九年级物理 11.4《电流的热效应》学案(无答案) 北京课改版

6．电流的热效应

学习目标

1、在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的基础上引出焦耳定律；

2、能通过实验研究导体通电时发热的规律，在实验中接受实验方法的指导：控制变量的方法、比较的方法。

自主学习

【问题1】白炽灯泡通电以后，一会儿就热得烫手，电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，这说明电流通过导体后会发热，使导体的温度升高，内能增加，那么，增加的内能从何而来？这种现象叫什么？

【问题2】根据我们使用电器的经验，很容易想到，发热的多少与通电时间有关：通电时间越长，发热越多。试猜想：导体通电时发热的多少与还与哪些因素有关？可能有什么关系？

【问题 3】在课本P19《研究导体通电时发热的规律》的实验中：

①该实验使用什么仪器或方法来比较两个导体（A和B）发热量的多少？

②为了研究发热量与导体电阻的关系，必须保证其他因素相同（这叫做控制变量法），

我们采用什么方法使两个电阻的电流相等、通电时间相等？

③类似的，为了研究发热量与电流大小的关系，采用了什么方法？

合作探究

【问题1】分组实验：研究导体通电时发热的规律

（1）实验目的_______________________________________________________

（2）实验装置如左图所示，请在右边方框中画出实验电路图。

（3）实验步骤：

①________________________________________________________________________

②________________________________________________________________________

③________________________________________________________________________

④________________________________________________________________________

（4）实验数据记录：

（5）实验结论：_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

【问题2】认识焦耳定律。

①焦耳定律的内容：________________________________________________________。

②用_______表示热量，用_______表示电流，用_______表示时间，用_______表示导体

的电阻。则焦耳定律的表达式是_____________________。

③上式各物理量的单位分别是：__________________________________________。

④使用电炉时，发现电炉丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线并不怎么热，为什么？【问题3】试列举你家中有哪些电热器？它们使用多高的电压？它们的功率大约是多少？

【问题4】认识热功率。

①定义：_______________________________________________________________。

②用P表示热功率，则定义式：________________。P的单位是____________。

③将Q=I2Rt代入定义式，得出热功率的另一个表达式______________。

④物理意义：_______________________________________________________。

⑤“220V40W”的电炉，在照明电路上，使用10min产生了多少热量？

【问题5】①各种电热器和电动机、电视机等非电热器上都有铭牌，上面标明的额定功率是否等于热功率？

②电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何？电动机工作时的能量转化情况又如何？

③白炽灯是谁发明的？它的发光原理是什么？它的发光效率高么？为了节约用电，你有什么建议？

【问题6】在如图所示的实验电路中，R 1、R 2是两个电阻圈，R 1>R 2，

电阻圈上各夹一根火柴. 接通电路，一会儿观察到两电阻圈上

的火柴先后被点燃，这说明电流通过电阻时会产生热，将

_________能转化为________能。若继续进行以下实验： （1）断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根

火柴，使变阻器接入电路的阻值较大。接通电路，经历时间t 1，

R 1上的火柴先被点燃。这说明_______________________________________________________。

（2）断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使变阻器接入电路的阻值较小。接通电路，经历时间t 2，R 1上的火柴先被点燃，比较发现t 2小于t 1。由此推理________________________________________________________。

（3）实验采用的是_____________的研究方法，实验设计依据的是电流的________效应。 【问题7】一只规格“220V 1000W ”的电炉，求：

（1）它在正常工作时的电阻；

（2）如果电网电压为200V ，则电炉工作时的实际功率（假设电炉电阻保持不变）；

（3）在220V 电压下，电炉每天使用2h 产生多少焦耳的热量？一个月（30天）要消耗多少度电？(1度电即1KW ·h)

课堂检测

A

1．下列计算热量的公式中哪一个是焦耳定律的普遍适用公式（ ）

A ．Q=UIt

B ．Q=t R U 2

C ．Q=I 2Rt

D ．上面三个都是

2．电炉丝坏了，去掉一半后仍接在原电源上，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（ ）

A ．1:2

B ．2:1

C ．4:1 R 1 R 2