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課程內容

《電熱器 電流的熱效應》
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紅，而導線卻幾乎不發熱？
3、圖中反映出的問題是什么？
一、電流的熱效應：
1、什么是電流的熱效應：
電流通過導體時，電能轉化成熱，這個現象叫電流的熱效應。
電流的熱效應是將電能轉化為內能。
2、電流熱效應的適用范圍：
（1）用來發熱的用電器；
（2）通電導線和不是用來發熱的用電器。
電流的熱效應是電流經過電阻時必然發生的一種效應。
3、電路的分類：
（1）純電阻電路：
電爐、電熱毯、電飯鍋：將電能全部轉化為了內能；
（2）非純電阻電路：
電風扇、電視機、洗衣機：將電能轉化為了內能和其他形式的能；
二、影響電熱的因素：
1、實例猜想：
現象一：電爐子工作時，電爐絲熱得法紅，而導線卻幾乎不發熱；
現象二：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、電流產生的熱量與電阻和電流的關系：
（1）如何表示電流通過電阻放出熱量的多少？
電阻發熱讓煤油溫度升高，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系；
   在電阻一定時，研究電熱與電流的關系。
B、轉換法：
   將電阻產生熱量的多少轉化為升高的溫度。
三、實驗設計與探究：
1、探究電熱與電阻的關系：
（1）如何控制電流不變？
     讓兩個阻值不同的電阻絲串聯在電路中。
（2）觀察什么現象？
     觀察初溫相同、質量相同的煤油一段時間后溫度升高的多少。
（3）實驗結論：
     在電流、通電時間一定的情況下，電阻越大，產生的熱量越多。
2、探究電熱與電流的關系：
（1）如何進行操作，如何進行觀察？
     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）實驗結論：
在通電時間、電阻一定的情況下，電流越大，產生的熱量越多。
四、焦耳定律
1、內容、公式及單位：
（1）電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。
（2）Q=I²Rt
2、焦耳定律公式的推導：
如何利用以前學習過的電學公式推導出焦耳定律的公式？
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只計算轉化為內能的那一部分。
（2）W=UIt與Q=I²Rt的聯系：
A、在純電阻電路中兩公式計算的結果是相同的；B、白熾燈可近似看成是純電阻電路。
例：有一電動機提升重物，電動機的線圈電阻為4Ω，電動機兩端的電壓為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，這兩個結果矛盾嗎？
知識應用一：小燈泡亮暗的判斷：
標有“6V 3W”的燈泡L1與標有“3V 3W”的燈泡L2；
（1）當兩燈泡正常發光時，哪個更亮？
（2）當兩燈泡串聯時，哪個更亮？
（3）當兩燈泡并聯時，哪個更亮？
知識應用二：超導及其應用：
某些物質在溫度降低到某一值時電阻會變成零，成為超導體。
（1）將超導體接入電路中還會有電熱產生嗎？
（2）超導體在生產生活中可應用于什么地方？
知識應用三：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？