18.4焦耳定律学案
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科目:物理年级:九编制:刘俊生审核:时间:2014-11-15 编号:23
418.4焦耳定律学案
班级姓名小组等级
一、学习目标
1.知道电流的热效应.
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。
二、自主学习
(一)请同学们带着下列问题看课本P99-101页内容,勾画知识点并记忆,可查资料但要独立完成:
电脑使用一段时间后,用手触摸主机有什么感觉?为什么?为什么电脑后面有一些小孔,而且有时能听到风扇转动的声音?
1.电热水器、电饭锅、电熨斗、电饼铛这些用电器有什么共同特点?
2.电流的热效应:。
3.生活中的用电器哪些是利用电流的热效应工作的?
4.电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾,这又是为什么?
(二)自学检测要求:7分钟完成自学检测题目,要求书写认真、规范。
1.电流通过电风扇做功时,能转化为能和能,如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的机械能一定 3.6×106J
2.一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源两端,在5 min内共产生多少热量?
3.额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事? 三、合作探究(15分钟)
(一)先交换学案,准备更正
(二)猜想:电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关?找出支持你猜想的理由。
我们实验研究时就要采取。
(三)小组实验探究:
①观看演示99页演示实验,通过看到的现象你能得到什么结论?实验时怎样来反映电流产生的热的多少?
②观看演示100页演示实验,通过看到的现象你能得到什么结论?
③电流通过导体时产生热的多少还跟什么因素有关?
3.总结:(1)英国物理学家焦耳做了大量实验表明:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
公式为:Q = I 2Rt
(2)单位:I-安,R-欧,t-秒,Q-焦.
(3)公式推导:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,
那么,电流产生的热量Q就等于消耗的电能W,即Q = W = Pt = UIt = I 2Rt 。
(4)焦耳定律Q = I 2Rt适用于任何用电器的热量计算,对只存在电流热效应的电路(纯电阻电路)也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
非纯电阻电路:W>Q
电热的利用与防治止
1.列举生活中利用电热的例子
2.列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。
四、当堂训练按照要求,认真规范完成训练题目。(15分钟完成)
1.标有“220V 40W”电热器安装在220V的电路中,工作100s后,所消耗的电能是
J,通过电热器的电流是 A,产生的热量是 J。
2.下列电器中,不属于电热器的是()
A.电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉
3.家庭电路使用的电炉,电炉丝与导线是串联的,当电炉丝发热发红时,连接导线却不热,这是因为()
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大
B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小
D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大
4.下列情况中防止电热危害的是()
A.电视机背后有散热窗
B.家电长时期不使用,隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器
D.大型爆破工程用电热引发炸药
5.某导体的电阻是2欧姆,通过2A的电流时,1分钟产生多少焦耳的热量?
6.一只额定功率是450W的电饭锅,在220V的额定电压下使用,每分钟产生多少焦耳的热量?
7.小宇同学按如图所示的装置,研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
①闭合开关后,通过两段金属丝中的电流
是。
②一段时间后,可观察到A瓶中温度计的示数
(填“大于”、“小于”或“等于”)B瓶中的温度计的示数。
③由上述实验可知,在电流和通电时间都相同时,导体电
阻越大,产生的热量。
五、自我反思(结合本节目标进行小结):
1.我的收获:
2.我的易错点: