《焦耳定律》電功率PPT
第一部分內容：導學(xué)設計
學(xué)點(diǎn)1 電流的熱效應
實(shí)驗1：燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺(jué)？想想為什么。
實(shí)驗2：電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸
電動(dòng)機部分，有什么感覺(jué)？想想為什么。
問(wèn)題：以上實(shí)驗表明：電流通過(guò)用電器時(shí)，一般用電器都會(huì )________，電流通過(guò)導體時(shí)電能轉化成______能，這種現象叫做電流的______效應。
學(xué)點(diǎn)2 探究：電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少跟什么因素有關(guān)
假設：電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少可能跟________、________、____________有關(guān)。
實(shí)驗1：如圖18－4－3所示，探究電熱與電阻的關(guān)系。
問(wèn)題1：實(shí)驗中給等量的空氣加熱，容器內空氣溫度上升，體積膨脹通過(guò)比較U形管兩側液柱的高度差，可以比較電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少。這里采用了哪種研究方法？
[答案] 轉換法。
問(wèn)題2：該實(shí)驗要控制什么量不變？怎樣做到？
[答案] 要控制電流和通電時(shí)間相同。把兩段陰值不同的電阻絲串聯(lián)起來(lái)，因為串聯(lián)電路電流處處相等。
問(wèn)題3：你能得到什么結論？
[答案] 在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
問(wèn)題4：該實(shí)驗要控制什么量不變？怎樣做到？
[答案] 要控制電阻和通電時(shí)間相同。兩個(gè)容器中接入相同的電阻絲，在一個(gè)容器的外部，并聯(lián)一個(gè)電阻分流。
問(wèn)題5：你能得到什么結論？
[答案] 在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
實(shí)驗3：探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系。
問(wèn)題6：該實(shí)驗要控制什么量不變？怎樣做到？
[答案] 要控制電流和電阻相同，在兩個(gè)容器中分別接入相同的電阻絲，加熱不同的時(shí)間．
問(wèn)題7：你能得到什么結論？
[答案] 在電流和電阻相同時(shí)，通電時(shí)間越長(cháng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。
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焦耳定律PPT，第二部分內容：應用示例
類(lèi)型一 電流的熱效應
例1 2017·日照 某學(xué)習小組在老師的指導下，探究電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)。他們用的實(shí)驗器材如圖18－4－2甲所示，兩個(gè)透明容器中密封著(zhù)等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲。
(1)請你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導線(xiàn)，把圖甲中兩個(gè)容器內的電阻絲接到電路中。
(2)實(shí)驗中通過(guò)觀(guān)察U形管中液面高度的變化來(lái)比較電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫________。
(3)連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后，________(選填“左”或“右”)側U形管中液面高度變化大，此實(shí)驗現象表明，在電流和通電時(shí)間均相同的情況下，________越大，電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量越多。
(4)讓兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部將一個(gè)相同阻值的電阻和這個(gè)容器內的電阻并聯(lián)(如圖乙所示)。移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路中，重新做這個(gè)實(shí)驗。此時(shí)通過(guò)兩容器中電阻的電流不同，在通電時(shí)間相同的情況下，觀(guān)察U形管中液面高度變化，由此得到的結論是___________________________________________________。
(5)如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時(shí)間用t表示，則Q＝________。
[解析] (1)將電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、兩相同的透明容器中的電阻絲逐一順次連接即可，滑動(dòng)變阻的連線(xiàn)要注意一上一下的原則，如上圖所示。(2)電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量不便于用眼睛直接觀(guān)察和測量，通過(guò)U形管內液面高度的變化來(lái)反映，這種方法是初中物理常用的轉換法。(3)因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩電阻絲串聯(lián)時(shí)通過(guò)它們的電流相等；由Q＝I2Rt可知，在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，右側電阻較大，其產(chǎn)生的熱量較多，密閉空氣吸收熱量后，體積膨脹，右側容器中氣體膨脹更大，所以右側U形管中的液面高度變化明顯。
類(lèi)型二 焦耳定律——多擋位問(wèn)題
例2 如圖18－4－5所示為一臺兩擋式電熱水器的內部簡(jiǎn)化電路，S為溫控開(kāi)關(guān)，當S接a時(shí)電路中的電流為5 A，當S接b時(shí)電路的電功率為22 W，求：
(1)R1的電阻。
(2)高溫擋時(shí)電路的電功率。
(3)在低溫擋工作10 min，
電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量。
類(lèi)型三 區分實(shí)際問(wèn)題中的電功與電熱
例3 某直流電動(dòng)機線(xiàn)圈的電阻是1.5 Ω，把它接在穩壓電源上，閉合開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機正常工作，通過(guò)線(xiàn)圈的電流是2 A，在20 s內電動(dòng)機所做的機械功是1080 J。問(wèn)：
(1)這段時(shí)間內，電流通過(guò)線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量是多少？
(2)這段時(shí)間內，電流通過(guò)電動(dòng)機做的功是多少？電源電壓是多少？
(3)如果在工作過(guò)程中，電動(dòng)機因故障卡住無(wú)法轉動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機中的電流是多少？
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焦耳定律PPT，第三部分內容：課堂反饋
1．如圖4－1所示，下列常見(jiàn)電器中不是利用電流熱效應工作的是( )
2．某電爐絲電阻為100 Ω，通電10 s產(chǎn)生的熱量為4×103 J，則通過(guò)電爐絲的電流是( )
A．2 A B．4 A C．20 A D．40 A
3．電熱器是利用電流的________來(lái)加熱的設備，一臺額定電壓為220 V的電爐，電爐絲電阻為44 Ω，正常工作10 min，電爐絲產(chǎn)生的熱量是________J。
4．如圖4－2所示是探究“電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗裝置。請回答：
(1)電流產(chǎn)生的熱量通過(guò)U形管中液面的____________來(lái)反映，這種研究物理問(wèn)題的方法叫________法。
(2)為了便于比較兩種電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少，兩個(gè)相同的透明容器中密封著(zhù)質(zhì)量相等且________相同的空氣。
(3)圖甲所示兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，這樣做的目的是控制________和____________相同，研究電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系。
(4)在圖乙中右側容器外并聯(lián)了一段阻值相同的電阻絲，其目的是研究電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系。
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