18.4焦耳定律导学案(学生用).docVIP

第十八章第四节《焦耳定律》

知识点一：电流的热效应

1.生活中的电暖器、电热水器、饮水机等这些用电器都具有把能转化为能的特点。

2．把电流通过导体时能转化成能的现象叫做电流的热效应。

知识点二：焦耳定律

1．提出问题:电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?

2．设计实验：

由于电流通过导体产生热量的多少不易直接进行观察比较，实验中将两个透明密封容器中电阻丝通电后产生热量，容器中空气受热膨胀，推动U形管中红色水柱上升，水柱高度变化越大，电阻丝产生热量越多，应用了法的科学思想。

②电流通过导体时产生热量的多少与电阻、电流、通电时间等多个因素有关，应用法来研究。

3.实验过程

实验1：研究电热与电阻的关系

=1\*GB3①实验过程：研究电热与电阻的关系时（如甲图所示），需要控制和相同，改变，所以要把这两个电阻联（填“串或并”）接入电路。

=2\*GB3②实验现象:给电阻R1和R2通电后，观察到电阻大（填“大或小”）的U形管中红色水柱高度的变化大，这说明电阻越大产生的热量越（填“多或少”）。

=3\*GB3③实验结论：在和相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越。

实验2：研究电热与电流的关系（如乙图所示）

=1\*GB3①实验过程：研究电热与电流的关系时（如乙图所示），需要控制和相同，改变，所以要在两个容器中接入相同的电阻，并且在其中一个容器的外部联（填“串或并”）上一个等大的电阻来分流。

=2\*GB3②实验现象:给电阻通电后，其中I1I2,观察到电流（填“大或小”）的U形管中红色水柱高度的变化大，这说明电流越大产生的热量越（填“多或少”）。

=3\*GB3③实验结论：在和相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越。

由上面实验和生活积累可得出电热与通电时间的关系

结论：在电阻和电流相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量。

4.焦耳定律

（1）内容：电流通过导体产生的热量跟的二次方成正比，跟导体的成正比，跟正比，这个规律叫做焦耳定律。

（2）公式为：Q=I2Rt

公式中符号意义及单位：

Q—热量—焦耳（）I—电流—安培（）

t—时间—秒（）R—电阻—（Ω）

（3）公式推导:

电流通过导体时，如果电能全部转化为能，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就消耗的电能W，

即Q热=W电=Pt=UIt=IR×It=I2Rt

（4）焦耳定律Q=I2Rt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/Rt来计算热量。非纯电阻电路：W电＞Q热

5.例题训练与展示：

⑴、1、一根6Ω的电阻丝接在6V的电源两端，在5min内共产生多少热量?

⑵、一只“220v500w”电炉，正常使用时，每分钟产生多少热量？

知识点三：电热的利用与防止

六、达标测评

1.电流的热效应是电流通过导体时____能转化成能的现象。电热器是利用电流的______制成的加热设备。

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．下列情况中不属于防止电热危害的是（）

A.电视机后盖有许多小孔B.电动机外壳有许多散热片

C.电脑机箱内有许多小风扇D.家电长时期停用，隔一段时间要通电一次来驱潮

4．小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．??

（1）实验通过观察两个U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．?

（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系。通电一段时间后，电流在容器中产生的热量较多。

（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通