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第十八章
第4节
《焦耳定律》导学案
一．自主学习
新知一
电流的热效应
提出问题：
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？
小组讨论：
1.
电热水器、电饭锅、电熨斗、从能量的转换角度来看，这些用电器有什么共同特点？
2．阅读课本P99回答：电流的热效应：
。
3．生活中还有哪些用电器是利用电流的热效应工作的？_________________________________。
新知二
探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
1．提出问题：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？
2．猜想：电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关？
我们实验研究时就要采取
方法。
3．实验目的：探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。
4．探究一：探究电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（1）实验装置如图。两个大小不同的电阻串联在电路中，通过它们的
相等，U形管中液面高度的变化反映了密封空气温度的
。
（2）通电一定时间后，我们发现
边U形管液面升高较多，说明电流通过
所产生的热量较多。此处用到了
研究方法。
（3）实验表明：在电流和时间相同时，导体电阻越
，电流通过导体产生的热量越
。
5．探究二：探究电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的关系。
（1）实验装置如图。实验中左右容器内的电阻大小相同，由于右容器内的电阻与外部另一个电阻并联，所以通过两个电阻的电流
，右容器内的电阻通过的电流较
。
（2）通电一定时间后，我们发现
边U形管液面升高较多，说明电流通过
所产生的热量较多。
（3）实验表明：在电阻和时间相同时，电流越
，电流通过导体产生的热量越
。
6．电流通过导体时产生热的多少还跟什么因素有关？
7.交流总结：电流通过导体产生的热量与
、
、
有关，且电阻越
，电流越
，通电时间越
，产生的热量越多。
新知三
焦耳定律
阅读课本P100‘焦耳定律“的内容，回答下列问题：
1．英国物理学家焦耳做了大量实验表明：
_________________________________________________________________________叫做焦耳定律。
公式为：__________________。
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．强调：焦耳定律Q
=
I
2Rt
适用条件：任何用电器的热量计算
对纯电阻电路：
Q
=W
=
UIt
=
Pt
=
U2/R
t来计算热量.
非纯电阻电路：W＞Q
新知四
电热的利用与防止
阅读课本P101“电热的利用与防止”的内容，回答下列问题：
1．电热器是利用电流的热效应而制成的发热设备。它在工作过程中将
能全部转化为
能。
2．常见的电热器有：
、
、
等。
3．列举生活中利用电热的例子
。
4．列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的：
。
二、课堂检测
1.你能解释新知二中提出的问题吗？
2.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
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?
4.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？
5．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
。
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