18.4焦耳定律 陈林
18-4焦耳定律(教案)人教版物理九年级全一册
焦耳定律1教学目标知识和技能目标(1)知道电流的热效应。
(2)探究影响电流产生热量多少的因素。
(3)理解焦耳定律的内容、公式、单位、及其运用。
(4)了解电热的利用和控制。
过程与方法目标(1)通过观察实验现象，激发学生思考，组织学习小组，学会组间组内合作。
(2)通过探究活动了解影响电流产生热量多少的因素，提高学生科学方法素养。
(3)通过小组合作总结交流焦耳定律的内容，培养学生批判性思维的能力。
(4)通过交流讨论电热的利用和控制相关信息，锻炼学生信息交流、发布的能力。
情感、态度与价值观目标(1)通过教师引导渗透科学方法教育，提高学生科学方法素养。
(2)通过小组合作学习并进行探究实验，培养学生设计能力和结果表述能力。
(3)引导学生细心观察生活，鼓励学生用物理知识解释生活现象。
2教材分析和创新点本节课题从电流热效应展开，组织学生设计实验，探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，并将所得结论与生活紧密联系解决实际问题，充分体现新课程标准“从生活走向物理，从物理走向社会”的发展理念。
原教材中实验的方案是：在烧瓶内安装发热电阻，观察烧瓶内煤油加热后温度上升情况来反映电阻发热量大小。
如果全班进行分组实验，需要烧瓶数量众多，实验所需电阻、温度计、导线等器材都较为繁杂，实验现象不太明显，需时较长。
针对这些问题，本人在该课中对该实验进行改进，采用新技术低成本的NCW型可逆测温纸，直接贴在发热电阻上，通过测温纸受热变色快慢来反映电阻发热多少，实验现象明显。
由于创新实验可大大缩短实验准备时间，本课有更多的时间用于培养学生设计和改进实验能力，针对每个探究子问题都能有学生上讲台展示自己的实验方案，全班讨论交流各实验方案的优缺点，再通过完整的学生分组实验得出结论。
该课当中学生设计实验环节用时10分钟，学生实验操作活动和实验总结交流用时15分钟。
教学过程重视学生思考，鼓励学生表达，培养学生自主的科学探究能力。
3重点难点教学重点通过实验探究影响电流产生热量多少的因素，理解焦耳定律的内容。
人教版初中物理九年级第十八章第四节18.4焦耳定律图文课件 (共18张PPT)
三、电能和电热关系
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，那么电 流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt =I2Rt=
U R
2
t
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电 机的机械能： 电能 内能+机械能
W＞ Q 热
1．内容：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．公式：Q = I2Rt I——安（A）
3．单位：焦耳（J）
R——欧（Ω） t——秒（s）
4、推导公式：Q = W = UIt =I2Rt=
U
2
R
t
当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，以上公式 通用，当电能转化为内能以外的能量时，W = UIt只能用来 计算电功，Q = I2Rt 只能用来计算电热
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
1、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。 ——高士其 3、学和行本来是有联系着的，学了必须要想，想通了就要行，要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多，只是成为一座死书库。 ——谢觉哉 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。—— 贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。 ——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。—— 列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。—— 华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。 ——苏霍姆林斯基 11、学会学习的人，是非常幸福的人。 ——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。 ——布瓦罗 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。 ——华罗庚 14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。—— 莱杰 15、学习是劳动，是充满思想的劳动。 ——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。 ——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。 ——毛泽东 18、只要愿意学习，就一定能够学会。 ——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。—— 列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。—— 赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。—— 约翰 · 贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。 ——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。 ——别林斯基
九年级人教版物理全册《18.4焦耳定律》一等奖优秀教学设计
教学过程设计
进行实验:教师作演示实验，学生认真观察。
实验数据记录： 加热时间
5Ω烧瓶液面上升格数
10Ω烧瓶液面上升格数 结 论 2min
4min 6min
分析实验数据、得出结论：
在电流和通电时间相同时，电阻越大，导体发热越多
电阻和电流相同时，通电时间越长，导体发热越多
（5）探究2：探索电热与电流的关系
设计实验：根据方案1设计电路原理图，并安装演示装置2。
进行实验:教师作演示实验，学生认真观察。
实验数据记录： 被控变量 电流A 液面上升格数 结 论 电阻为5欧
通电时间为1分钟
0.1
0.2
0.3
分析实验数据、得出结论：
观察演示实验
记录数据
分析实验数据、得出结论
认识装置图各部分的作用
观察演示实验
记录数据
便于分析
便于观察、理解实验目的
学会观察
学会分析数据
I
I 1
I = 2I 1
A
R = 5 Ω
R = 5 Ω
R = 5 Ω
R 2 = 10 Ω
R 1 = 5 Ω
A R = 5 Ω。
新人教版九年级物理全册18.4焦耳定律课件(共17张PPT)
提出问题：
电流产生的热量跟哪些因素有关呢？
猜想：R1＝10Ω
设计实验 （控制变量法）
1、怎样显示出电阻产生热量的多少呢？
R1＝10Ω
转换法
既看不
见也摸 转 换 不着的
科学量
既看得 见也能 测量的 科学量
转
换
能否截图成一 个电阻的
2.在相同的时间内，如何研究电热与电 阻的关系，怎样做到电流相同呢？
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
谢谢观看
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
物理九年级第18章第4节《焦耳定律》优质课件
交流举出日常生活中 用电器通电后主要产生热的例子。 （比一比哪一组找得多。）
电热器
热水器
电熨斗
饮水机
电饭煲
上面这些生活中常用的电器有什 么共同的特性？
电
内
电流通过导体热时效应能转化成 能，
这个现象叫做电流的
。
一、电流的热效应 动手做：自制灯泡
不同材质，不同粗细，不同长度的金属丝， 都会出现发热现象，且烧掉的时间也不相同。
二、电流的热效应与什么因素有关
实验探究：影响电流热效应的因素
猜想与假设 跟电阻 有关
烫手 用越久
干路 着火
越烫手
不烫手
跟电流 有关
跟时间 有关
二、电流的热效应与什么因素有关
实验探究：影响电流热效应的因素 实验方法
（1）当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什 么方法去研究？
生的热量为Q2，那么Q2是Q1的 ( B )
A、2倍
B、4倍 C、0.25倍 D、0.5倍
3.一根60Ω 的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内共产 生多少热量？ 解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60=6480J 4.某电动机上标有“220V 2A”，它的线圈电阻为5 Ω， 当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生 的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机 械能？
解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J 线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5 Ω×60S=120J 得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－120J=25200J
学习了本课后，你有哪些收获和感想？ 和大家分享一下好吗？
2024年九年级物理全册184焦耳定律教案1新版新人教版
2024年九年级物理全册184焦耳定律教案1新版新人教版一、教学内容本节课选自2024年九年级物理全册，第四章第3节“焦耳定律”。
详细内容包括：焦耳定律的概念、公式推导、应用实例，以及与电功、电功率的联系。
二、教学目标1. 让学生理解焦耳定律的含义，掌握焦耳定律的公式及其应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的实验操作技能。
3. 激发学生对物理现象的好奇心，培养学生的科学思维和探索精神。
三、教学难点与重点重点：焦耳定律的公式及其应用。
难点：焦耳定律的推导过程，以及与电功、电功率的联系。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、电压表、电阻器、导线、电池组、电热器等。
2. 学具：实验报告册、计算器、铅笔、橡皮等。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一个电热水壶加热水的实验，让学生观察电流通过电热器产生的热量，引发学生对焦耳定律的兴趣。
2. 理论知识讲解：（1）焦耳定律的概念：电流通过导体时，导体会产生热量，这种现象称为电流的热效应。
（2）焦耳定律的公式推导：根据能量守恒定律，电流所做的功等于产生的热量。
（3）焦耳定律的应用：计算电流通过导体产生的热量，以及分析实际电路中的热效应问题。
3. 例题讲解：讲解一道与焦耳定律有关的例题，让学生掌握解题方法。
4. 随堂练习：布置一道与例题类似的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
5. 实验操作：分组进行实验，测量不同电阻、电流和电压下的热量，验证焦耳定律。
六、板书设计1. 焦耳定律2. 内容：（1）焦耳定律的概念（2）焦耳定律的公式：Q=I²Rt（3）焦耳定律的应用（4）例题解析（5）随堂练习七、作业设计1. 作业题目：（1）计算电流为5A，电阻为10Ω的导线在1分钟内产生的热量。
（2）分析一个实际电路中的热效应问题，计算电流通过电路产生的热量。
2. 答案：（1）Q=I²Rt=5²×10×60=15000J（2）根据实际情况计算。
18.4 焦耳定律
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。
对只存在电流热效应的电路均可用这些公式来计算热量。
电功与电热的区别与联系
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。
例如：当电扇工作时，消耗的电能主要
转化为电机的机械能，有少部分转化为内能发热。
W总＝UIt =W机械能＋Q热量
电能>内能
总结：电功与电热的联系
① 在纯电阻电路，电流所做的功只转化为内能，电路消耗
的电能和生成的内能在数值上是相等的，即W=Q，如电炉、电
热器、电熨斗等.
② 在非纯电阻电路中，如含有电动机等，电流做的功一部
②影响电功大小的因素
电流所做的功与 电压、电流、通电时间 成正比。
③公式：
W = UIt
④国际单位：焦耳（J）
1焦 =1伏·1安·1秒
思考：生活中，利用电能转化为内能的用电器有哪些？
通电后产生热量取暖
通电后可以烧开水
电热水壶
电热扇
电能转化内能
能转化为能的现象
：
电饭锅
通电后产生热量煮饭
电热毯
通电后电热毯发热
想一想:
导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？
猜想：
可能与电阻有关；
可能与电流有关；
可能与通电时间有关；
研究方法：
控制变量法
视频讲解《探究实验—电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系》
实验探究
实验Байду номын сангаас置
人教版九年级物理第十八章18·4《焦耳定律》教案
第二次实验：欲使其电阻一样，电流不等，可以在两个相等的电阻上再并联一个等值的电阻丝，则干路和支路上的电流不相等，如图2。
【进行实验】
教师演示，视频回顾（被加热的物质是空气）。
【分析论证】
1．在通电时间和电流一定时，电阻越大，电流产生的热量就越多。
2．在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量就越多。
3.在电阻和电流一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
(三)焦耳定律
1.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，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律。
2.公式：Q=I2Rt。
3.单位：热量Q的单位用焦耳（J），电流I的单位用安培（A），电阻R的单位用欧姆(Ω)，通电时间t单位用秒(s)。
微课演示：用凡士林将火柴粘在串联的电阻丝上，接通电源，过一会儿发现，电阻大的火柴先掉下。
（四）、电能和电热的关系
纯电阻电路：Q = W = UIt = I2Rt
非纯电阻电路：电能内能+机械能
W＞Q
热
（五）、电热的利用和防止
1．任何用电器工作时都是产生电热。
因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少在都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热。
2．电热的利用：制成电热器
3．电热的防止：安装散热窗、散热风扇等。
三、课堂小结：本节课你有哪些收获？
四、达标检测：见多媒体课件及反馈题纸
●教学反思：。
184节焦耳定律181课时[可修改版ppt]
电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个 并联一个电阻时，电阻中的电流改变，可探究 电流产生热量跟电流关系．(4)图乙烧瓶内的电 阻值都是5 Ω，阻值相等，通电时间相等，电 流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量 跟电流的关系．(5)一个U形玻璃管中液面高度 几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏 气．
184节焦耳定律181 课时
候课自学
1．电流通过导体时，导体发热，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____，这个规 律叫做焦耳定律． 3．如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间 用t表示，则焦耳定律的表达式为_Q_＝___I2_R_t_______．
A．图甲、乙两次实验都无法研究电流产生的热量与时间 的关系 B．图甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热 量更多 C．图乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．图乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度 差比左侧的小
例3：常用的电饭锅是利用电流的____热____效应 工作的．其正常加热时的电阻为48.4 Ω，接在 家庭照明电路中正常加热工作1 s产生的热量 是___1__0_0_0_____J.
方法 根据焦耳定律Q＝I2Rt，电热的影响因素是 点拨 电流、电阻和通电时间，不能根据W＝UIt
或W＝ t得出电热的影响因素是电压的
结论．
课堂检测2：如图是研究电流通过导体产生的热 量与哪些因素有关的实验，密闭容器中有一定量 的空气，容器上盖有一管口用塑胶软管与U形压
强计相连通，下列分析正确的是( D )
6．家用洗衣机的主要部件就是电动机，若一个洗衣机在
课件一184焦耳定律
用手一摸电视机后盖
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
1
电热器
水用管状电热器
热水器
饮水机
电熨斗
电烤箱
上面的用电器都有什么特点
小结
?电流的热效应 ?导体通电后产生的热量与那些因素有关 ?焦耳定律内容及公式 ?有关热量的计算 ?电热的利用与防止
通过电阻丝的电流为：
I= _U_
36V =
=0.6A
电流产生的热量为： R 60?
Q=I2Rt=(0.6A)2×60? ×300S=6480J
电热的利用和防止
利用：电热器: 用电来加热的设备 主要部分——发热体 工作原理：电流热效应 如：电熨斗、电烙铁、电炉等
防止：电视机加散热窗 计算机、电动机等还要加风扇
一、电流的热效应
?电流通过导体时电能转化为热，这 个现象叫做电流的热效应。
电热器
现象:
电炉丝和导线通过的 电流相同 。 为什么电炉丝热的发红，而导线 却几乎不发热？
问题: 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
猜想：
与 电阻、电流、时间 有关
演示实验：1
?1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联, 并粘上等量的凡 士林,通过观察凡士 林熔化所用的时间长短进行比较. (加热固体)
（控制变量法 转换法）
条件： 等量煤油， 电流相同,时间相同 现象：
B瓶中电阻温度上升的多
结论：
电流和通电时间相同时， 电阻越大，产生的热量越 多。
条件：
通电时间相同，电阻相同 现象： 电流大时，温度上升多
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验装置
[设计实验]
讨论1：当一个物理量被猜测与多个因素有关， 应该用 什么方法去研究？ （控制变量法）
讨论2：实验中通过观察什么现象来比较电流产 生的热量的多少？这种研究方法叫什么法？ （转换法）
实验 装置
实验中，通过观察 管中液面上升的高度 ______________________ 来比较电流产生的热量的多少.
电热水器
这些用电器工作时 有什么共同特点？
电热水壶
电炉
电烤箱
电饭锅
电热取暖器
其它常见电热器：
电烙铁
热得快
电热毯
电熨斗
观察思考
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?
提出问题：
电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关?
电流的大小
猜想： 导体电阻的大小
通电时间
演示实验
纯电阻
非纯电阻
在非纯电阻电路 哪些公式可以用
• • • • • • 电功，电功率的定义式 W电=UIt P总=W/t P总=UI 焦耳定律（计算热量/内能/热功/热功率） Q=I2Rt P热=I2R 机械功/功率（根据能量转化） W机械=UIt-I2Rt P机械=UI-I2R
例1、某电动机的额定电压是220V,它正常工 作时的电流为1.5A,电动机线圈电阻为4Ω,若 此电动机工作300s,那么它所消耗的电能及产 生的热量分别是?对外做的机械功是多少？
5.例题解答：
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量? 解:
U 36 V I= = = 0.6 A R 60 Ω
Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
三、电热的利用和防止
Q = W = I2Rt (如：电暖器，电饭锅，电炉子等)
2 U 算电能和电热都一样： Q=W=Pt=UIt = R t
我们学了焦耳定律，怎样回答前面的问题？
4.应用解释：导线和电炉丝串联，为什么电炉丝 热得发红，而导线却几乎不发热呢？ 答：电炉通过导线接到电路中，导线中的 电流跟电炉丝中的电流相等，但电炉丝的电阻比 连接电炉丝的导线电阻大得多，根据焦耳定律 Q=I2Rt知，电流相等时，电阻大的，相同时间 里放出的热较多，所以电炉丝很热，而导线却不 热。
1．电热的利用
电热毯 电饭锅
电熨斗
Байду номын сангаас
电烙铁
热得快
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。
电热孵化器
2．防止电热的危害 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。 如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑 运行时要用微型风扇及时散热等等。
第2课时 非纯电阻电路功和功率的计算
“电动机不转”
例2、某同学对录音机中的小电动机用如图电路进 行实验研究。闭合开关，移动滑动变阻器的滑 片 ，当电压表的示数为 2 V 时，电流表的示数 为 1A ，此时电动机卡住未转动。当电压的示数 为 2V 时，电流表的示数为 0.3 A ，此时电动 机匀速转动，求：
（ （ （ （ 1 2 3 4 ）电动机线圈的电阻； ）电动机转动时消耗的电功率； ）电动机转动时产生的机械功率。 ）电动机卡住时的发热功率。
注意：电动机不转时会产热急剧上升,导致电动 机烧毁甚至引发火灾
变式、如图是直流电动机提升重物的示意图 和电动机工作时的能量转化情况．电源电压 为110V且保持不变，电路中的电流是5A，重 500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度 匀速上升，不计各处摩擦，则1min里电动机 6000 ，电动机线圈的电阻是 产生的内能为____J ____ 4 Ώ
第十八章 第４节
焦耳定律
情景引入：电脑使用一段时间后，用手触摸主机有什么感
觉？为什么？电脑后面有一些小孔，而且有时能听到风扇转动 的声音，小孔和风扇起什么作用？
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
请举例说明。
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
电热器 利用电流的热效应来加热的设备：______
观察实验
二、焦耳定律
1.内容：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。
焦耳
(1818－1889)
2.公式：Q
= I² R t
焦耳定律
热量 电流 电阻 时间 意义：
单位：J
A
Ω
S
3、电能和电热关系
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，那么电流产生的热量Q 就 等于消耗的电能W（纯电阻电路），即