第十八章 电功率 第4节 焦耳定律 【目标】 1.会用控制变量法研究影响电热的几个因素。 2.通过实验认识到电热的应用及其危害。 3.能用焦耳定律的知识来解释生活中的现象，分析相关的问题 4.能够利用电能、电功率、焦耳定律的表达式进行综合计算，明确每一个公式的使用条。。 【重点】 1.通过实验认识到电热的应用及影响电热的因素。 3.能用焦耳定律的知识来解释生活中的现象，分析相关的问题。 【难点】 能够利用电能、电功率、焦耳定律的表达式进行综合计算。 【自学反馈】 1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成 ，跟 成 。用公式表示为 。 2.在什么条件下电热与电流所做的功相等？这个条件下求电热还有哪些公式？尝试推导电热的计算公式，并指明其条件？ 知识点一、电流的热效应 1.定义：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。 2.电热器：利用电流的热效应来工作的设备叫电热器，所有电热器都是把电能转化为内能的装置。如：电烙铁、电熨斗、电炉子、电饭锅、电暖气、电烤箱、电热水器等。 知识点二、电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关 探究过程中用到的实验方法有 和 。 实验中通过观察 来比较电阻产生的热量多少。 1.按照右图连接电路，探究电热与电阻的关系。 实验中控制的变量是 和 。 结论：在电流、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.按照右图连接电路，探究电热与电流的关系。 实验中控制的变量是 和 。 结论：在电阻、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 3.探究电流产生的热量与通电时间的关系 如图所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察左侧U形管中液面高度的变化，发现随着通电时间的增加，U形管中液面高度的变化逐渐变大。 结论：在电流、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 注意：实验中两容器密闭，不能漏气。 【典例】如图甲所示是用来研究焦耳定律的实验装置： （1）实验采用的是 研究方法，实验的设计原理是根据电流的 效应。 （2）选用图乙中第一组电阻来进行实验，接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油 上升得高。我们可以推测：在通电时间相同、通过电流相等的情况下 越大放热越多。这个实验是控制 、 两个物理量不变，来研究 和 两个物理量的关系。 （3）选用图乙中第二组电阻来进行实验，分别在通电时间相同时，调解滑动变阻器，加大电流，发现电流越大，电阻丝放热越 。 【变式1】如图所示，下列电器中不是应用电流热效应工作的是（ ） A. 电风扇 B.电熨斗 C.白炽灯 D.电饭锅 【变式2】2014年1月，中科院物理研究所铁基高温超导研究成果，荣获国家自然科学一等奖。假如人们已研制出常温下的超导体，则可用它制作（ ） A．远距离大功率输电的导线 B．电饭煲的发热电阻丝 C．白炽灯泡的灯丝 D．家用保险丝 【变式3】用如图所示的实验装置探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”（图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两“U”形管内液面是相平的）． （1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整． （2）电流产生的热量不易直接测量，因此，在这个实验中是通过观察“U”形管中液面的 来显示甲、乙容器内空气温度的变化．通过对比观察，你认为 （选填“甲”或“乙”）容器中的电阻产生的热量多．由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下， 越大，电流产生的热量越多． （3）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将会 （选填“变大”或“变小”或“不变”）． （4）根据你得出的结论，简要解释：电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热，这是为什么？ 。 知识点三、焦耳定律 1. ... ...
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