初二升初三物理暑假銜接名補(bǔ)教案——焦耳定律（教師版）

1、.初三上冊(cè)物理名補(bǔ)教案目的進(jìn)步班 名師培優(yōu)精講【教學(xué)標(biāo)題】 焦耳定律【教學(xué)目的】1、知道電流的熱效應(yīng)；2、理解焦耳定律，知道電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)；【教學(xué)重點(diǎn)】1、 純電阻與非純電阻的區(qū)分；2、 電熱與電功的區(qū)別?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1、非純電阻的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程掌握?！具M(jìn)門得分】1. 接在電路中的兩個(gè)用電器，電功率大的CA消耗的電能一定多 B通過(guò)的電流一定大C電流做功一定快 D兩端的電壓一定大2.多項(xiàng)選擇小華等幾個(gè)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中看到有兩只外形一樣的燈泡，銘牌標(biāo)注如下圖。下面列出了他們?cè)谟懻撝械膸追N說(shuō)法，其中正確的選項(xiàng)是ACDA兩燈都正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)它們的電流相等B兩燈串聯(lián)在電壓適宜的電

2、源上時(shí)，只有一盞燈能正常發(fā)光C兩燈并聯(lián)在6V的電源上時(shí)，“6V6W燈消耗的功率比較大D兩燈串聯(lián)在9V的電源上時(shí)，“12V12W燈消耗的功率比較大3.如下圖的電路中，電源電壓保持不變，R為定值電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，標(biāo)有“8V 8W的小燈泡L恰好正常發(fā)光；假設(shè)保持定值電阻R不變，將L換成另一只標(biāo)有“8V 4W的小燈泡，閉合開(kāi)關(guān)后，小燈泡工作時(shí)消耗的實(shí)際功率AA大于4W B等于4W C小于4W D無(wú)法確定4. 額定電壓一樣的甲、乙兩只白熾燈，串聯(lián)后接入某電路，甲燈比乙燈亮。那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是DA甲燈的額定功率和實(shí)際功率都比乙燈大 B甲燈的額定功率大，實(shí)際功率小C甲燈的額定功

3、率和實(shí)際功率都比乙燈小 D甲燈的額定功率小，實(shí)際功率大【教學(xué)內(nèi)容】要點(diǎn)一 、電流的熱效應(yīng)1定義：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2影響電流的熱效應(yīng)大小的因素：導(dǎo)體通電時(shí)，產(chǎn)生熱的多少與電流的大小、導(dǎo)體電阻的大小和通電時(shí)間有關(guān)。通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流越大，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。要點(diǎn)詮釋：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電流的熱效應(yīng)總是存在的。這是因?yàn)閷?dǎo)體都有電阻。導(dǎo)體通電時(shí)，由于要抑制導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，所以要消耗電能，這時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。假如導(dǎo)體的電阻為零，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，不需要把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這時(shí)電能在導(dǎo)體中傳輸時(shí)也不會(huì)因發(fā)熱而損失。3. 探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素1電

4、流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系如圖18.4-2所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大。 兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)兩段電阻絲的電流一樣。通電一定時(shí)間后，比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說(shuō)明了什么? 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：在電流一樣、通電時(shí)間一樣的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。2電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系如圖18.4-3所示，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)電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過(guò)兩容器中電阻的電流不同。在通電時(shí)間一樣的情況下，觀察兩個(gè)U

5、形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說(shuō)明了什么? 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：在電阻一樣、通電時(shí)間一樣的情況下，通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。要點(diǎn)二、焦耳定律1內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。這個(gè)規(guī)律叫焦耳定律。2公式：Q=I2Rt要點(diǎn)詮釋：焦耳定律的另外兩個(gè)表達(dá)式:1. 從公式我們能看出，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量受電流的影響最大。2. 在應(yīng)用焦耳定律的表達(dá)式來(lái)解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該根據(jù)詳細(xì)情況進(jìn)展分析選用，例如，當(dāng)幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái)時(shí)，由于通過(guò)導(dǎo)體的電流相等，通電時(shí)間也相等，應(yīng)用表達(dá)式分析，此時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻R成正比；當(dāng)幾個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)起來(lái)時(shí)，由于加在

6、導(dǎo)體兩端的電壓相等，通電時(shí)間也相等，應(yīng)用表達(dá)式分析，此時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成反比。3. 幾個(gè)公式的比較電功 電功率 焦耳定律 適用范圍 根本公式 W=UIt 普遍適用 導(dǎo)出公式 純電阻電路W=Q 4. 只有在純電阻電路中可以用電功公式計(jì)算電熱。因?yàn)樵诩冸娮桦娐分校娏髯龅墓θ坑脕?lái)產(chǎn)生熱量，此時(shí)電功等于電熱，即W=Q。而在非純電阻電路中，電流所做的功只有一部分用來(lái)產(chǎn)生熱量，如電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，既產(chǎn)生熱量又產(chǎn)活力械能，電功等于熱量與機(jī)械能之和，即W>Q，故此時(shí)就不能用電功的公式來(lái)計(jì)算電熱了。要點(diǎn)三、電熱的利用和防止 1. 電熱的利用:日常消費(fèi)、生活中會(huì)經(jīng)常用到電熱，如家用的熱水器、電飯煲等，

7、這些都是用電來(lái)加熱的設(shè)備，叫電熱器。要點(diǎn)詮釋：這些用電器的共同特點(diǎn)就是利用電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使我們獲得需要的熱量。有些電器通電時(shí)也能產(chǎn)生熱量，但是由于不是用電來(lái)加熱的，所以不能叫電熱器如電視機(jī)、電腦等。2. 電熱的危害:很多情況下，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，并不是我們需要的，這時(shí)電能白白消耗掉了，有時(shí)還會(huì)引起事故甚至災(zāi)害，所以要想方法阻止電熱的產(chǎn)生。要點(diǎn)詮釋：我們說(shuō)的電熱的危害是對(duì)于我們的需要來(lái)說(shuō)的，假如產(chǎn)生的熱量是我們需要的，那對(duì)我們是有利的，反之就是有害的，如:電視機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，在正常觀看時(shí)是有害的，但當(dāng)電視機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，我們可以利用電熱來(lái)驅(qū)潮，這時(shí)的電熱是有利的。電熱

8、器在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量假如過(guò)多，也會(huì)帶來(lái)危害，所以我們?cè)谡Ｊ褂秒娔墚a(chǎn)生的熱量時(shí)，也要注意平安。【過(guò)手練習(xí)】類型一、根底知識(shí)1、電爐中的電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙，而連接電爐的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是因?yàn)镈A通電導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電阻絲的電流 B導(dǎo)線的絕緣皮隔熱 C導(dǎo)線散熱比電阻絲快 D導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量很少舉一反三：【變式】某導(dǎo)體通過(guò)1A的電流時(shí)，在某一段時(shí)間內(nèi)放出的熱量是4J，假如通過(guò)它的電流增加到2A，在一樣的時(shí)間內(nèi)放出的熱量是B8J 16J 32J D.64J2、小明利用如下圖的裝置，探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系：在兩個(gè)一樣的燒瓶中盛著質(zhì)量

9、和溫度都一樣的煤油，煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，乙燒瓶中的電阻絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。1通電一段時(shí)間后，小明發(fā)現(xiàn)_乙_燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)大，說(shuō)明其它條件一樣時(shí)，導(dǎo)體的電阻越 _大_，產(chǎn)生的熱量越多。2本實(shí)驗(yàn)使用了控制變量的科學(xué)方法：通過(guò)兩金屬絲串聯(lián)的方式，控制_電流_和_通電時(shí)間_一樣；還使用了轉(zhuǎn)換的科學(xué)方法：把導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)換為_(kāi)煤油升高的溫度_。為了保證這種轉(zhuǎn)換的科學(xué)性，實(shí)驗(yàn)中采取的措施是_燒瓶應(yīng)密封_。3小明想把該裝置改成探究物質(zhì)吸熱才能的實(shí)驗(yàn)裝置，那么他應(yīng)將其中一個(gè)燒瓶中的煤油換成_質(zhì)量_一樣的水，將甲燒瓶中的銅絲換成與乙燒瓶中鎳鉻合金絲的_

10、阻值_相等的鎳鉻合金絲，并將兩個(gè)燒瓶中的金屬絲做絕緣處理。類型二、知識(shí)運(yùn)用3、電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，但由于線圈內(nèi)部有電阻，所以同時(shí)還有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。假設(shè)一臺(tái)玩具電動(dòng)機(jī)接在6V的電源兩端，使其正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)中的電流為0.3A；短暫地卡住電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)中的電流為3A。那么這臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為_(kāi)2_，正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率是_90%_。舉一反三：【變式】假如電視機(jī)，電烙鐵和電風(fēng)扇上都標(biāo)有“220V，60W的字樣，它們都在額定電壓下，工作一樣的時(shí)間，三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量是 BA電視機(jī)最多 B電烙鐵最多 C電風(fēng)扇最多 D一樣多 4、一只額定電壓為U的電熱水

11、壺，將它接入電壓為U的電路中，燒開(kāi)一壺水所用的時(shí)間為t1；假如用這只電熱水壺在一樣條件下燒開(kāi)同樣一壺水所用的時(shí)間為t2，那么此時(shí)所接入電路兩端的電壓U為 。舉一反三：【變式】?jī)筛柚狄粯拥碾娮杞z，分別串聯(lián)和并聯(lián)后接在同一電源上，燒開(kāi)同一壺水所用的時(shí)間分別為t1和t2，比較它們大小時(shí)，有B A.t2>t1 B.t1>t2 C.t1=t2 D.條件不夠，無(wú)法斷定?！就卣褂?xùn)練】一、填空題1.某工廠開(kāi)發(fā)研制了一種高、中、低三擋家用電火鍋，觀察其內(nèi)部構(gòu)造發(fā)現(xiàn)是由兩個(gè)一樣的發(fā)熱電阻絲構(gòu)成。改變擋位就是改變電熱絲連入電路的方式。研究發(fā)現(xiàn)：旋動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在中擋位置時(shí)，發(fā)熱功率為600W，這時(shí)

12、只有一個(gè)電阻絲連入電路。那么，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)分別處于高、低兩擋位置時(shí)，其發(fā)熱功率分別為_(kāi)1200_W和_300_W。2.“電熱驅(qū)蚊器是利用電流的_熱_ 效應(yīng)工作的，發(fā)熱元件是一個(gè)阻值為1000的電阻，接在220V電路中通電100s產(chǎn)生的熱量為_(kāi)4840_J。3.前幾年，廣闊農(nóng)村地區(qū)進(jìn)展了供電線路的改造，改造的內(nèi)容之一就是把電線換成更粗的，使它的電阻_變小_，電流在導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量_減少_。4.兩個(gè)一樣的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中的電阻絲比乙瓶中的電阻絲電阻大，兩根電阻絲串聯(lián)后產(chǎn)生的熱量使甲瓶中煤油溫度上升得快，這說(shuō)明當(dāng)_電流_和_通電時(shí)間_一定時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的電熱越多，當(dāng)增

13、大電路中電流時(shí)，會(huì)發(fā)如今一樣時(shí)間內(nèi)甲、乙兩瓶中煤油的溫度上升得更高，這說(shuō)明當(dāng)_電阻和通電時(shí)間_一定時(shí)，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。5.圖為“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。將阻值分別為5和10的電熱絲R1和R2，按如圖方式接入電壓為3V的電路中，那么電流通過(guò) R2 選填“R1或“R2電熱絲產(chǎn)生的熱量多；通電l0min，R2產(chǎn)生的熱量是 240 J?！境鲩T檢測(cè)】二、選擇題6.以下用電器利用了電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的是DA電風(fēng)扇 B電鈴 C洗衣機(jī) D電熱毯7. 照明電路中的白熾燈的燈絲往往在以下哪種情況下最容易燒斷BA長(zhǎng)時(shí)間通電 B通電一瞬間C斷電一瞬間 D燈座發(fā)生短路時(shí)8. 電爐中的

14、電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙，而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是CA通過(guò)導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電阻絲的電流 B導(dǎo)線的絕熱皮隔熱 C導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻 D導(dǎo)線散熱比電阻絲快 9.關(guān)于電熱以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是D A.電熱對(duì)我們總是有利的B.電熱對(duì)我們總是不利的C.電視機(jī)工作過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生電熱D.電冰箱不是利用電流熱效應(yīng)原理制成的10一個(gè)電爐的電爐絲去掉原長(zhǎng)的，那么如今的發(fā)熱功率是原來(lái)的D A. B. C.3倍 D.倍11.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是D A.鎳鉻合金絲的電阻一定比銅絲的電阻大B.當(dāng)電阻阻值增大時(shí)，它的發(fā)熱功率也增大C.不管兩個(gè)電阻絲怎樣連接，在一樣的時(shí)間內(nèi)總是電阻大的放出的熱量多D.假設(shè)

15、用電器把電能全部轉(zhuǎn)化為熱，那么成立。12.用甲、乙兩個(gè)電熱器分別給兩杯條件一樣的水加熱，加熱一樣的時(shí)間，假設(shè)用甲加熱的那杯水比用乙加熱的那杯水先沸騰，那么說(shuō)明 D A.甲的電阻比乙的電阻大 B.甲兩端的電壓比乙兩端的電壓大C.通過(guò)甲的電流比通過(guò)乙的電流大 D.甲的發(fā)熱功率比乙的發(fā)熱功率大13.以下用來(lái)防止電熱危害的物體是D A.供取暖用的電熱毯 B.引爆炸藥的電熱裝置C.電熨斗的金屬處殼 D.電視機(jī)的散熱窗【課后作業(yè)】三、實(shí)驗(yàn)與計(jì)算14.下面是小宇同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中研究電流產(chǎn)生的熱量多少跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)記錄，有不完好的地方，請(qǐng)你幫他填寫(xiě)完好。課題：研究電流產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān).裝置及原

16、理：我們組的同學(xué)組裝了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置，在兩個(gè)一樣的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的阻值比乙瓶中的大，通電后電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升的高度_大_。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：接通電路一段時(shí)間，比較兩瓶中的煤油哪個(gè)上升得高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：_甲_瓶中的煤油上升得高。這說(shuō)明，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。在兩玻璃管中的液柱降回原來(lái)的高度后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流增大，重做上述實(shí)驗(yàn)，通電時(shí)間與前次一樣。在兩次實(shí)驗(yàn)中，比較甲瓶或乙瓶中的煤油哪次上升得高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在第二次實(shí)驗(yàn)中，瓶中煤油上升得較_高_(dá)。這說(shuō)明，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，通電時(shí)間越長(zhǎng)，瓶中煤油上升得越高，電流產(chǎn)生的熱量越 _多_。我們小組的同學(xué)一起對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)展歸納分析，找到了電流產(chǎn)生熱量的多少與_電阻_、_電流_、_通電時(shí)間_等因素有關(guān)。15. 如下圖，電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為0.5。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電流表讀數(shù)為0.4A；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為2.4A，求：1電阻R為多大？2電動(dòng)機(jī)工作5min，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生了多少熱量？3電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為多大？解答：1當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電路為R的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過(guò)R的電流，由I=U/R可得，電阻R的阻值：R=U/IR =10V/0.4A=25；2當(dāng)S