四、电流的热效应
【学习目标】
1、了解电流热效应的工作原理，能举出利用和防止电热的实例，理解焦耳定律。
2、在实验过程中进一步了解实验方法——控制变量法及体验对比的作用。
3、了解物理学家焦耳的故事，学习他不懈追求的科研创新精神。
【学习重点、难点】
重点：1、焦耳定律。
2、研究方法（控制变量法）及其实验设计，探索结果的归纳总结
难点：实验设计及其方法（将电流通过导体产生的热量变为可以直接观察比较的现象的设计）。
【学习过程】
一、探究新知
任务（一）认识电流的热效应，探究电流的热效应与哪些因素有关
1、阅读课本，知道当电流通过用电器时，电器本身或外壳会发热的现象，得出
叫做电流的热效应。
2、不同的电器设备，使用时发热的程度不同，即使同一设备，使用不同的时间热的程度也不同。那么，电流的热效应与哪些因素有关呢？
猜想：与 有关。
3、对照课本图13-16，该实验中通过比较 判断产生的电热的多少，要想比较不同的电热使液体温度升高的不同，应该选用 都相同的液体。要研究导体产生电热的多少与电流的关系，应控制 不变，图甲中是通过两导体 联，来实现的；要研究导体产生电热的多少与电阻的关系，应控制 不变，图乙中是通过两导体 联，来实现的。
4、根据课本图13-16做实验，收集数据
电阻
电流
加热时间
温度变化
分析数据得出结论：
。
任务（二）学习焦耳定律，了解电流热效应的应用实例
1、物理学家焦耳于1840年最先确定了电流产生热量与电流、电阻和通电时间的定量关系： 即
焦耳定律。焦耳定律可表示为： 。
2、电流的热效应在生产、生活、科研中被广泛应用。例如，家中的电饭锅、电水壶等，像这些利用电来加热的设备叫 。电热器的主要组成部分叫 他们一般是用 的材料制作的。但是电热有利也有弊，看课本了解电热的危害。
思考题：一个电炉工作时的电压是220伏，电流是5安，求它在1小时内产生多少热量？
课堂巩固
1．阻值为R的电阻丝，接到电源上6min烧开一壶水，现在用两根同样的电阻丝串联起来，接到同一电源上烧开同一壶水，需要的时间是（ ）
A．12min B．4min C．8min D．6min
2．某电动机线圈的电阻为R，正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，则该电动机工作时，输出的最大机械功率为（ ）
A．UI
B．I2R
C．UI＋I2R
D．UI－I2R
3．如图所示是研究导体产生的热量与导体电阻关系的实验装置。
(1)将两根不同的电阻丝串联起来主要目的是什么？
(2)小强发现课堂上老师用加热煤油的办法来比较导体产生热量的多少时，所用时间较长，回家后想用另一种方法来比较。请你帮他想出一种方法，并说明是如何比较导体发热多少的。
4．下图是一种无绳电水壶的铭牌。某同学用这种电水壶烧水，他将水放至最大水量，测得水的温度是18℃，通电5min 50S,水烧开(标准大气压下)，试通过计算，回答下列问题：
无 线 电 水 壶
型 号： 91440
电压：220V 频率：50Hz
功率：1280W 最大水量：1Kg
(1)此水壶正常工作时的电流是多大？(2)该电水壶电热丝的电阻是多少？(3)若测得电源电压实际为210V，算一算此电水壶工作的效率是多大？(4)为了测定该电水壶的效率，你应该准备哪些实验器材？
课后提升
1．将阻值为4Ω的电热丝接入电路中，通过的电流为1A，在0.5min内产生的热量是 J。
2．一种家用电熨斗的规格为“220V 800W”。这种电熨斗内部电热丝的电阻是
Ω，在额定电压下工作10min产生 J的热量。
3．一台热水器接在220V的电路上，半小时内放出的热量为1.584×106J，热水器内电热丝的电阻是 Ω。
4．某电热杯中有甲、乙两根电热丝，只将甲电热丝接到电源上时，烧开一杯水需要12min，只将乙电热丝接到电源上时，烧开同样的一杯水需18min，若将它们串联接到电源上时，烧开同样的一杯水需 min。若将甲、乙并联起来接到电源上时，烧开同样的一杯水需要 min 。(设电源电压不变，不计热量损失)
5．用焦耳定律公式Q=I2Rt计算电流产生的热量，这个公式适用于（ ）
A．纯电阻性用电器，如白炽灯、电炉等
B．电动机、电风扇等家用电器
C．电解、蓄电池充电等
D．对任何用电器都适用
6．如图所示电路中，已知R1>R2，电源电压U保持不变，在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是（ ）
R1
R2
R1
R2
R1
R2
甲
乙
丙
丁
A．甲、乙、丙、丁
B．甲、丙、丁、乙
C．丙、丁、乙、甲
D．乙、丁、丙、甲
7．小明同学在家里用电加热器(俗称“热得快”)给暖水瓶中1.5Kg的水加热10min，水温从20℃恰好升高到100℃。求：(1)水吸收的热量是多少？(2)小明家的电能表标着3000r/KWh，在这10min内能表的转盘转多少转？
三、系统总结（构建知识结构）
四、课后反思反思在探究电流的热效应与哪些因素有关时应用了哪些科学方法？
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