电流的热效应焦耳定律课件-苏科版物理九年级下学期

第十五章电功和电热第3节电热器电流的热效应实践与练习学习目标温故知新当堂检测电流的热效应活动15.2探究影响电流热效应的因素焦耳定律生活·物理·社会初中物理苏科版（2024）九年级下册1.知道电热器是主要利用电流热效应工作的装置，知道电热器一般都是由电阻组成的。2.通过探究，知道电热器产生的热量与电热器自身的电阻、通过它的电流以及通电时间有关。3.知道焦耳定律的表述、适用范围和计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算。1.熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，用高温熨平衣物，是通过_______(选填“热传递”或“做功”)的方式改变物体内能的；现在的电熨斗通过加热来熨平衣服，电熨斗加热水时，将电能转化为_____能。热传递

内2.有三个用电器，一个是“220V，60W”的电风扇，一个是“220V，50W”的电热毯，另一个是“220V，45W”的LED节能灯。都正常工作相同的时间，消耗电能最多的用电器是______，产生热量最多的用电器是______。电风扇电热毯热效应电流的三大效应：磁效应化学效应1.导体中有电流通过时会发热，电能转化为

能，这种现象叫作电流的热效应。2.电热的应用——电热器(1)定义：利用

工作的装置。(2)能量转化：

能转化为

能。内电流热效应电内一、电流的热效应3.电热的危害：①

；②损害电器设备，引发

等。浪费电能安全隐患一、电流的热效应1.猜想通过导体的电流导体的电阻通电时间二、焦耳定律活动15.2探究影响电流热效应的因素(一)电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关？2.物理研究方法：

。(1)探究电热与电流的关系时，应保持

、

相同，改变

；(2)探究电热与电阻的关系时，应保持

、

相同，改变

；(3)探究电热与通电时间的关系时，应保持

、__________相同，改变

。控制变量法导体的电阻通电时间通过导体的电流通过导体的电流通电时间导体的电阻通过导体的电流导体的电阻通电时间15.2探究影响电流热效应的因素可以通过液体

来比较电阻丝产生热量的多少。这是利用

的物理研究方法。3.实验设计(1)装置与原理如图甲所示，电流通过电阻丝产生的热量被液体吸收，温度升高。温度的变化转换思考：如何判断电流产生热量的多少？15.2探究影响电流热效应的因素(2)电路设计参照图甲，在三个相同的容器内分别安装一段电阻丝R1=6Ω、R2=6Ω、R3=3Ω，并按照图乙所示电路图连接电路。(用学生电源供电)15.2探究影响电流热效应的因素4.探究过程(1)记录各容器内液体的初温。(2)闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R0，使电流表的示数为1.5A，分别记录2min、4min时电阻丝R1所在容器中液体的温度。断开开关，分别算出液体升高的温度。结论：通过电阻的电流一定时，通电时间

，产生的热量

。电阻通电时间/min电流大小/A液体的初始温度/℃断开开关时，液体的温度/℃液体升高

的温度/℃R1=6Ω21.520

35

1541.520

50

30越长越多15.2探究影响电流热效应的因素结论：通过电阻的电流和通电时间相同时，导体的电阻

，产生的热量

。(3)闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R0，使电流表的示数为1A，分别记录4min时电阻丝R2、R3所在液体中的温度。断开开关，分别算出液体升高的温度。越大

越多电阻通电时间/min电流大小/A液体的初始温度/℃断开开关时，液体的温度/℃液体升高

的温度/℃R2=6Ω41204020R3=3Ω4120301015.2探究影响电流热效应的因素(4)比较步骤(3)中的电阻R2和步骤(2)中通电4min时电阻R1液体升高的温度，可以得到结论：电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流

，产生的热量

。越多越大15.2探究影响电流热效应的因素5.交流与讨论(1)实验表明，电流通过电阻产生的热量与

、

和____

有关。(2)该探究实验中，滑动变阻器的作用是____________________________

。(3)若将电路中的电阻丝R1=6Ω和R3=3Ω位置互换，用现有器材，该装置仍能够探究电热与

(①电流、②电阻、③通电时间、④都不可以)的关系。如果可以，如何操作？如果不能，请说明原因。

练习时间长短电流的大小电阻大小通电改变接入电路中的电阻，改变电路中的电流大小

①、②、③

15.2探究影响电流热效应的因素1.灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，因为

。

2.相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，因为

。

3.电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。因为

。

学以致用电阻不同电流不同通电时间不同(二)焦耳定律1.内容：电流通过导体产生的热量与

成正比，与导体的____成正比，与

成正比。2.公式：

。3.单位：焦耳(J)。电流的平方电阻通电时间Q=I2Rt二、焦耳定律

二、焦耳定律例题

某电热器接入220V的电路中正常工作时，其发热体的电阻为55Ω。求该电热器在20min内产生的热量。分析

根据已知条件，可以先由欧姆定律计算出通过发热体的电流，再由焦耳定律计算出电热器在20min内产生的热量。解答

通过发热体的电流

该电热器在20min内产生的热量二、焦耳定律二、焦耳定律练习

121.如图所示的迷你小风扇，其核心部件为一个小电动机。若此电动机的额定电压为3V，正常工作时，通过线圈的电流为0.5A，线圈电阻为1Ω，正常工作2min电风扇线圈上产生的热量为

。

学以致用30J解析正常工作时间t=2min=120s，电风扇线圈上产生的热量Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×120s=30J。2.连接家庭电路时，若接触不良，相比接触良好时连接处的电阻会_____

(选填“更大”或“更小”)，电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾。把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中，通电10min产生的热量为

J。

更大6.6×10512认真阅读“芯片的散热”相关内容，完成下列填空。1.计算机芯片上的散热器一般由

和

组成；通常芯片通过铜片与散热片接触，因为铜具有良好的

。2.随着新材料和新科技的应用，采用

、

覆盖以及__

装置等措施，提高了散热效率。风扇散热片导热性石墨散热片导热凝胶真空腔均热板三、生活·物理·社会散热片电扇散热片电扇1.电热器工作时，其内部发热体的温度很高，而将它与电源相连的导线却不怎么热。这是为什么?因为电热器内部发热体的电阻远大于导线的电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大产生的热量越多，所以发热体热而导线不怎么热。2.某家用电暖器的规格为“220V

1100W”。该电暖器正常工作时，其内部发热体的电阻是多大？在额定电压下工作10min，产生的热量是多少焦?由可得，发热体的电阻通电10min产生的热量3.某型号电饭锅有两挡，“1”挡是高温烧煮，“2”挡是焖饭、保温。如图所示是对该电饭锅进行测试的电路，其中R0和R是电饭锅内部的发热体。当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时，电流表的示数分别为5A和0.1A。(1)求R0和R的阻值。当开关S置于“1”挡时，电路为R₀的简单电路，由可得当开关S置于“2”挡时，R₀与R串联，总电阻故R=R总

-R₀=2200Ω-44Ω=2156Ω(2)当开关S置于“1”挡和“2”挡时，电饭锅的电功率分别是多大?“1”挡电功率P1=UI1=220V×5A=1100W“2”挡电功率P2=UI2=220V×0.1A=22W4/11.电炉通电以后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，原因是A.通过电炉丝的电流大B.通过导线的电流大C.导线的电阻小，发热功率小D.电炉丝的电阻小，发热功率大√解析解析导线和电炉丝串联，所以通过它们的电流相等，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；因导线的电阻小，发热功率小，所以产生的热量少，故A、B、D不符合题意，C符合题意。2.(2025·无锡)一种简易的泡沫塑料切割装置电路如图所示，电源电压为6V，用以切割的金属电热丝R的阻值为1Ω，闭合开关S后，电路中电流为

A，10s内电热丝R产生的热量为

J。若要减小电热丝R的发热功率，请写出一种合理做法：

。

4/26360减小电源电压解析

4/33.(2025·白银三模)根据电流的

效应，人们制造了电热毯、电熨斗、电热水壶等用电器；一个标有“220V

840W”字样的电热水壶正常工作10min，产生的热量全部被质量为2kg、初温为24℃的水吸收，水的温度将升高到

℃。[1个标准大气压，c水=4.2×103J/(kg·℃)]

热84解析