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18.4焦耳定律 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、 知道電流的熱效應(yīng)。 2、 知道焦耳定律、會探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。 3、 知道電熱的利用和防止。 【學(xué)生自主學(xué)習(xí)】 一、 認(rèn)識電流的熱效應(yīng) 電流通過導(dǎo)體時將 能轉(zhuǎn)化為 ，這種現(xiàn)象叫做 。 二、探究電熱大小的影響因素 1、猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱可能與 有關(guān)； 2、猜想電熱跟幾個因素有關(guān)，那么我們實驗研究時就要采取 法。 3、實驗時怎樣來反映電流產(chǎn)生的熱的多少？方法： 4.實驗過程： ①電阻對電熱的影響：如圖18.4-2所示，兩個容器中的電阻絲 聯(lián)，通過它們的 相等。通電一定時間后，U型管右側(cè)液面高。實驗表明，在 、 相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越 。 ②電流對電熱的影響：如圖18.4-3所示，右側(cè)容器中的電阻絲 聯(lián)，通過它們的總電流與左側(cè)容器中電阻絲通過的電流 。通電一定時間后，U型管左側(cè)液面高。實驗表明，在 、 相同的情況下，電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越 。 ③通電時間對電熱的影響:以②中左側(cè)容器為例，在電流、電阻一定的情況下，通電時間越長，U型管左側(cè)液面越高。實驗表明，在 ， 相同的情況下，通電時間越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越 。 三、焦耳定律 1. 焦耳定律： 這個規(guī)律叫做焦耳定律。 2. 公式： ，變形公式： 、 、 。 公式中Q表示 、單位 ；R表示 、單位 ； I 表示 、單位 ；t表示 單位 。 3.理論推導(dǎo)分析焦耳定律表達(dá)式：Q=I2Rt(適用于所有電路)；例如： 對于純電阻電路可推導(dǎo)出： ；例如： 4.交流討論：電爐絲工作時，電爐絲與它的連接導(dǎo)線通過的電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？ 5.閱讀例題 ㈢電熱的利用和防止 1.利用電熱：家里的 、 、 以及 都是利用電熱的例子。 2.防止電熱帶來的危害：如 、 。 三、當(dāng)堂檢測 1.標(biāo)有“220V 40W”電熱器安裝在220V的電路中，工作100s后，所消耗的電能是 J，通過電熱器的電流是 A，產(chǎn)生的熱量是 J。 2.下列電器中，不屬于電熱器的是 （ ） A．電飯鍋 　　 B.電熨斗　　　　　C.電風(fēng)扇 　　 D.電烤爐 3.家庭電路使用的電爐，電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)的，當(dāng)電爐絲發(fā)熱發(fā)紅時，連接導(dǎo)線卻不熱，這是因為 （ ） A.通過電爐絲電流比通過連接導(dǎo)線的電流大B.通過電爐絲電流比通過連接導(dǎo)線的電流小 C.電爐絲兩端電壓比連接導(dǎo)線兩端電壓小　 D.電爐絲的電阻比兩節(jié)導(dǎo)線的電阻大 4.下列情況中防止電熱危害的是 （ ） A.電視機背后有散熱窗　　 B.家電長時期不使用，隔一段時間要通電一次 C.家庭電路一般安裝的漏電保護器　　 D.大型爆破工程用電熱引發(fā)炸藥 5.小宇同學(xué)按如圖所示的裝置，研究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系”。圖中兩只燒瓶內(nèi)盛有質(zhì)量和溫度相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，銅絲的電阻比鎳鉻合金絲的電阻小。 ①閉合開關(guān)后，通過兩段金屬絲中的電流 是 的。 ②一段時間后，可觀察到A瓶中溫度計的示數(shù) （填“大于”、“小于”或“等于”）B瓶中的溫度計的示數(shù)。 ③由上述實驗可知，在電流和通電時間都相同時，導(dǎo)體電阻越大，產(chǎn)生的熱量 。 四、拓展延伸 6.某導(dǎo)體的電阻是2歐姆，通過2A的電流時，1分鐘產(chǎn)生多少焦耳的熱量？ 7.一只額定功率是450W的電飯鍋，在220V的額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生多少焦耳的熱量？ 8.一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時的電阻是1210歐姆，它的額定功率是多大？在額定電壓下通電10分鐘產(chǎn)生多少熱量？