13.4 电流的热效应
导学目标
1.在观察实验的基础上引出焦耳定律。
2.知道电流的热效应,知道利用和防止电热的场合和方法。
3.理解焦耳定律的内容、公式、单位,并且会运用公式进行简单的计算。
4.知道科学研究中常用的转换法和控制变量法在本节实验中的运用。
5.体会科学探究过程。
重点:流产生的热量跟电阻、电流、通电时间的关系。
难点:理解焦耳定律。
自主学习
一、 电流的热效应
1.电流通过导体时电能转化成________的现象
2.探究电流产生的热量的影响因素
实验方法
①控制变量法。
在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越________。
在电阻、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越________。
在电阻、电流相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量越________。
②转换法:电流通过导体时产生热量的多少显示问题——给等量的液体加热,比较膨胀的体积(通玻璃管中液面高度的变化来反映)。
二、 焦耳定律
1.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成________比,跟导体的电阻成________比,跟通电时间成________比。
2.表达式 __________。
3.电热的利用和防止
(1)电热的利用——电热器
原理:电流的________效应。应用如: 等。
(2)电热的防止
利用 、散热片、风扇吹风等方法加快散热。
合作探究
(一)探究:电流通过导体时产生的热的多少跟什么因素有关。
实验现象:接通电炉丝,用手摸跟电炉丝连接的导线,感觉温度的高低相同吗?
答:
1.提出问题:电炉丝和导线是串联的,电流相同,为什么电炉丝非常热而导线几乎不热呢?
2.猜想:电流通过导体时产生的热的多少可能跟________、________、____________有关。
3.设计方案
注意事项:
(1).实验方法: 、 ;
(2).实验器材:如图所示。
(3)怎样做到:
a.探究电热跟电阻的关系, ;
b.探究电热与电流的关系, ;
c.探究电热与通电时间的关系, 。
4.进行实验:
5.分析实验数据,得出结论
(1)在 相同时,通电时间越长,液体温度升高的越高,电流产生的热量越多。
(2)在 相同时,电阻越大,液体温度升高的越高,电流产生的热量越多。
(3)在 相同时,电流越大,液体温度升高的越高,电流产生的热量越多。