人教版物理九年级上册《焦耳定律》
第十八章第4节焦耳定律课件人教版九年级物理全一册
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比
右侧的小
D．本实验中用到的实验方法有控制变量法
和转换法
2.如图电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω．当S2断开，S1
闭合时，电阻R1消耗的电功率为
W；当S1、S2都闭合时，
6s内电流通过R2产生的热量是
J。
3.为方便学生家长饮水，学校在教学楼安装了一个额定电压为220V的电
热水器，其铭牌上显示额定加热功率为2200W、保温功率为200W。如
图是电热水器简化的工作原理图，R1、R2是定值电阻，则R2=________Ω。
一个标有“220V 5A”的电热水壶，正常工作 7min，电流产生的热量为
J．若
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 者好像有矛盾，这是怎么回事？
图1-空调加热
图2-电热毯的利用
注意:电热的散热效果，不能长时间开加热，防止引发火 灾。
1.小珠利用如图探究“电流通过导体时产生的热
量与什么因素有关”，则下列说法正确的是 （A．该装）置可以探究电流产生的热量与电阻的关系
公式：Q=I2Rt 单位：焦耳（J）
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多 少热量？
解析 先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流。 I=U/R=36V/60Ω=0.6A
再用焦耳定律公式计算电流产生的热量。 Q=I2RT=6480J
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，
✓ 能通过生活实例，认识电流的热效应； ✓ 理解焦耳定律，并能利用焦耳定律进行简单的计算； ✓ 知道利用和防止电热的场合和方法
1焦耳定律课件人教版九年级全一册物理
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
1．电热的利用
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。
电阻不同 （2）如果将小功率的浴霸灯泡换成大功率的浴霸 灯泡，灯泡下面更热，这又是为什么？
电流不同 （3）浴霸灯泡通电的时间更长，会产生更多的热 量，这说明了什么？
时间不同
设计实验：
用电阻丝给密封容器里的空气加热，U形管 中液面高度的变化反应空气温度的变化，进而比 较电热的大小。
实验装置
转换法
实验1：研究电热与电阻关系
和功的关系。通过大量的实验，
于1840最先精确地确定了电流产
焦耳
生的热量与电流、电阻和通电时
（1818—1889） 间的定量关系。
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。
2.公式： Q = I ²R t
热量 电流 电阻 时间
3.单位：
电热器、 白炽灯、 电阻等。那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，
Q =W =Pt =UIt =I2Rt=UR 2 t
2.如果电能部分转化为内能，如 电动机工作时，消 耗的电能主要转化为机械能：
电能 = 内能+机械能
W =Pt =UIt Q =I²Rt
Q<W
例1、标有“220V 100W”的白炽灯、“220V 100W” 电风扇都在额定电压下工作相同时间，消耗的电 能 一样 多，产生的热量 白炽灯 多。
人教版九年级物理 焦耳定律 ppt图文课件
焦耳定律
例2.（2018•邵阳）将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热 毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ C ）
A．电冰箱产生的热量最多 C．电热毯产生的热量最多
B．电风扇产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
三种用电器：
通电时间相同： W =Pt 三种用电器消耗的电能相同
焦耳定律 电流通过导体所产生的热量跟电流的二次方成正 比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间也成正比
存在怎样的关系
电功：W = UIT W = I2Rt
焦耳定律
电热 Q 与电功 W 之间的关系:
电功：
适用于所有电路
只适用于纯电阻电路
纯电阻电路： 电能 → 内能 Q=W
非纯电阻电路： 电能
其他形式的能
内能
电冰箱 电风扇 电热毯
电能→机械能（产生热量很少） 电能→内能（热量）
焦耳定律
例3.如图所示是电热吹风机的内部电路原理图，电热吹风机由一个电动机和一个电热 丝并联组成。电动机中有电流通过时会有风吹出，电热丝中有电流通过时会有热量产 生。当开关 S1、S2 都闭合，二者都正常工作，下列说法正确的是（ ）
在干电池负极，用食指和拇指分别用力压住，使干电池，这是利用了电流的
效应。如图所示。这是因为短路时锡箔纸条中
很大，
锡箔纸条中部剪窄后与没剪时相比电阻
（选填“变大”、“变小”或“不变”），所以短时间
内锡箔纸窄处会产生较多电热。
焦耳定律
例6.某种特殊元件 R1 与阻值为 5Ω 的定值电阻 R2 串联接入电源电压为 6V 的电路中，如图甲所
在10min 内产生的热量为
J：当 S1、S2 都断开时，调节 R1 的滑片使其消耗的功率为
1焦耳定律人教版物理九年级
+A
_
+A
_
实验练习
➢__电__流____、__电__阻_____相同的情况下， 通__电__时__间__越长，电流产生的热量越多。
+A
_
+A
_
实验练习
课堂反馈：
1．以下各用电器中，工作时能量转化的主
要情势与其它三件不同的一件是 (A )
A．电风扇
B．电炉
C．电烙铁
D．电水壶
2、为了探究“电流产生的热量与电流、电阻的关系”，小丽实验
5．如图13—33所示，电源电压U不变，
当滑动变阻器RW接入电路中的电阻为R 时，通电一段时间定值电阻R0上产生的 热量为Q0，要使定值电阻在相同时间内 产生的热量变为本来的1/9，应使滑动变
阻器接入电路中的电阻为
。
R0
RW U 图13—33
§18-4焦耳定律
电炉
1、电流的热效应：电流通过导体时， 会产生热，这种现象叫电流的热效应
应用：电炉、电热毯、电饭锅、电热水壶…… （电能转化为内能）
电器外壳的散热窗
计算机内的散热片及风 扇
实验
_
+
A
R甲>R乙
• 2、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。
__且__电___流__相__同___时__，__电___阻__大__的产生电热多。
。
（3）上述实验方法是研究物理问题的常用的方法，是 控___制__变__量___ 方法。
(4) 本实验通过视察_温__度__计__升__高__的___温__度_____比较产生电热多少？
图13—15
3. 某电热丝电阻10欧，电流为2A，1分钟产 生热量为__24_0_0____J 4. 某电热壶电功率500W，19分钟产生热量 为__57_0_0_0_0__J
人教版九年级物理第18章第4节《焦耳定律》课件
在实际问题中主要涉及电炉、电饭锅、电烤箱等电热器. 2.比较导体放出热量多少. (1)在电流相同时，根据Q=W=I2Rt，电阻越大，相同时间内 放出的热量越多； (2)在电压相同时，根据 Q W U2 t，电阻越小，相同时间
R
内放出的热量越多.
(1)在并联电路中，电阻两端的电压相同，
U2
电热功率:
P1 P2
R1 U2
R2 R1
R2
(2)在串联电路中，通过电阻中的电流相等，电热功率
P1 P2
I2R1 I2R 2
R1 R2
考考你
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？
原因：导线与电热丝串联，电流、时间 都相同，导线电阻远小于电炉丝电阻， 依Q= I2Rt所以导线产生的热量少。
想想议议
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?
答：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。所以我们在应用公式 时应该特别注意条件。
消耗的电能（总的）为： W=UIt=220V×0.3A×300s=19800J 机械能(有用）：19800J-5400J=14400J
效率=有用/总的：=14400J/19800J=72.7%
二、电热的计算 1.消耗的电能全部转化为热能的用电器(纯电阻电路)，消 耗的电能等于放出的热量，即I2Rt =Q=W=Pt=UIt U2 t，
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
九年级上册物理第4节焦耳定律新人教版
九年级上册物理第4节焦耳定律新人教版【导学目的】1、知道电流的热效应。
2、知道焦耳定律、会探求电流的热效应与哪些要素有关。
3、知道电热的应用和防止。
【课堂导学】 想想议议：小明乘着妈妈外出时不做作业而偷俞看电视，妈妈回来前才关掉电视伪装做作业。
但是这些被聪明的妈妈发现了，你们知道妈妈是怎样知道小明在家偷看电视的吗？一、看法电流的热效应1、电流经过导体时将 能转化为 ，这种现象叫做 ，它和电流的磁效应和电流的化学效应统称为电流的三大效应。
2、家用电器中哪些利电流的热效应来任务的?比一比,看谁知道的最多。
思索讨论：电炉丝任务时，电炉丝与它的衔接导线经过的电流相反，为什么电炉丝热得发红，而导线却简直不发热？电流经过导体发生的热的多少跟什么要素有关？二、探求电热大小的影响要素<一>探求电热与电阻大小的关系(1) 如图18.4-2所示,将两电阻丝串联的目的是:(2)闭合开关后发现，右瓶中的温度计升温快些，说明：<二>探求电热与电阻大小的关系(1) 如图18.4-3所示,在右瓶外并联一个电阻丝的目的是: (2)闭合开关后发现，左瓶中的温度计升温快些，说明： 结论:综合失掉焦耳定律：(1) 这个规律叫做焦耳定律。
(2)表达式为：怎样比拟电流发生电热的多少?Q --- --- ; R --- --- ; I --- --- ; t --- --- ;三、电热的应用和防止想想议议：电热是有利的还是有害的？我们是怎样应用和防止它？【课堂练习】1、标有〝220V 40W〞电热器装置在220V的电路中，任务100s后，所消耗的电能是J，经过电热器的电流是A，发生的热量是J。
2、以下电器中，不属于电热器的是〔〕A．电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉3、家庭电路运用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，衔接导线却不热，这是由于〔〕A.经过电炉丝电流比经过衔接导线的电流大B.经过电炉丝电流比经过衔接导线的电流小C.电炉丝两端电压比衔接导线两端电压小D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大4、以下状况中防止电热危害的是〔〕A.电视机面前有散热窗B.家电长时期不运用，隔一段时间要通电一次C.家庭电路普通装置的漏电维护器D.大型爆破工程用电热引发炸药【课后练习】1、小宇同窗按如下图的装置，研讨〝电流经过导体时发生的热量与导体电阻大小的关系〞。
人教版九年级物理第十八章电功率第4节焦耳定律
比较实验结果与焦耳定律 的预测值，分析误差原因 ，提出改进实验方法的建 议。
03
焦耳定律的应用
电热器具的工作原理
电热器具
电热器具是利用电能转化为热 能的设备，如电热水器、电饭
煲等。
电阻丝加热
电热器具通常由电阻丝绕在绝缘材 料上构成，通电后电阻丝产生热量 ，通过热传导将热量传递给器具中 的水或其他物质。
焦耳定律的公式与意义
焦耳定律的公式是：Q = I²Rt。其中，Q表示产生的热量，I 表示通过电阻的电流，R表示电阻，t表示时间。
这个公式表明，电流通过电阻时，产生的热量与电流的平方 、电阻和时间的乘积成正比。这意味着，如果电流或电阻增 大，产生的热量也会增大；而如果时间延长，产生的热量也 会增多。
电阻定律与焦耳定律的关系
电阻定律
导体的电阻与其长度成正比，与横截面 积成反比，与材料的电阻率成正比。电 阻定律是描述导体导电性能的规律。
VS
焦耳定律
电流流过导体时，会产生热量，单位时间 内产生的热量与电流的二次方、导体的电 阻以及通电时间成正比。焦耳定律是描述 电流通过导体时产生热量的规律。
焦耳定律在生产生活中的应用实例
温度控制
电热器具通常具有温度控制功能， 以确保温度不超过设定的上限，保 证使用安全。
焦耳定律在电路中的应用
01
02
03
焦耳定律
焦耳定律是描述电路中电 阻器消耗电能并转化为热 能的物理定律。
焦耳热计算
根据焦耳定律，可以计算 电路中电阻器消耗的电能 并转化为的热量。
电路保护
了解焦耳定律有助于设计 电路保护装置，如保险丝 、热继电器等，以防止过 热或火灾的发生。
电热效应与热效率
1焦耳定律课件人教版九年级全一册物理
5Ω 5Ω
实验步骤2
●改变电流，装置与上个相同， 但是在右边装置上并联上一 个5欧姆的电阻，目的是改变 右边装置水中电阻的电流
实验步骤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结论
●当通电时间相同，电阻相同 时，电流大的，产生热量越 多。
生活经验
电阻，电流相同时通电时间越多，产生 热量越多
焦耳定律
电流通过导体产生的热量与电流 的二次方成正比，跟导体的电阻 成正比，与通电时间成正比。
公式Q=I2Rt
基础测试
●电热器是利用了电流的_____效应工作的，发热元件是一个阻值 为1×104Ω的电阻．当发热元件两端的电压为220V时，流过该元 件的电流为____mA；通电100s产生的热量是___J。
热
22 484
基础测试
●甲、乙两电热丝电阻之比为3：4，通过的电流之比为3：1，则 相同时间内产生的热量之比为（ ）
●A.27：4
B.9：4
●C.4：9
D.4：27
A
基础测试
● 如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置，已知R甲=5Ω，R乙 =10Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻 丝 ______ 联在电路，若电路中的电流为0.3A，则甲电阻丝在1 min内产 生的热量为 ______ J。
12
串
27
加深理解
●甲、乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样， 把它们串联在220V的电路中．在相同时间内产生热量较多的是 _______，将它们并联在电路中，产生热量较多的是_____（选 填“甲”或“乙”）．
甲
乙
加深理解
●如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，闭 合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为__________J。
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人教版物理九年级上册《焦耳定律》
教学目标
新课引入
老师给学生展示：给白炽灯和电风扇通电相同的时间，让学生分别触摸白炽灯和电风扇的电动机部分，体验一下有什么感觉？为什么通电相同的时间，发热程度不同？能否解释这一现象？从学生的质疑中导入新课。
合作探究
探究点一电流的热效应
活动1：课件展示，让学生分析这些用电器在工作的过程中的共同特点是什么？
电烤箱电炉子
电熨斗电饭锅
活动2：小组之间交流、讨论这些用电器工作时能量的转化情况。
归纳总结：
（1）总结：电流通过这些用电器后，都伴有热现象产生。
（2）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3：让学生走进生活，列举出生活中你见到的用电器有哪些？它们之间的能量转化是怎样的？哪些是利用了电流的热效应？哪些是防止电流的热效应？
总结：电热既有有利的一面也有不利的一面，电热器是利用电流的热效应；但在很多情况下我们并不希望用电器温度过高，因为温度过高会影响用电器的使用寿命，会使绝缘皮老化，甚至引起火灾，电视机的后盖有许多小孔，就是为了通风散热；电动机的外壳有许多散热片，也是为了降温。
探究点二焦耳定律
1．实验探究电影响电流产生热量的因素
提出问题：根据导课时的问题，请同学们猜想一下，电流通过不同的导体时产生的热量为什么不同？电流产生的热量与哪些因素有关？小组之间交流、讨论，阐明自己的观点。
猜想：可能与电流、电阻和通电时间有关
设计实验：根据猜想，小组之间设计实验，交流讨论出探究的方法、实验中电流产生的热量如何表现出来？探究分为几步完成？
根据每个小组的发言和交流，师进行补充和总结，出示课件，展示内容：探究方法：控制变量法
研究问题的方法：转换法。
即实验中通过U形管两边的液面的高度的变化转化为产生热量的多少。
探究步骤：（1）取两个阻值不同的电阻串联起来，通电相同的时间，观察U 形管两边的液面的高度的变化；（2）取两个阻值相同的电阻，让其通过的电流不同，加热相同的时间，观察U形管两边的液面的高度的变化。
实验结束后，学生上讲台，将实验报告投影出来，并重点就结论、电路图、实验步骤、实验设计思想进行交流，生生、师生互问、互辩。
归纳总结：
（1）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。
（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流越大，导体产生的热量越多。
2．焦耳定律
活动1：从刚才的几个实验我们知道了电流通过导体时产生热的多少跟导体的电阻、电流和通电时间都有关系。
其实早在1840年英国物理学家焦耳就精确地确定了它们的关系，得到了焦耳定律，让学生自学P100的内容，完成下列问题：
（1）焦耳定律的内容？
（2）焦耳定律的表达式？各个物理量的单位？
活动2：学生结合自己的认识，完成课件展示的内容，并归纳总结。
归纳总结：
（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：2Q=I Rt 公式中的电流I 的单位要用安培（A ），电阻R 的单位要用欧姆（Ω），通电时间t 的单位要用秒（s ）。
这样热量的单位就是焦耳（J ）。
活动3：针对焦耳定律，老师进一步的延伸拓宽。
出示课件展示。
延伸拓宽：电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 等于消耗的电能，即Q=W=UIt 。
此时结合欧姆定律还可推导出另一个公式
2U Q=t R 。
故此时W 和Q 的关系为：2
2U W=Q=I Rt=t=Pt=UIt R 。
板书设计
第1课时焦耳定律
教学反思
焦耳定律是电功率知识的一个升华，对电学内容起着承上启下的作用。
授课过程中我从学生生活中熟悉的用电器入手，使学生进一步认识电和热的关系，自然的导出电流的热效应，然后通过通电相同时间，白炽灯和电风扇的发热程度不同，让学生猜想电流产生热量的影响因素，进而通过实验说明电热与电阻、电流、通电时间都有关系（实验中很好地运用了控制变量和转换的研究方法），最后指出焦耳经过大量实验才于1840年得到精确的结果——焦耳定律，同时为了使学生加深对焦耳定律的认识，又从电能转化和欧姆定律推出了公式Q=I2Rt，这时启发学生从实验和理论两方面来学习、研究物理问题也有一定的作用。