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[!--downpath--]18.4 焦耳定理學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 了解什么是電壓熱效應(yīng)。 2、了解生活中哪些家用電器利用了電壓的熱效應(yīng)。 3、探究電壓通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的原因焦耳定律u型管實(shí)驗(yàn)圖,推導(dǎo)出焦耳定理,并用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單估算。 這些家電有什么共同特點(diǎn)? 這些家電有什么共同特點(diǎn)? 當(dāng)電壓通過(guò)這種家用電器時(shí),它會(huì)產(chǎn)生熱量。 什么是電壓熱效應(yīng)? 當(dāng)電壓通過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱。 這些現(xiàn)象稱(chēng)為電壓熱效應(yīng)。 電壓通過(guò)導(dǎo)體時(shí)形成的熱量與什么關(guān)系? 根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)到的知識(shí),做一個(gè)猜測(cè): 1、產(chǎn)生的熱量可能與導(dǎo)體的內(nèi)阻有關(guān)。 2. 產(chǎn)生的熱量可能與通過(guò)導(dǎo)體的電壓大小有關(guān)。 3. 發(fā)熱可能與開(kāi)機(jī)時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。 考察其原因與電壓通過(guò)導(dǎo)體R1=5ΩR2=10ΩA時(shí)產(chǎn)生的熱量有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備:電源、開(kāi)關(guān)、不同阻值的內(nèi)阻線、電流表、密封容器、U型管等探索電壓通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與內(nèi)阻的關(guān)系。 兩個(gè)內(nèi)阻串聯(lián)焦耳定律u型管實(shí)驗(yàn)圖,電壓相同。 探究電壓通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與內(nèi)阻之間的關(guān)系。 密閉容器內(nèi)的空氣會(huì)隨著溫度下降而膨脹,浮力減小,U型管外側(cè)的液體會(huì)產(chǎn)生高低差。 控制變量法轉(zhuǎn)換法 當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電壓和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體的內(nèi)阻越大,形成的熱量就越多。 實(shí)驗(yàn)推演 I==5ΩR=5ΩR=5ΩI1 探究電壓通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電壓的關(guān)系。 內(nèi)阻和通電時(shí)間相同,只是電壓不同。 密閉容器內(nèi)的空氣會(huì)隨著溫度下降而膨脹,浮力減小,U型管外的液體會(huì)產(chǎn)生高差。 控制變量法的換算方法探討了電壓通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電壓之間的關(guān)系。 當(dāng)導(dǎo)體的內(nèi)阻和通電時(shí)間相同時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電壓越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多。 實(shí)驗(yàn)推理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):每隔1分鐘觀察一次U型管外液面高度差,探究電壓通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系。 導(dǎo)體的內(nèi)阻和通過(guò)電壓是恒定的。 通電時(shí)間越長(zhǎng),導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。 實(shí)驗(yàn)推導(dǎo) 導(dǎo)體形成的熱量的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)與導(dǎo)體的內(nèi)阻、電流大小、通電時(shí)間有關(guān)。 俄羅斯科學(xué)家焦耳通過(guò)常年的大量實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確測(cè)出:電壓通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電壓的平方成反比,與導(dǎo)體的內(nèi)阻成反比,與導(dǎo)體的內(nèi)阻成反比到電氣化時(shí)代。 Joule's ( ) (適用于純內(nèi)阻電路) 推理電熱的使用和避免 1. 如右圖所示,一位同事利用這個(gè)裝置探索了焦耳定理。 控制變量法是用的,也是用的。 鞏固練習(xí)換算法 生活用水是導(dǎo)體 2、如圖所示,R1=5Ω,R2=10Ω,I1=1A,求(1)R2兩端電流。 (2) R1在2分鐘內(nèi)放出多少熱量? 鞏固練習(xí)$