焦耳定律教学课件 -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

焦耳定律人教版九年级全一册2能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。3通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。1能通过生活实例，认识电流的热效应。学习目标小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴，可是用手一摸电视机的后盖就知道，小明刚看过电视。你知道他爸爸是根据什么判断的吗？情景引入任务一电流的热效应活动1：阅读课本内容，回答问题。电热水器电炉电烤箱电饭锅问题：这些家用电器的共同特点是什么？共同特点是：电流通过导体时，电能要转化为热能，电器的内能增大。电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。活动2：观察下图结合生活中电热器工作时，导线和电器通过的电流是相等的，但是可以明显的发现导线几乎不发热。导线几乎不发热电阻丝热得发红问题：根据活动提出一个有价值的探究问题，并说说你的猜想。探究问题：电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关？猜想：①通电时间越久产生的热量越多，可能与时间有关；②导线与电炉丝的电阻不同，可能与电阻有关；③也可能与通过的电流有关。实验2：研究电热与电流关系I=2I1AIR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1结论：R

和t

相同时，I越大，Q越多。现象：D

中液面上升多条件：容器相同，R相同，t相同5Ω5Ω5ΩCD实验视频设计实验:电流通过导体产生热量与电阻的关系R1=5ΩR2=10ΩAU型管中液面高度的变化保持电流、通电时间相同控制变量法电路图实验器材转换法电流通过电阻丝产生热量密闭空气温度变化反映

进行实验实验结论在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。(2)探究电流通过导体产生的热量跟电流的关系如图所示，两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将另一段电阻丝与容器内的电阻丝并联，因此通过两个容器中电阻丝的电流不同。闭合开关，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。实验次数电流关系电阻大小/Ω通电时间关系U形管液面高度差Δh左右左右左右左右1(上图)相等510相等2(下图)大小相等相等【收集证据】大大小小1.在电流和通电时间相等的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。2.在电阻和通电时间相等的情况下，电流越大，电流产生的热量越多。活动小结1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。2.电流通过导体时产生热的多少与电阻、电流和时间有关。①在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。②在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。③在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。任务二焦耳定律活动1：阅读课本

“焦耳定律”内容，思考问题。

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于电流、电阻和通电时间的关系。(1)焦耳定律适用于一切电路。(2)只有在纯电阻电路中，消耗的电能完全转化为内能，即Q＝W，如电烙铁、电热毯等。(3)在非纯电阻电路中，电流做的功分为两部分，即电能转化为内能和其他形式的能，此时Q＜W，如电动机电路、电池充电等。【小结】1.电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热电热器的优点: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。知识点三：电热的利用和防止电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用了电流的热效应，这类用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体。

根据焦耳定律

Q=I²Rt可知，在相同时间，电炉丝产生热量大。讨论：电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?串联电路电流相等电炉丝电阻大电炉丝电阻与电线电阻若Q＝W

＝UIt由欧姆定律U＝IRQ＝

U

ItIRI2Rt⇒‌2．公式：Q=I

2Rt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。3.单位：I表示电流，单位是安培（A）R表示电阻，单位是欧姆（Ω）t表示时间，单位是秒（s）Q表示热量，单位是焦耳（J）1焦耳=1安2×1欧×1秒1．内容：电热和电功的关系（1）电功与电热的区别电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为内能的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。解析前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同；两者并不矛盾，只是它们成立的前提条件不同。额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？电热类家用电器按电热元件的电热转换方式可分为电阻式、红外式、感应式、微波式四大类。石英管电暖器电阻式红外式电烤箱感应式电磁炉微波式微波炉2.电热的危害电流的热效应也可能产生危害。例如，计算机、电视机工作时电流的热效应，导致温度过高，会影响其正常工作和使用寿命。故计算机、电视机的后盖都留有小孔，计算机还装有风扇。为了防止用电器温度过高，必须通风散热。

散热窗电脑工作时，CPU等部件的温度也会升高，需要安装散热窗、使用微型风扇及时散热。大型电动机等大功率的用电器