第4节焦耳定律教案

1、百度文库焦耳定律课 题焦耳定律/ 课型新授课教学目标1. 了解电流的热效应及电能与热能的转化；2. 理解焦耳定律内容及表达式，并利用其解决相关简单计算；3. 了解电流热效应的应用与危害防控。教学重点引导学生探究电热与电阻之间关系，并初步归纳其结论。教学难点；电热与电流为“二次方”关系的得出与理解。、教学准备课件，导学案教学方法先学后教，学案导学，合作达标教学后记教学环节教师活动学生活动备注一、讲授新课知识点一：电流的热效应任何导体中用电流通过时，导体都要发热，如电放锅、电热器、电熨斗等利用电能来加热的设备；日常生活中，我们不 需要发热的电器：如电风扇、电脑等通电时也会产生热量，所 以电流通过导

2、体时都会有电能转化成内能，这个现象叫做电流 的热效应。那么，电流通过导体时产生的热量与什么因素有关呢？实验探究：影响电热的因素设计实验：两个透明容器中封闭着等量的空气，U形管中液面局度的艾化反映密闭空气温度的变化，从而可以间接比较电阻丝放热的多少一一转换法1.研究电热与电阻的关系：/如下图所示，将两个阻值不同的电阻串联，以保证电流和通电时间一定，观察两液柱高度的变化。/实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越 大，这个电阻产生的热量越多。2.研究电热与电流关系如下图所示，将三个阻值相同的电阻混联，以保证电阻和 通电时间一定，观察两液柱高度的变化。实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情

3、况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 生活经验告诉我们，通电时间越长，电流通过导体时产生 的热量越多。【典型例题】将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中，错误、的是：/A.三个电器消耗的电能一样多B .电流通过三个电器做功一样多C.三个电器产生的热量一样多 D” .电烙铁产生的热量 最多【答案】C【解析】x试题分析：三者的实际功率相同，通电时间相同，根据公式W Pt得，三个电器消耗的电能一样多，A对；电流所做的功等于用电器消耗的电能， 所以电流通过三个电器做功一样多，B对；三个用电器中，只有电烙铁把

4、电能全部转化成内能，所以电烙铁产生的热量最多，C错D对。【针对训练】1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度卜降到负 269c时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体。在超导状态卜，导体的电阻 R=Q,利用超导材料可以制成 。（选填“输电线”或“电阻丝”）【答案】0输电线【解析】试题分析：超导状态卜电阻完全消失，R=OQ,如果利用超导材料制成输电线，有 Q=I2Rt可知，输电线不会消耗电能，利用超导材料可以制成输电线。知识点二：焦耳定律K 1.内容：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。2 .公式：

5、Q = I 2Rt3 .单位入焦耳（J）4 .电热与电能的关系：/（1）当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量 Q就等于消耗的电能W即Q = W= UIt = 12Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等一一纯电阻电路(2)当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，还有一小部分转化成内能一一非纯电阻电路此Q热【典型例题】一个电动机，当把它接入电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是； 若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。那么该电动机线圈的电阻是 Q,电动机正常工作1min时的机械能【答案】;90

6、【解析】试题分析：电动机线圈的电阻为：R U 02V 05I 0.4A电动机工作1min消耗的电能为：W UIt 2V 1A 60s 120J一 一一22线圈广生的热重为：Q I Rt 1A 0.560s 30J转化成的机械能为：W机 W Q = 120J 30J 90 J【针对训练】 如图所示的电路中， 电源电压保持6V不变，电阻 R=10Q , F2=20Q ,闭合开关S,则Ri消耗的电功率为 W 若通电30s,电阻R2产生的热量为 J 。【答案】24【解析】试题分析：由电路图可见，电阻R与的串联，电路总电阻为 R=R+ R2=10Q +20Q =30Q,由欧姆定律可得电路中电流为I U

7、-6V- 0.2A,R消耗的电功率为 R 30_2_2，八一、八 I, 一P I R1 0.2A100.4W ,由焦耳定律可得电阻R222广生的热量为 Q2 = I2R2t0.2A2030s 24J。知识点三：电热的利用和防止1 .电热的利用：如电热水器、电放锅、电热毯、电熨斗、电热孵化器等是利用电能来发热的设备，是利用电热的例子。2 .防止电热的危害：我们使用电视机、电脑等用电器，不是为了让它发热，相反，产生的热量过多，还会烧坏用电器，所以要防止热量过多。 电视机的后盖上有通风窗、电脑里后散热的微型风扇等，这些 措施都是为了防止电热的危害。【典型例题】 在家庭电路中，电线相互连接处，因为接触

8、不良， 容易造成 变大，根据焦耳定律可知，在通电时间和相同时，该处比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火 灾.【答案】电阻；电流【解析】试题分析：解答本题的关键是理解接头处被烧焦的原因是温度过高造成的，而温度过高是因为热量多，根据焦耳定律，影响 电热的因素有电流、电阻、通电时间，结合题中实际分析，这 三个因素什么一定，什么变化.解：导线相互连接处往往接触不良，根据焦耳定律的公式 Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量 越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的. /【针对训练】 在电路中，如果电流小流经 ,而是电源两极直接相连，就说电源短路了。家庭电路中发生短路时，电路中的 很大，根据焦耳定律 （填公式）可知：电路中会产生很大的热量使电线的绝缘层烧坏甚至引起火灾。【答案】用电器，电流；Q=I2Rt【解析】X试题分析：（1）电路后二种状态，短路，断路，通路.（2）由焦耳定律可计算发热的多少.电路发生短路时，电流不经过用电器，电路中电阻很小，根据欧姆定律知，电路中电流很大，由焦耳定律Q=I2Rt可判断，电路中会产生巨大的热量一、电流的热效应定义：电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象叫做1、回顾