
1. 通過探究,知道電熱器產(chǎn)生熱量的多少與電熱器自身的電阻、通過它的電流以及通申時間有關(guān)。
2. 知道焦耳定律的表述、適用范圍和計算公式,會用焦耳定律進行簡單的計算
3.主要通過學(xué)生自主探究的形式獲得結(jié)論與適用條件
星期日,小明的媽媽出門買菜,出門前囑咐他好好寫作業(yè),不要看電視。媽媽回來發(fā)現(xiàn)電視機沒打開,可是用手一摸電視機后蓋就斷定小紅剛看過電視。
你知道媽媽是根據(jù)什么判斷小紅看過電視的嗎?
生活中,許多用電器接通電源后,都產(chǎn)生大量的熱。
電流通過電水壺產(chǎn)生了熱量。
這些熱量從哪里來的呢?
電流通過導(dǎo)體時,導(dǎo)體會產(chǎn)生熱,
物理學(xué)稱這種現(xiàn)象為電流的熱效應(yīng)。
與這些用電器串聯(lián)電線卻感覺不到熱,這是為什么呢?
可見當(dāng)這些用電器通電后都會產(chǎn)生很大熱量,稱為電流的熱效應(yīng)。
例如:電熨斗、電飯煲、電烤箱等等。
下列電器不是利用電流的熱效應(yīng)來工作的是( )A.電飯鍋 B.電熱水器 C.電爐 D.電風(fēng)扇
探究影響電流的熱效應(yīng)的因素
二、探究影響電流的熱效應(yīng)的因素
電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)?
1)可能與通過導(dǎo)體的電流大小有關(guān),
2)可能與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān),
3)可能與通電時間有關(guān)。
結(jié)合生活經(jīng)驗,猜想電流產(chǎn)生熱量的影響因素
(1)電熱器通電發(fā)熱,不通電不發(fā)熱。
可能與電流有關(guān),I 越大,Q越大
(2)同一電熱器,通電時間越長,發(fā)熱越多。
可能與時間有關(guān),t 越大,Q越大
(3)電熱絲熱的發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。
可能與電阻有關(guān),R越大,Q越大
焦耳定律演示器、學(xué)生電源、水。
在兩個容器中加質(zhì)量和初溫相同的水。
(1)選擇兩個阻值不同的電熱絲,在相同時間內(nèi)通過大小相同的電流,比較使質(zhì)量相同的同種液體溫度升高的情況,判斷哪個電熱絲產(chǎn)生的熱量多。
(3)我們很容易能夠確定電熱絲阻值和電流大小相同時,通電時間越長,產(chǎn)生的電熱越多
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量被水吸收,水的內(nèi)能增加,溫度升高,因此, 把熱量的多少轉(zhuǎn)換成溫度計的示數(shù)。
結(jié)論1:在通電電流和通電時間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
結(jié)論2:在電阻和通電時間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
結(jié)論3:在通電電流和電阻相同的條件下,通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多。
本實驗中為什么選用煤油而不用水?
因為煤油的比熱容小,在相同情況下,煤油的溫度變化大,便于觀察。
小晨同學(xué)要“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”,準(zhǔn)備了如下器材:兩個保溫?zé)?,燒瓶?nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,溫度計和阻值分別為R甲和R乙的電熱絲,且R甲>R乙,如圖所示。還有滿足實驗要求的學(xué)生電源、滑動變阻器、秒表各一個,電流表兩塊,開關(guān)、導(dǎo)線若干。關(guān)于此實驗說法正確的是( ?。〢.在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系時,必須要將兩電熱絲串聯(lián)在電路中 B.將其中一個電熱絲接入電路中,可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系 C.實驗過程中通過加熱時間長短反映電流通過電熱絲產(chǎn)生熱量的多少 D.電流通過電熱絲R甲產(chǎn)生的熱量一定比通過電熱絲R乙產(chǎn)生的熱量多
實驗表明:導(dǎo)體的電阻越大,通過導(dǎo)體的電流越大,通電時間越長,電流的熱效應(yīng)就越顯著。 英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實驗后,最先確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的定量關(guān)系。
2、公式: Q = I2Rt?
例1:一段44? 的電熱絲接在220V的電源上,在1分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?
三、電流熱效應(yīng)的利用和危害
1)利用電熱給物體加熱;
是由電阻率較大熔點較高的鎳鉻合金絲做成。
電視機、電腦、手機等用電器工作時,都會發(fā)熱,影響用電器正常使用和壽命。
電腦主機里面的小電風(fēng)扇
將規(guī)格都是“220V 180W”的一臺電冰箱、一臺電腦和一床電熱毯,分別接入同一家庭電路中,若通電時間相同,電流通過它們產(chǎn)生的熱量最多的是( ?。〢.電冰箱 B.電腦 C.電熱毯 D.一樣多
1.如圖所示為探究電流熱效應(yīng)的實驗,有關(guān)此實驗,下列說法中正確的是( D?。??A.該實驗研究的是電流的熱效應(yīng)與電流大小的關(guān)系B.在實驗中不需要采用控制變量法C.觀察實驗現(xiàn)象可知:在其它條件相同時,電阻越大產(chǎn)生的熱量越少D.實驗中通過觀察U形管高度差來判斷電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少
2.以下各種用電器中,主要利用電流熱效應(yīng)工作的是( D?。〢.電視機B.電冰箱C.電風(fēng)扇D.電熱水壺
3.小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)給家中的電燈通電后,燈絲熱得發(fā)光,而與燈泡串聯(lián)的導(dǎo)線卻不怎么熱。對這一現(xiàn)象的解釋,正確的是( D?。〢.通過燈絲的電流大些B.通過導(dǎo)線的電流大些C.制成燈絲的材料電阻較小D.導(dǎo)線和燈絲中的電流相同,但燈絲電阻更大
4. 在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗中,小茜采用了如圖甲、乙所示的實驗裝置(透明容器中封閉著等量的空氣)。下列說法正確的是( C?。????①U形管中液面高度差的變化反映了電阻產(chǎn)生熱量的多少②圖甲左、右兩邊容器中電阻絲的電流相同③圖乙實驗過程中右邊透明容器中電阻絲阻值等于10Ω④圖甲的實驗結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象A.①②B.①②③C.①②④D.③④
5. 有一臺“3V 3W”的迷你小電風(fēng)扇(如圖所示),電動機的線圈電阻為 0.1 Ω,忽略一切摩擦,下列說法不正確的是( C )??A.小電風(fēng)扇正常工作 1min消耗的電能為 180 JB.小電風(fēng)扇正常工作 1min產(chǎn)生的熱量為 6JC.若小電風(fēng)扇的扇葉被卡住,通電1min產(chǎn)生的熱量為180JD.小電風(fēng)扇正常工作 1min產(chǎn)生的機械能為 174J
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