路連接處接觸不良造成的,教訓(xùn)十分深刻.當(dāng)線路連接處接觸不良時,該處的電阻將　增大　,造成局部過熱,接觸處的電阻又將隨著溫度的升高而　增大　,從而形成電熱的逐步積累,以致引發(fā)火災(zāi).(

5、均選填“增大”、“減小”或“不變”)? 1.電流的熱效應(yīng)我們不方便比較,但是可以通過溫度或熱脹冷縮來直觀的比較熱效應(yīng)的強(qiáng)弱. 提出問題:　通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與什么因素有關(guān)　?? 猜想假設(shè):　可能與導(dǎo)體的電阻、電流以及通電時間有關(guān)　.? 2.用什么器材去測量本實(shí)驗(yàn)中的物理量?實(shí)驗(yàn)中要觀察什么? 答案　溫度計.溫度計升高的示數(shù),電流產(chǎn)生的熱量越多,溫度計示數(shù)升高得越高. 3.用同種材料制成兩段長度相等、橫截面積不同的圓柱形導(dǎo)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(dǎo)體升高的溫度,下列說法中正確的是(B) A.甲導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多

6、 B.乙導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多 C.甲、乙兩導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量相同　　　 D.條件不足,無法判斷 4.焦耳定律公式的運(yùn)用: (1)某導(dǎo)體的電阻是2 Ω,通過2 A的電流時,10 s產(chǎn)生多少熱量? 解:Q=I2Rt=(2A)2×2 Ω×10 s=80 J. (2)某導(dǎo)體的電阻是1 Ω,通過200 mA的電流時,多少min產(chǎn)生熱量24 J? 解:Q=I2Rt得:t===600 s=10 min. (3)某導(dǎo)體的電阻是1 Ω,通過多少 mA的電流時, 5 min能產(chǎn)生12 J的熱量? 解:由Q=I2Rt得:I===0.2 A=200 mA. 5.電熱器是利用電來加熱的設(shè)

7、備,你認(rèn)為電熱器的主要工作部分是什么?它的特點(diǎn)是什么?電熱器有哪些優(yōu)點(diǎn)? 答案　電熱器的主要工作部分是發(fā)熱體,它是用電阻大、熔點(diǎn)高的金屬電阻線繞在絕緣材料上制成的.它的優(yōu)點(diǎn)是清潔、無污染、熱效率高,且便于控制和調(diào)節(jié). 6.為什么在制作和使用電器時要采取有效措施進(jìn)行散熱?小組內(nèi)討論交流. 你的答案是　用電器中通過電流時產(chǎn)生的熱,會使導(dǎo)體的溫度升高,使用電器不能正常工作,并且使絕緣材料迅速老化,造成危害　.? 7.電流通過電爐時的發(fā)熱狀況與通過電視機(jī)時的一樣嗎? 答案　不一樣. 8.電流通過導(dǎo)體時,如果消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量時(即電路為純電阻電路),那么,電流產(chǎn)生的熱量Q=　W　.