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6.3 焦耳定律
素养目标
1.经历实验探究电流的热效应跟电流、电阻、通电时间的关系,认识实验中的研究方法:控制变量法和转换法;理解焦耳定律,会用公式进行简单的计算。
2.认识电流的热效应,通过讨论与交流养成合作学习的态度和意识。
3.关注生活中的电热现象,尝试解释电热现象,会辩证地看待问题。
◎重点:实验探究电流的热效应和电流、电阻的关系。
评价任务
通过任务驱动完成目标1的学习。
【预习导学】
知识点1电流的热效应与什么因素有关
1. 叫作电流的热效应。
对点自测
1.如图所示的用电器中,不是利用电流热效应来工作的是 ( )
甲　　　乙　　　丙　　　丁
A.图甲,用电烙铁在葫芦上作画
B.图乙,用电熨斗熨衣服
C.图丙,用电热刀裁剪塑料绳带
D.图丁,用电吹风吹去暖气片上难以够得着的灰尘
2.实验中将两条粗细一样、长度不同的镍铬合金丝 联起来,接在电源上,这样做的目的是使通过它们的电流 ,探究电流的热效应与 的关系,这种研究问题的方法是 。
3.实验中将镍铬合金丝放热多少的问题,转换为观察哪根火柴先点燃或哪个气球先被吹起来,这种研究方法叫作 。
4.实验表明:在电流相同的条件下,相等时间内,电阻较 的导体比电阻较 的导体产生的热量多。
【答案】知识点一
1.电能转化为内能的现象
对点自测
1.D
2.串　相等　电阻　控制变量法
3.转换法
4.大　小
知识点2焦耳定律
1.电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比,这个规律叫作焦耳定律。
2.焦耳定律可以用公式表示为:Q= ;
公式中各物理量的单位:
I表示 ,单位
R表示 ,单位
t表示 ,单位
Q表示 ,单位
对点自测
5.某导体的电阻是2 Ω,通过2 A的电流时,1 min产生多少焦耳的热量
【答案】知识点二
1.电流的平方　导体的电阻　通电时间
2.I2Rt　电流　A　电阻　Ω　时间　s　热量　J
对点自测
5.答:Q=I2Rt=(2 A)2×2 Ω×60 s=480 J
知识点3电流热效应的利用和危害
1.利用:电热器,如家庭中使用的电炉、电饭锅等。
2.防止:在制作和使用某些电器时要及时进行 ;例如计算机内的 、电视机外壳的 。
对点自测
6.据报道,某乡村进行电网改造,经测算,有一条线路应采用截面积为2.5 mm2的铝芯线,电工在实际安装时却采用了1.5 mm2的铝芯线,结果酿成一场火灾。分析火灾的原因,其实很简单:就是电工安装的导线与测算应采用的导线相比, 较大,根据 可知,导线上产生的热量也较多,导致导线的绝缘皮烧坏,最终引发火灾。
【答案】知识点三
2.散热　散热风扇　散热窗
对点自测
6.电阻　焦耳定律
【合作探究】
任务驱动探究影响电热大小的因素
在“探究影响电流热效应的因素”实验中:
　　(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较 来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是 。
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它
B.探究电流与电压、电阻的关系
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由是
。
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30 s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表)。
试验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
　　由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流 ,其产生的热量 。
(3)若要探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系,可选择乙图 (选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图烧瓶中的电阻 (选填“串联”或“并联”)。
(4)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”实验,则他应选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成 。水和煤油吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
【答案】任务驱动
(1)温度计示数变化　A　煤油的比热容小,吸收相同的热量,温度变化比较大
(2)越大　越多
(3)B　串联
(4)A　质量相同的水　加热时间
2

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