人教2011课标版《第4节能源与可持续发展》优质课教案下载

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4．应用Q＝I2Rt和I＝ 等公式进行有关计算．

【主体知识归纳】

1．焦耳定律的内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．

2．焦耳定律公式：Q＝I2Rt．

3．电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所做的功W全部用来产生热量Q，那么，电流产生的热量就等于电流所做的功，即Q＝W．

【基础知识精讲】

1．“验证焦耳定律”实验的思想方法

在这个实验中，再次运用了控制变量的方法，请阅读实验内容，思考下列问题：

（1）通过观察比较什么现象来说明电流通过导体产生热量的多少?

（2）在第一次实验中，为了定性研究电流产生的热量与电阻的关系，应控制哪些条件？怎样控制？

（3）在第二次实验中，为了定性研究电流产生的热量与电流强度的关系，应控制哪些条件？怎样控制？

（4）在第三次实验中，为了定性研究电流产生的热量与时间的关系，应控制哪些条件？怎样控制？

（5）通过实验，可以得出什么结论？

2．怎样理解和应用焦耳定律?

焦耳定律Q＝I2Rt是一个实验定律，是焦耳在大量实验的基础上总结得出的，定量地表示了电能转化为内能的规律．

焦耳定律中“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比”，这句话你是怎样理解的?

应用焦耳定律解决问题时，公式中的各物理量必须对应于同一段电路或同一个导体．如果电路中存在多段电路或多个导体，必须注意它们各自的对应关系，不可“错位”．

例1 电炉丝坏了，去掉四分之一后接在原来的电源上使用时，在相等时间内产生的热量与原来产生的热量之比为

A．3∶4B．4∶3C．4∶1D．1∶4

解析：本题中，由于电阻变化而使电路发生了变化，应认清哪些物理量变化，哪些物理量不变，全面进行分析．

例2?? 某电热水器内有R１、Ｒ２两根电热丝，在电压不变的情况下，单独接通Ｒ１或

Ｒ２，热水器中的水需要15 min或20 min将沸腾．问：（1）若将Ｒ１、Ｒ２串联使用，这些水多少时间才能沸腾?（2）若将Ｒ１、Ｒ２并联使用，这些水多少时间才能沸腾?

解析：由于电源电压U不变，两根电热丝单独使用放出的热量分别为：