第4节 焦耳定律 【自主预习探新知】 【新知初探】 一、电流的热效应 1．定义：电流通过导体时电能转化成_____，这种现象叫作电流的热效应。 2．如果较长时间接打手机，你会感到手机电池部位比较“烫”，这是_____现象。 3．影响因素：电流通过导体产生的热量跟导体的_____，通过导体的_____和_____有关。 二、焦耳定律 1．内容：电流通过导体产生的热量跟_____，跟导体的_____，跟_____。 2．公式：_____。 三、电热的利用和防止 1．家里的电热水器、电饭锅、电熨斗，养鸡场的电热孵化器等，都是利用电能转化成热来工作的，都是利用_____的例子。 2．电视机的后盖有很多孔，是为了_____。过多的电热如果不能及时散失，会产生许多_____。 【预习自测】 1．(·青海)下列用电器利用了电流的热效应来工作的是 ( ) A．电风扇 B．电铃 C．洗衣机 D．电热毯 2．一根阻值为50 Ω的电阻丝，通电100 s，通过的电流为0.2 A，则电流通过电阻丝产生的热量为_____J。 【合作探究破疑难】 【要点突破】 知识点1 电流的热效应 1．探究电流产生的热量与电阻的关系 (1)实验思路：控制_____、_____不变，改变_____。 (2)实验装置：如图18－4－1所示，两个透明容器中密封等量的空气，两个容器中都有一段电阻丝，两电阻丝串联，且右边容器中的电阻比较大。 图18－4－1 (3)实验现象：通电一段时间后，发现与_____边容器相通的U形管液面高度差较大。 (4)实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电阻产生的热量越____。 2．探究电流产生的热量与电流的关系 (1)实验思路：控制_____、_____不变，改变_____。 (2)实验装置：如图18－4－2所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在右边容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联。 图18－4－2 (3)实验现象：通电一段时间后，发现与____边容器相通的U形管液面高度差较大。 (4)实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越____。 【归纳总结】 (1)电流通过导体产生的热量跟导体的电阻、通过导体的电流和通电时间有关。导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，产生的热量也就越多。 (2)探究时要把握两个关键点：一是实验的设计思想。电流通过导体时产生热量的多少无法直接观察，实验中通过U形管中液面的高度变化来间接反映出电流产生的热量的多少。即利用了转化的思想。二是实验的探究方法———控制变量法。探究时把影响电流热效应的多个因素问题转变成多个单因素问题来研究，从而研究出被改变的这个因素(变量)对电流热效应的影响，最后再进行综合分析，得出实验结论。 【典例1】在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采取了如图18－4－3所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。 甲 乙 图18－4－3 (1)实验中通过观察_____变化来比较电流通过电阻产生热量的多少。 (2)观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面上升得高，则表明电流通过导体产生的热量多少与_____有关。 (3)采用图乙实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，_____越大，电流产生的热量越多。 (4)该实验中用到了控制变量法和_____法。 【针对训练】 1．如图18－4－4所示的电路中，R1和R2是两段电阻丝，且电阻值R1＞R2。在两段电阻丝上各夹一根火柴，移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻值比较小，然后闭合开关S，经过时间t，电阻丝R1上的火柴先被点燃。这说明，在通电时间和_____相同时，电流通过导体产生热量的多少与_____的大小有关。 图18－4－4 知识点2 焦耳定律 1．电热和电功在大小上有什么关系？ 2．如果电流所做的功全部用来产生热量，你能推导出计算热量的公式吗？ 3．读教材第1 ... ...
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