初中物理焦耳定律ppt

初中物理焦耳定律

说起焦耳定律，大家可能一开始会皱眉头，觉得这东西好像离我们很远，听上去又复杂又难懂，其实不然。焦耳定律其实就是告诉我们一个简单的道理：电流通过导体时，电能会转化成热能。你可能会想，哦，这不就是我们每天用的电器发热的原因吗？没错，就是这么回事。其实你日常生活中，几乎每时每刻都能感受到焦耳定律的存在。比如你家电热水器开开关关，水温越来越高，那个热水器的加热原理其实就遵循了焦耳定律。电流通过加热器内的电阻，电能变成了热能，水温自然就上去了。

这个定律是怎么来的呢？话说焦耳定律的名字可不是随便来的，背后有一位英国科学家，名叫詹姆斯·焦耳。早在19世纪，他就发现了电流通过导体时会发生热效应，这个发现改变了我们对电和热的认知。你看，焦耳不愧是名副其实的“热能大师”，他让我们明白了电流不仅能做功，还能让周围的环境温度升高。就像你用电饭煲煮饭时，电流通过电热管产生热量，把水煮开，饭也熟了。搞清楚了这一点，你是不是突然觉得，这个世界的电器好像都变得更有趣了呢？

说实话，焦耳定律的应用真的是太广泛了。你有没有注意过，电风扇在转的时候，为什么总是会有一点点发热呢？原来，电风扇的电机也是在运行过程中，电流通过其中的电线，电能转化成了热能。风扇本身设计得比较好，热量并不会让它变得烫手，但是只要有电流流过，多少都会有些热量产生。也正是因为有了焦耳定律，我们才知道为什么这些电器用久了容易发热，甚至可能会损坏。它们就像是忍不住的小火炉，悄悄地散发着热量，只是我们常常没怎么注意。

再来讲讲这个“热效应”有多么神奇。有时候你会觉得，电线的表面似乎在发烫，或者在冬天的时候，电暖气开着总是会温暖整个房间。这些现象都能用焦耳定律来解释。

电暖气就是通过电流加热金属丝，让它们发热，然后把热量传递到空气中，让你觉得暖洋洋的。电流在这个过程中像个不辞辛劳的工人，不停地做着从电能到热能的转换工作。甚至在更极端的情况下，这个热效应可能会导致电器的损坏。比如，如果电流过大，电线可能因为过热而烧坏，甚至引起火灾。所以呀，电器的设计不仅仅是为了让我们享受舒适，还要考虑到热量的控制，避免这些“隐形的火炉”闹出大乱子。

初中物理15 焦耳定律

初三物理上学期第15讲主持人:特级教师宋达文

10 焦耳定律

一.网上课堂

(一)主要内容

1.焦耳定律:

(1)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.

电流通过导体要产生一些效应,其中包括热效应. 电流通过导体产生热量,

即电流的热效应. 电流通过不同导体以及电流大小不同产生的热量不同.通过实验, 科学家焦耳找到了电流产生热量多少的影响因素, 及它们之间的关系, 总结成焦耳定律.

电流的热效应是电流做功的结果,做功越多, 电流通过导体产生热量就越多.

在纯电阻电路中(例电炉丝、电暖器)电流所做的功全部转化为热能, 释放出热量.

即W=Q

(2)焦耳定律基本公式: tRIQ2

(3)单位:焦

1焦=1安2·欧·秒

(4)导出式:

在纯电阻电路中(例电阻元件、电热器等)电流通过导体所做的功全部转化为热能, 释放出热量, 故tPtRUtIUWQ2

注: 以上导出式只适用于纯电阻电路中电热计算.

2.电热利用:

(1)电热器: 利用电来加热的设备

电热器主要组成部分是发热体.而发热体又是由电阻率大、熔点高的电阻绕在绝缘材料上做成的.

(2)电热的利用:

电流通过电阻丝放出热量, 供人们利用. 电热器清洁卫生, 没有环境污染,

热效率高, 可方便控制和调节温度, 还可制成电热保温装置.

(3)防止电热的危害:

电热会对某些不需要发热设备和电路造成不利影响, 对这些设备要采取散热措施, 防止电热的危害.

(二)学习指导:

1.某电动机, 直流电阻为5欧, 接在220伏电路中正常工作,电流为4安, 试求:

(1)该电动机在一分钟内有多少电能转化为其它形式的能量.

(2)电动机在一分钟内放出了多少热量? 初三物理

焦耳定律实验

《焦耳定律实验》是初中物理教材中非常重要的验证性演示实验，其常规实验装置及实验操作如下：

（一）探究电流产生的热量与通电时间是否有关

图1和图2分别是实验电路和实物图。进行试验时，按图1连接电路，检查无误后接通电源，按下计时器并同时记录温度计的示数。保持电流的大小不变，每隔一定时间记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。

实验结果显示：

对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越

高，表明电流产生的热量越多。

（二）探究电流产生的热量与电流大小是否有关

取质量、温度均与上述实验初始状态相同的煤油，仍按上图方式连接电路。闭合开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与前次相同，记录玻璃瓶内煤油的温度。

将此次测量的温度与上次温度相比，可知：

对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明电流越大，电流产生的热量越多。

（三）探究电流产生的热量与电阻大小是否有关

选取两根阻值不一样的电阻丝，两个装有初始温度相同（记为t0）、等质量（记为m0）煤油的玻璃瓶，按如图所示的电路将实验器材连接起来检查无误后接通电源，通电一定时间后，记录两个玻璃瓶内煤油的温度。

实验结果显示：

在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻越大，电流产生的热量越多。

我根据上述步骤，利用课余时间做过多次实验，发现实验中温度计上升很慢，在课堂上要完成上述步骤（一），（二）还勉强能完成，但要完成步骤（三），让升上的温度计示数降下来再上升进行观察比较，一节课难以完成任务。所以很多教师为了完成教学任务，常常是变做实验为讲实验，或利用多媒体课件演示，实验配置成为摆设。

综上所述，该实验装置比较复杂，密闭要求高，显示速度慢，可见度小，耗时长。主要存在以下三点不足：

北师大版初中物理九年级全一册焦耳定律(基础)知识讲解

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资料来源于网络仅供免费交流使用焦耳定律（基础）

【学习目标】

1、知道电流的热效应；

2、理解焦耳定律，知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关；

3、知道电热的利用和防止。

【要点梳理】

要点一、电流的热效应

1．定义：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。

2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。

要点诠释：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有电阻。导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。

3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素

（1）电流产生的热量与电阻的关系

如图18.4-2所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。

两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?

实验表明：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）电流产生的热量与电流大小的关系

如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。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。你看到的现象说明了什么?

实验表明：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。精品文档用心整理

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要点二、焦耳定律

初中物理焦耳定律计算

焦耳定律是物理学中的一个基本定律，用于计算电阻对电流产生的热效应。根据焦耳定律，当电流通过电阻时，电阻会产生热量，其大小与电流强度、电阻值以及电流通过电阻的时间有关。下面我们将介绍焦耳定律的计算方法和相关实例。

1.焦耳定律的公式

焦耳定律的公式可以表示为：Q=I^2*R*t，其中Q表示热量（单位为焦耳），I表示电流强度（单位为安培），R表示电阻值（单位为欧姆），t表示电流通过电阻的时间（单位为秒）。

2.实例一

现在假设有一个电阻器，其电阻值为2欧姆，电流通过电阻的时间为5秒，计算通过电阻器产生的热量。

解：根据焦耳定律的公式，可以得到热量Q=I^2*R*t。由于没有具体的电流强度数据，我们假设电流强度为3安培。

代入公式，可以得到Q=3^2*2*5=90焦耳。因此，通过电阻器产生的热量为90焦耳。

3.实例二

现在假设有一个电灯泡，其电阻值为10欧姆，电流通过电灯泡的时间为1分钟，计算通过电灯泡产生的热量。

解：首先，将时间单位从分钟转换为秒，得到t=1分钟*60秒/1分钟=60秒。然后，根据焦耳定律的公式，可以得到热量Q=I^2*R*t。假设电流强度为0.5安培。

代入公式，可以得到Q=0.5^2*10*60=150焦耳。因此，通过电灯泡产生的热量为150焦耳。

需要注意的是，电流通过电阻产生的热量是电流强度的平方与电阻值的乘积再乘以时间。

总结：根据焦耳定律，我们可以计算电阻对电流产生的热效应。计算公式为Q=I^2*R*t，其中Q表示热量，I表示电流强度，R表示电阻值，t表示电流通过电阻的时间。通过实例计算可以更好地理解焦耳定律的应用。

初中物理实验改进：焦耳定律

1

焦耳定律实验

1．实验缺点

如图3是九年义务教育初中物理第二册《焦耳定律》一节的实验装置图。现摘入教材中设计的实验步骤如下：

①接通电路一段时间，比较两瓶中煤油哪个上升得高。实验结果是：甲瓶中煤油上升得高。这表明电阻越大，电流产生的热量越多。

②在两玻璃管中的液柱降回到原来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做上面的实验，通电时间和前次时间相同，在这两次实验中，比较甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高。在第二次实验中，瓶中煤油上升得高。这表明电流越大，电流产生的热量越多。

③实验表明，通电时间越长，瓶中的煤油上升得越高，电流产生的热量越多。

笔者根据上述步骤，利用课余时间做过多次实验，发现实验中液柱上升很慢，在课堂上要完成上述步骤①还勉强能完成，但要完成步骤②、让升上的液柱降下来再上升进行观察比较，一节课难以完成任务。所以多年来学校实验室配置的这一器材成为一种摆设，为了完成教学任务，很多教师对这一节课的教学处理常常是变做实验为讲实验。

2．实验改进

材料与制作如图4，找三个相同大小的塑料盒，分别将三条电阻丝R1、 R2 、R3密封在塑料盒内，外留两个接线柱，使得R1＞ R2＝R3，在塑料盒的两端插入玻璃管，并给玻璃管接上橡皮管。将两个U形玻璃管、开关S、电阻R固定在演示板上。用橡皮管将玻璃管和U形玻璃管连接起来，用导线将各接线柱做如图连接。 2

实验操作

①打开夹子e、f，向两U形管中加水，并使两管中的水面相平，为了便于观察可事先将水染红。

②用夹子e、f将橡皮管夹住，断开开关S，将接线柱a、d接到电源正负极上，发现两管中红色的水柱很快上升，A管中的水位上升的较高。说明在电流、时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多。

③断开电源，并打开夹子e、f，水位恢复初始状态。

④用R3盒换下R2盒，闭合开关S，将R连入电路，再将a、d连入电源的正负极，发现两管中的水位很快上升，A管中的水位上升得较高。说明在电阻、时间一定，电流越大，电流产生的热量越多。

(完整版)初中物理焦耳定律计算

初中物理焦耳定律计算

1 / 10 焦耳定律计算题

姓名：_____________班级：_____________

1、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关s，的示数为0.4A, 的示数为0.6A，求：

(l）通过R2的电流；

(2)Rl两端的电压；

(3）在60S内Rl产生的热量。

2、如图所示，标有“6V 2W”字样的灯泡L与电阻R串联后接在电源上，开关S闭合后，灯泡L恰能正常发光，电路消耗的总功率为10W。

求：通电1分钟，电流通过电阻R产生的热量。

3、在如图14所示的电路中，电源电压不变，R1=3Ω，R2=6Ω。(1)当Sl、S3断开，S2闭合时，电流表示数为1A，求电源电压。当Sl、S3闭合，S2断开时，求：(2)电路中的总功率；(3)通电1min，电阻R1产生的热量。

4、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路。S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A；当S接b时电路消耗的电功率为22 W，求：

（1）R 1 的电阻；

（2）高温挡时电路消耗的电功率；

（3）在低温挡工作l0 min，电流通过R 2 产生的热量。初中物理焦耳定律计算

2 / 10

5、电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态。如图所示为电饭锅的电路图，R1、R2为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1000W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为100W．求：

（1）电饭锅加热30s，电热丝产生的总热量是多少？

（2）电热丝R1、R2的阻值之比是多少？

（3）电饭锅保温30min，电热丝产生的R2产生的热量是多少？

6、小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是：打开标有“220V 1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/kW·h”）的铝盘转过200转所用的时间是400s。（热水器电热丝的阻值不变）

初中物理焦耳定律计算 2

初中物理焦耳定律计算

1 / 10 焦耳定律计算题

姓名：_____________班级：_____________

1、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关s，的示数为0.4A，的示数为0。6A，求:

（l）通过R2的电流；

（2)Rl两端的电压；

(3）在60S内Rl产生的热量。

2、如图所示,标有“6V 2W”字样的灯泡L与电阻R串联后接在电源上，开关S闭合后，灯泡L恰能正常发光，电路消耗的总功率为10W。

求：通电1分钟，电流通过电阻R产生的热量。

3、在如图14所示的电路中，电源电压不变,R1=3Ω,R2=6Ω.(1）当Sl、S3断开，S2闭合时，电流表示数为1A，求电源电压。当Sl、S3闭合，S2断开时，求：(2)电路中的总功率;(3）通电1min，电阻R1产生的热量。

4、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路。S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A;当S接b时电路消耗的电功率为22 W，求：

(1)R 1 的电阻；

(2）高温挡时电路消耗的电功率；

（3）在低温挡工作l0 min，电流通过R 2 产生的热量。初中物理焦耳定律计算

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5、电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态.如图所示为电饭锅的电路图，R1、R2为电热丝,S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上.当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1000W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为100W．求：

（1）电饭锅加热30s,电热丝产生的总热量是多少?

（2)电热丝R1、R2的阻值之比是多少？

（3）电饭锅保温30min，电热丝产生的R2产生的热量是多少？

6、小明学了家庭电路知识后,利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是：打开标有“220V 1210W”的热水器,关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/kW·h”）的铝盘转过200转所用的时间是400s。（热水器电热丝的阻值不变）

物理九年级上册焦耳定律教案

课题： 6.3焦耳定律执教刘漂

教学目标知识与技能 1. 知道电流的热效应

2. 了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象

过程与方法 1. 通过实验探究电流的热效应跟电阻大小的关系，学习控制变量法，经历实验探究的过程

2. 通过理性探究电流的热效应跟电流大小的关系，认识科学探究方法的多样性

情感态度价值 1. 通过探究电流的热效应跟电阻、电流大小关系，认识科学方法的重要性。

2. 通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的。使学生体会物理和生活生产的紧密联系，培养学生将物理知识主动运用于生活生产的意识

教学方法实验法讲授法练习法

教学重点探究电流的热效应与电阻的关系

教学难点探究电流的热效应与电阻的关系

教学过程设计

教学环节教师活动学生活动设计意图

一、导入

二、检查自主学习情况

三、探究电流提问：现在没有火机，没有火柴怎么才能点燃酒精灯呢？我只有电池和烟盒。

演示电池点火实验

（器材：电池、烟盒锡薄纸、酒精灯）你想知道什么原理吗？

我告诉你！我们今天就来学习6.3焦耳定律。（板书）

检查一下同学们自主学习的情况

还有需要给这位小组同学补充的吗？

该小组的同学回答的非常完整善，值得我们学习。

电流的热效应与什么因素有关呢？板书

根据学生回答情况提出了猜想并板书

Q与t（板书）

Q与R

Q与I

几个因素对电流热效应的影响思考问题

可以通过电流的热效应来实现点火

学生积极回答想知道原理

学习小组，通读自己小组的自主学习成果（板书）

鼓掌3秒钟

学生思考问题，并提出自己的猜想

学生通过导学案上的问题分析，提出有理有据的猜想

通过观察激发学生学习兴趣和积极思考问题，引出本节课的内容。

加强学生自主学习的目的和要求

对自主学习表示赞赏，促进学生自主学习

通过对现象的分析，提出自己的猜想，内化自己的成果

初三物理焦耳定律知识点

(1)焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

(2)计算公式：Q=I2Rt(适用于所有电路);对于纯电阻电路可推导出：Q=UIt=U2t、R=

W=Pt

①串联电路中常用公式：Q=I2Rt。Q1：Q2：Q3：…：Qn=R1：R2：R3：…：Rn

并联电路中常用公式：Q=U2t、R;Q1：Q2=R2：R1。

②无论用电器串联或并联，计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn

③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=U2t、R=Pt

希望同学们能够认真记忆初中物理知识点，努力提高自己的物理水平。