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課程內(nèi)容

《電流的熱效應(yīng)》
各抒己見：
1、電爐子工作時，熱量從哪里來？
2、電爐子工作時，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？
3、圖中反映出的問題是什么？
一、電流的熱效應(yīng)：
1、什么是電流的熱效應(yīng)：
電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化成熱，這個現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。
電流的熱效應(yīng)是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
2、電流熱效應(yīng)的適用范圍：
（1）用來發(fā)熱的用電器；
（2）通電導(dǎo)線和不是用來發(fā)熱的用電器。
電流的熱效應(yīng)是電流經(jīng)過電阻時必然發(fā)生的一種效應(yīng)。
3、電路的分類：
（1）純電阻電路：
電爐、電熱毯、電飯鍋：將電能全部轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能；
（2）非純電阻電路：
電風(fēng)扇、電視機(jī)、洗衣機(jī)：將電能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能和其他形式的能；
二、影響電熱的因素：
1、實例猜想：
現(xiàn)象一：電爐子工作時，電爐絲熱得法紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱；
現(xiàn)象二：在測量小燈泡功率的實驗中，滑動變阻器阻值變大時，小燈泡變暗，溫度降低；
2、電流產(chǎn)生的熱量與電阻和電流的關(guān)系：
（1）如何表示電流通過電阻放出熱量的多少？
電阻發(fā)熱讓煤油溫度升高，通過比較溫度升高的多少來反映放出熱量的多少。
（2）為什么選擇的液體用煤油而不用水？
因為煤油在吸收相同熱量的情況下溫度變化更明顯（煤油比熱容較小）
（3）實驗探究分別用到了什么方法，如何使用？
A、控制變量法：
   在電流一定時，研究電熱與電阻的關(guān)系；
   在電阻一定時，研究電熱與電流的關(guān)系。
B、轉(zhuǎn)換法：
   將電阻產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)化為升高的溫度。
三、實驗設(shè)計與探究：
1、探究電熱與電阻的關(guān)系：
（1）如何控制電流不變？
     讓兩個阻值不同的電阻絲串聯(lián)在電路中。
（2）觀察什么現(xiàn)象？
     觀察初溫相同、質(zhì)量相同的煤油一段時間后溫度升高的多少。
（3）實驗結(jié)論：
     在電流、通電時間一定的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。
2、探究電熱與電流的關(guān)系：
（1）如何進(jìn)行操作，如何進(jìn)行觀察？
     在通電時間相同的情況下，給一個燒瓶中的鎳鉻合金絲通入大小不同的電流，觀察溫度計變化的快慢。
（2）實驗結(jié)論：
在通電時間、電阻一定的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。
四、焦耳定律
1、內(nèi)容、公式及單位：
（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。
（2）Q=I²Rt
2、焦耳定律公式的推導(dǎo)：
如何利用以前學(xué)習(xí)過的電學(xué)公式推導(dǎo)出焦耳定律的公式？
由W=UIt與U=IR可推出W=I²Rt
由W=UIt與I=U/R可推出W=(U²/R)t
3、W=UIt與Q=I²Rt的異同：
（1）不同點：A、W=UIt計算的是電流做的總功，消耗的全部電能；B、Q=I²Rt只計算轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分。
（2）W=UIt與Q=I²Rt的聯(lián)系：
A、在純電阻電路中兩公式計算的結(jié)果是相同的；B、白熾燈可近似看成是純電阻電路。
例：有一電動機(jī)提升重物，電動機(jī)的線圈電阻為4Ω，電動機(jī)兩端的電壓為200V，通過的電流為10A，若通電時間為1S，電流做功為_______J，產(chǎn)生的熱量為_______J。
3、電熱功率的計算方法：
（1）純電阻電路：
由W=UIt得P=UI
由Q=I²Rt得P=I²R
由W=(U²/R)t得P=U²/R
（2）非純電阻電路：
由Q=I²Rt得P=I²R
想想、議議：
用公式P=U²/R可以判斷，電阻越小電功率越大，而用公式P=I²R則可以說明電阻越大，電功率越大，這兩個結(jié)果矛盾嗎？
知識應(yīng)用一：小燈泡亮暗的判斷：
標(biāo)有“6V 3W”的燈泡L1與標(biāo)有“3V 3W”的燈泡L2；
（1）當(dāng)兩燈泡正常發(fā)光時，哪個更亮？
（2）當(dāng)兩燈泡串聯(lián)時，哪個更亮？
（3）當(dāng)兩燈泡并聯(lián)時，哪個更亮？
知識應(yīng)用二：超導(dǎo)及其應(yīng)用：
某些物質(zhì)在溫度降低到某一值時電阻會變成零，成為超導(dǎo)體。
（1）將超導(dǎo)體接入電路中還會有電熱產(chǎn)生嗎？
（2）超導(dǎo)體在生產(chǎn)生活中可應(yīng)用于什么地方？
知識應(yīng)用三：減小電熱的危害：
在哪些電路中電熱對我們是有害的，有什么危害？
（1）從理論上如何減小電熱的危害？
（2）實際中如何減小電熱的危害？