18.4焦耳定律 学案(无答案）

第四节 焦耳定律及其应用
教师寄语：只要心中有一片希望的田野，勤奋耕耘将迎来一片翠绿。
学习目标：
1. 知道电流的热效应。
2. 通过观察，能推导出焦耳定律。
3. 理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
4. 知道电热器发热的原理，并能列举出利用和防止电热的实例。
中心任务：探究电流热效应跟电阻大小的关系。
学习过程：
课前预习案
自主学习：根据要求，阅读课本相关内容，先对以下问题独立探究，然后在组内交流，找出最佳解决方案。
任务一：阅读课本“电流的热效应”内容，回答下面问题。
1.请你猜想：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？
2、根据演示实验（图18.4—2）我们可以得到的结论是：
。
3、根据演示实验（图18.4—3）我们可以得到的结论是：
。
4、总结以上结论可以得到，影响电流热效应的因素有： 。
5、在研究电流的热效应的实验中，用到的研究方法是： 。
任务二：阅读课本“焦耳定律”内容，按照要求回答下面问题。
1、焦耳定律的内容是： 。
公式为： ，公式中各符号表示的物理量及单位分别是 。
2、如果电流通过导体时，电能全部转化为热，试用欧姆定律公式推导出焦耳定律的公式。
3、认真分析例题，完成下面的题目。
例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？
任务三：阅读课本“电热的利用和防止”内容，按照要求回答下面问题。
1、列举出生活中利用电热的实例。
2、列举出生活中为防止电热所采取的措施。
疑难问题收集：_______________________________
课堂学习案
合作探究:组内交流探究解决下面问题，并将组内合作探究结果展示给全班同学。
1、如果电流通过导体时，电能全部转化为热，推导计算电热的其它公式。
2、在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧.闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.2A.求：
(1)电源电压U.(2)电阻R2的阻值.(3)通电10秒,电阻R2产生的热量是多少焦耳.
3. 在如图电路中， R1=2Ω，R2=4Ω，电压表示数为3V.求：
(1)电阻R2上每分钟放出的热量.
（2）整个电路每分钟消耗的电能.
梯度训练题组
一、填空题
1．电流通过导体产生的热量跟电流的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 成正比，跟导体的电阻成 比，跟通电时间成 比，这个规律叫做 定律，它反映 能向 能转化的规律，它的数学表达式为 。
2．在电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，那么焦可定律可以根据 公式和 公式推导出来。
3．加在一定值电阻两端的电压是4V时，10s钟产生的热量是40J，则这只电阻的阻值是 。
4. 定值电阻R＝5Ω，通过的电流是2A时，10min内产生的热量是 。
5、通过一条电阻丝的电流为1 A时，产生一定的热量，如果电流增大到3A，相同时间内产生的热量是前者的 倍。
6、标有“220V　40W”的电烙铁，接在 ( http: / / www.21cnjy.com )220V的电源上，该电烙铁每分钟产生的热量是　　　　　　J，1h消耗的电能是　　　　　　kw·h.
7、有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲>R ( http: / / www.21cnjy.com )乙，现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中，在相同时间内，通过两电炉的电阻丝的电流I甲　　I乙，两电炉的电阻丝放出的热量Q甲　　Q乙。（均选填“>”、“<”或“=”）
8、小李同学自制了一个简易 ( http: / / www.21cnjy.com )“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻。将这个电热驱蚊器接在220V的电源上，100s内产生的热量是　　　J。
9、一电热器电阻丝的电阻为120Ω，接在220V的电路中，要产生3.63×105J的热量，需通电　　min。
二、选择题
1．两个并联的电阻器，阻值分别是R1和R2，已知R1＝3R2，在通电5min内，R1与R2放出热量之比是（ ）
A．l：3 B．3：1 C. 1：9 D. 9：1
2．某电路两端电压不变，而电流减小到原来的一半，则在相同时间内，电路产生的热量将（ ）
A. 减小一半 B．减小到原来的1/4
C．增加到原来的2倍 D. 增加到原来的4倍
3. 把长度和横截面积都相同的铁丝和铜丝串联起来，通电后流过它们的电流和在相同时间内产生的热量是（ ）
A．电流和热量都相同 B．电流和热量都不相同
C. 电流大小相同，铁丝产生的热量多 D. 电流大小相同，铜丝产生的热量多
4.已知2R1＝R2，把它们串联接在电压为U的电源上，t秒内产生的热量之比Q1：Q2为（ ）
A．1：4 B．4：1 C．2：1 D．1：2
5．有同学在家里用电炉烧水，结果发现电灯变暗了，这是因为（ ）
A. 电路的总电流减小了 C. 通过电灯的电流被电炉分去一部分
C．电炉的功率大于电灯的功率 D．干路电流增大导致干路电压损失增大
6．有两根阻值相同的电热丝，把它们串联或并联后接在同一恒定电压上，要取得相同的热量，则串联与并联两种方式所需的通电时间之比为（ ）
A．1：2 B．2：1 C．4：1 D．1：4
7、将一台“220V　100W”的电风 ( http: / / www.21cnjy.com )扇、一个“220V　100W”的充电器、一把“220V　100W”的电烙铁分别接到220V的电源上，在相同时间内，通电后产生热量最多的是（　　　）
A、电烙铁　　　B、充电器　　　　C、电风扇　　　　D、一样多
三、计算题
1．小明的爸爸从国外带回一只旅行电热壶，右表是其译成中文的说明书。
(1)小明说这个壶在中国家庭电路中不能直接使用，请你解释其原因 。
(2)小明说可以将此壶与一电阻串联使用，请你帮他计算出该电阻的阻值是多少？
额定电压 110V
额定功率 550W
容积 1L
当堂测试题
1、在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（　　　　）
A、通过它们的电流和加在两端的电压
B、通过它们的电流和它们的电阻
C、通过它们的电流和通电时间
D、通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
2、电熨斗通电会很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（　　　）
A、导线不绝缘保护层，能隔热
B、导线散热快，所以温度低
C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D、导线电阻小产生的热量少
3、有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是：( )
A．把电阻丝剪去一小段。 B．更换一根较粗的电阻丝。
C．与电阻丝串联一个电阻。 D．与电阻丝并联一个电阻
4、在研究焦耳定律的演示实验中，
（1）为了研究电流通过导体放出的热 ( http: / / www.21cnjy.com )量与电阻的关系，两容器中空气的质量应__________，通过两容器中两根电阻丝应__________联，两烧瓶中两根电阻丝的阻值应________。
(2)该实验采用的研究方法是：__________。
5．如图为一台电热水器的电路示意图 ( http: / / www.21cnjy.com ).当开关S闭合时，电热器处于加热状态，功率为440 W；当S断开时，电热水器处于保温状态，整个电路的功率为22 W。求
（1）当S闭合时，电热水器工作5 min，产生热量为多少焦耳？
（2）当开关S断开时，R2的阻值多大？