焦耳定律课件2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第十八章电功率第4节焦耳定律人民教育出版社八年级物理（实际功率之比等于电流之比等于电阻的反比）（实际功率之比等于电压之比等于电阻之比）1、串联电路：I=I1=I2；U=U1+U2；R=R1+R2；（串联电路相当于增加了电阻的长度，总电阻大于任意一个电阻。）串联电路中某一个电阻增大，其两端电压增大，与之串联的另一个电阻两端电压减小。2、并联电路：U=U1=U2；I=I1+I2；

（并联电路相当于增加了电阻的横截面积，总电阻小于任意一个支路电阻。）并联电路中某一个支路电阻增大，其支路电流减小，干路电流也减小；各支路互不影响。3、无论是串联电路还是并联电路，由和P=I2R可知，若电阻R一定（相同）电功率P与U2或I2成正比。【知识回顾】【问题】你能从能量转化的角度将这些电器进行分类吗？主要将电能转化为内能的电器，我们习惯称为电热器。主要将电能转化为内能以外的其他形式的能的电器，伴有电热产生，我们习惯称之为非电热器。普遍规律：任何电路元件（包括导线、插线板等电路设备或元件）在工作时都会产生电热。认识电热器和非电热器利用电热不利用电热不利用电热任何电路元件包括导线、插线板等电器设备及元件在工作时都会伴有电热的产生。【猜想】电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?课本120页“问题”：电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?可能有电流、电阻、通电时间电流的热效应电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能。形成电流电能转化为内能【演示实验】电流通过导体时产生热的多少与电流、电阻、通电时间有关研究方法：控制变量法1、研究电热与电阻时，保持电流和通电时间不变；2、研究电热与电流时，保持电阻和通电时间不变；3、研究电热与时间时，保持电流和电阻不变。阅读：课本120页电热与电阻的关系，了解实验装置的工作原理和电路设计【演示实验1】电热与电阻的关系实验结论：电流和通电时间相同时，电阻越大产生的电热越多。R1=5ΩR2=10ΩA【演示实验1】电热与电流的关系实验结论：电阻和通电时间相同时，电流越大产生的电热越多。I=2I1I1AR=10ΩR2

=10ΩR1

=10ΩI210Ω10Ω10Ω10Ω焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。焦耳焦耳定律焦耳定律：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。公式：Q=I2Rt

单位：焦耳（J）含义：由Q=I2Rt可知：①通电时间相同，电流相同，电阻越大产生电热越多；②通电时间和电阻相同，电流越大产生电热越多；③电流和电阻相同，通电时间越长，产生电热越多。Q=I2Rt=4.52A2×4Ω×3600sQ=2.91×105J

1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，则Q=W:

2．当电流通过导体，如果把电能主要转化为机械能等其它非内能的能量，不可避免的将一部分转化为内能，则Q<W:

非电热器：产生的电热：Q=I2Rt消耗的电能：W=Pt=UIt或

W=W其他+Q电能和电热关系电热器：消耗的电能=产生的电热：

Q=W=Pt=UIt=I2Rt

例：电功率同为1000W的电热水壶和电动机，电动机的线圈电阻为4Ω，如果工作一小时，消耗的电能各是多少？产生的电热各是多少？电热水壶：Q=W=Pt=1000W×1h=1kWh=3.6×106J电动机：W=Pt=1000W×1h=1kWh电热的利用和防止电热器利用电热电热器的优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。非电热器都需要防止电热损坏电路中的电路元件插线板，插座等电路元件也要防止电热导致的绝缘层老化，出现漏电，甚至是短路引起火灾事故Q=I2Rt=22A2×2Ω×60s=480J1、解：2、解：Q=W=Pt=450W×60s=2.7×104J3、解：W=Pt=40W×600s=2.4×104J4、解：5、解：【练习与应用】【练习与应用】6、答：7、答：导线连接的位置接触电阻较大，根据Q=I2Rt，当I、t相同时，连接处比别处产生断更多热量，更容易引起火灾。（1）电暖气、电烙铁、电热毯等；（2）电动机利用散热片增大散热面积，计算机利用风扇散热。【复习与提高】1、解：W=UIT=380V×2.1A×60s=47880J2、解：3、解：W=UIt=3.7V×4A×3600s=5.3×104JW'=(80%-70%)×5.3×104J=5.3×103J4、解：W1=P1t1=4×10-3kW×1.5h=6×10-3kW·h5、解：当滑片在最左端时，小灯泡两端的电压为额定电压6V，此时小灯泡的电功率当滑片在最右端时，小灯泡中的电流为0.2AP2=I22R=(0.2A)2×12Ω=0.48WP1=U1I1=6V×0.5A=3W6、解：7、解：当滑动变阻器电阻为零时，小灯泡两端电压为4.5V,最大工作电流小于0.6A，所以选0-0.6AARpSV8、解：W=UIt=3.7V×20000mA·h=3.7V×20A·h=74W·h<160W·h可以带上飞机W'=160W·h=160W×3600s=5.76×105J[提升]当开关S1闭合、S2断开时，甲、乙两电表的示数之比为5:3,则两表均为电流表，一段时间后，电阻R1产生的热量为Q1，先同时更换两个电表，并调整开关状态，使两电表正常，经过相同时间电阻R1产生的热量为Q2，则Q1：Q2为：甲、乙都为电流表，甲表测干路电流，乙表测R2支路的电流，则I:I2=5:3根据I=I1+I2,可得：调整电路后，将甲乙换成电压表，则R1和R2串联