内容正文:
18.4 焦耳定律
核心素养 学业质量 教学内容
物理观念 能够列举生活中的电流热效应现象。 理解电流的热效应,知道生活中有哪些现象是电流热效应产生的,能列举生活中利用电流热效应的现象。
核心素养 学业质量 教学内容
科学思维 能运用焦耳定律原理解释一些与电热相关的生活现象。 知道焦耳定律的意义,会用物理原理解释生活中如电热水壶、微波炉等电热现象。
核心素养 学业质量 教学内容
科学探究 能够用控制变量法探究通电导体产生的热量与电流、电阻、时间有关,知道焦耳定律。 1.在探究电流、电阻、时间对电热产生的影响时,会运用控制变量法的思想设计实验。
2.在实验探究的基础上,理解焦耳定律的内容,会用焦耳定律计算用电器产生热量的多少。
核心素养 学业质量 教学内容
科学态度
与责任 能列举人们对电热的利用及电热带来的危害和防止方法。 了解电热在生活中的利用,知道电热所带来的危害,会正确使用用电器以减小电热危害,培养学生科学用电的意识。
2022年课程标准 学习目标
通过实验,了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。 1.会运用控制变量法设计探究电流、电阻、时间对电热的影响实验。
2.理解焦耳定律的内容。
3.会用焦耳定律的知识解释生活中的物理现象,培养学生科学用电的意识。
知识点1 电流的热效应
辨一辨
1.如图是生活中常见的电热水壶,请试着分析该用电器的能量转化过程。
2.下列能量转化与电热水壶相同的有 BDE 。
A.电风扇 B.微波炉 C.电视机
D.电热毯 E.电暖宝
BDE
▶结论1 生活中有许多用电器工作时都伴有热现象产生,电流将电能转化为内能,这种现象叫做电流热效应。
想一想
3.家庭电路中,电炉丝和它连接的导线是( B )
A.并联 B.串联
B
4.电炉丝的电流和导线的电流是( A )
A.相等的 B.不相等的
请同学们思考:电炉丝与导线串联,为什么电炉丝会热的发红,而导线几乎不发热呢?
我们将通过实验探究“电流产生的热量与什么因素有关。”
A
猜一猜
5.通过图1中现象,小灯泡和导线的电流 A ,电阻 B ,小灯泡比导线更烫。
图1
A.相等 B.不相等
猜想1:用电器产生的电热大小与 电阻大小 有关。
A
B
电阻大小
6.通过图2中现象,当接入的并联电路越多,干路的电流越 B ,越容易发热。
图2
A.小 B.大
猜想2:用电器产生的电热大小与 电流大小 有关。
B
电流大小
7.通过图3中现象,当小灯泡的工作时间 B ,小灯泡越烫。
图3
A.越短 B.越长
猜想3:用电器产生的电热大小与 工作时间 有关。
B
工作时间
通过观察大量的生活现象,可以猜想:电流产生的热量与 电阻 、 电流 、 工作时间 有关。
电
阻
电流
工作时间
做一做
实验一:探究电阻大小与电流所产生热量的关系。
(1)实验方法:控制通电时间和 电流 一定,改变 电阻 大小。
(2)实验电路图:
电流
电阻
(3)实验分析:可以观察到,当 电流和通电时间 一定时,电阻 越大 (选填“越大”或“越小”),所产生的热量越多。
电流和通电时间
越大
实验二:探究电流大小与电流所产生热量的关系。
(1)实验方法:控制通电时间和 电阻 一定,改变 电流 大小。
(2)实验电路图:
电阻
电流
(3)实验分析:
可以观察到,当 电阻和通电时间 一定时,电流 越大 (选填“越大”或“越小”),所产生的热量越多。
电阻和通电时间
越大
▶结论2 1.实验一表明:当电流和通电时间相同时,电阻越大,电阻产生的热量越多。
2.实验二表明:当电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
练一练
8.两个带有接线柱的电阻丝R1、R2分别安装在相同的密闭容器中,容器通过导管分别与U形管A、B相连,开始时U形管A、B中的液面均相平,已知R1=5Ω,R2=10Ω。将装置接入电路,通电一段时间后,U形管A、B中的液面如图所示,下列说法正确的是( B )
A.这段时间内通过R1的电流小于R2中的电流
B.这段时间内R1产生的热量小于R2产生的热量
C.R1、R2一定是并联在电路中的
D.任何情况下都是电阻大的导体产生的热量多
B
9.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3,小明用图示装置进行实验,探究电流通过