/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科 电功和电功率 第三节 电流的热效应 方式一 【情境导入】 展示如图13-3-1所示的图片:给电热水壶通电可以给水加热;给电烤箱通电可以把食物烤熟;计算机主机长时间工作后外壳会发热。这些用电器工作时有什么共同特点 (都要消耗电能、都会产生热)同学们根据自己的生活经验,一定能举出许多电流通过导体时,导体会发热的例子,这种现象就叫电流的热效应。在前面有关小灯泡的发光实验中,同学们曾有意地去触摸过小灯泡,感觉小灯泡发热,而连接的导线并不热。导线和用电器中通过的电流相同,用电器发热而导线却几乎不发热,这是为什么 引入新课。 图13-3-1 方式二 【生活现象引入】 同学们,当我们冬天从寒冷的室外回到温暖的室内,打开电暖器后,不一会儿就能感受到扑面而来的热气;晚上玩手机玩久了,手机也会变得热乎乎的。电暖器发热能帮助我们抵御严寒,手机发热却能让我们担心会不会出现故障。这些生活中常见的发热现象,其实都和一个重要的电学知识紧密相关,那就是电流的热效应。今天,就让我们一起深入探究电流热效应背后的奥秘。引入新课。 方式三 【实验导入】 实验器材:电池、导线、小灯泡、电阻丝(或细铁丝)、温度计。 实验步骤: 1.将电池、导线、小灯泡和电阻丝串联成一个简单电路。 2.打开电路,观察小灯泡亮起,同时用手轻轻触摸电阻丝,感受其温度变化。 3.用温度计测量电阻丝的温度变化。 教师提问:“你们观察到了什么现象 电阻丝为什么会变热 ” 引导学生讨论实验现象,并初步猜测电流通过导体时会产生热量。引入新课。 1.关于公式Q=I2Rt的推导与应用 当电路为纯电阻电路时,用电器所消耗的电能全部转化成内能,此时Q=W,所以此时计算电功的公式W=Pt=UIt=I2Rt=t都可以用来计算电热Q,且由推导公式可知,相同时间内,串联电路中,电阻越大产生的热量越多;并联电路中,电阻越小产生的热量越多。 2.其他实验设计:探究电流的热效应跟电阻大小的关系 目的 探究电流的热效应跟电阻大小的关系 设计并进 行实验 ①将两段电阻不同的镍铬合金丝和铜丝(R镍铬>R铜)串联在电路中,闭合开关,比较相同时间内两段导体放出的热量的多少。 ②导体放出热量的多少可通过转换法进行观察比较。 实验 电路图 实验现象 ①与密封镍铬合金丝的烧瓶相连的气球先被吹起; ②密封镍铬合金丝的烧瓶中的煤油升温快。 结论 在电流、通电时间相同的情况下,导体电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。 [中考解读] 焦耳定律是中考中有关电热计算问题的重要内容,经常考查有关热值、比热容和焦耳定律的综合性计算问题,同时也涉及实验探究性问题,例如探究电热的影响因素。中考中多以选择题、填空题、实验探究题和计算题的形式出现。 [考点对接] 1.电流的热效应 例1 (北京中考)如图13-3-2所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是 ( ) 图13-3-2 [答案] A [考点对接] 2.探究电流的热效应的影响因素 例2 (龙东中考)如图13-3-3所示是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4 A,在1 min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 图13-3-3 [答案] 电流 12 [解析] 由图可知,右侧两个5 Ω电阻并联,然后与左侧5 Ω电阻串联,根据并联电路电流规律可知,通过左侧容器内5 Ω电阻的电流大于右侧容器内5 Ω的电流,两个容器内的电阻值都是5 Ω,通电相同时间,所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系;如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4 A,根据并联电路的电流特点,通过右侧容器中电阻丝的电流是I右=I左=×0.4 A=0.2 A,1 min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为Q=Rt=(0.2 A)2×5 Ω×60 s=12 J。 例3 (宜宾中考)(多选)如图13-3-4所示是探究电流热效应的实验装置,两个相 ... ...
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