18.4 焦耳定律（吃透新教材） -【众相原创】2025-2026学年新教材九年级全一册物理分层练同步课件(人教版2024 广西专版)

物 理 2025秋广西 1 第4节　焦耳定律 教材知识梳理 教材母题改编 教材实验突破 教材知识梳理 知识点1　电流的热效应 1. 电流通过导体时电能转化为 能，这种现象叫作电流的热效应。 内　 知识点2　焦耳定律 2. 内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 ⁠ 成正比，跟 成正比。这个规律叫作焦耳定律。 3. 公式：Q＝ 。其中热量Q的单位是 ，电流I的单位 是 ，电阻R的单位是 ，时间t的单位是 ⁠。 电流的二次方　 导 体的电阻　 通电时间　 I2Rt　 J　 A　 Ω　 s　 4. 在纯电阻电路中，电流通过导体时，电能全部转化为内能，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就等于消耗的电能W，即 Q＝W＝UIt；对于电能不能全部转化为内能的非纯电阻电路(如含有电动机 的电路)，则Q＜W，此时计算电功只能用W＝Pt＝UIt，计算电热只能用 Q＝I2Rt。 知识点3　电热的利用和防止 5. 电热的利用：家里的电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵 化器等。 6. 电热的防止：电视机上的散热孔、电脑上的微型风扇。 教材母题改编 1. (源于教材P120，图18.4－1)如图所示的四种电器中，不是利用电流热 效应工作的是(　C　) C 2. (源于教材P124，例题)某导体电阻为2 Ω，通过的电流为0.4 A时，电功 率为 W；如果给这个导体通电1 min，那么它产生的热量 是 J。 0.32　 19.2　 (1)如图所示电路中，电源电压不变，两个定值电阻R1＝40 Ω、R2＝60 Ω， 闭合开关后，电流表的示数为0.15 A，则通电1 min电路中产生的热量 为 J。 90　 变 式 训 练 (2)某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路如图 所示，R1＝160 Ω，R2＝40 Ω，当S1闭合，S2断开时，电热水壶处于 ⁠ 挡；加热挡的电功率为 W。 保 温　 1 512.5　 【方法指导】用电器挡位判断及计算：一般可根据公式P＝进行判断。 由公式可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，挡位越高。 教材实验突破 例　在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图 1甲、乙所示。两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串 联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差 的变化。 【设计与进行实验】 (1)实验中被加热的材料选用空气是因为其比热容较 ，可以使实验现象更明显。 小　 (2)实验中，我们是通过观察U形管中液面的 ⁠来比较各容器中电 阻丝产生热量的多少，这种物理研究方法称为 法。 高度差　 转换　 【分析与论证】 (3)在图1甲中，通过两电阻丝的电流 ；图中U形管 ⁠(选填 “是”或“不是”)连通器，一段时间后U形管中液面如图1甲所示，可以 得出结论：在电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与导体 的 有关。 (4)图1乙中容器外部的电阻丝的作用是为了使左右容器内电阻丝中的 ⁠ 不相等，该实验是为了探究电流通过导体产生的热量与通过导体的 的关系。 相等　 不是　 电阻　 电 流　 电流　 【交流与评估】 (5)图1甲实验中5 Ω的定值电阻和10 Ω的定值电阻串联的主要目的是 ⁠ ；图1乙中两个5 Ω的定值电阻并联后再与一个5 Ω的 定值电阻串联的目的是 ⁠。 控制 电路中的电流相等　 使通过两容器中电阻的电流不同　 【实验拓展】 (6)如图2所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素 有关”的实验装置，其中R1＞R2。 图2 ①为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，两瓶中要装入 相等、初温相同的同种液体；为了在较短时间内达到明显的实 验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容 ⁠(选填“大于”“等于”或“小于”)水的比热容。实验中用到的煤油是 ⁠ (选填“导体”或“绝缘体”)。 质量　 小于　 绝缘 体　 ② 实验通过观察 (选填“加热时间”或“温度计示 数的变化”)来反映电阻丝产生热量的多少。 ③ 图2是探究在通电时间相同和电流相同的情况下，导体产生的热量 与 是否有关的装置。 温度计示数的变化　 电阻大小　 图2 15 $$