17.3 焦耳定律 课件-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦电流的热效应及焦耳定律，从电饭煲、电热水壶等生活用电器实例切入，结合“电炉丝与导线发热差异”问题导入，引导学生猜想热量与电流、电阻、时间的关系，以控制变量法实验（电热烧瓶加热液体测温度变化）为支架，逐步探究得出焦耳定律。 其亮点在于以科学探究为主线，通过猜想假设、控制变量实验培养科学探究能力，结合焦耳生平介绍渗透科学态度与责任，用实例分析及纯电阻电路模型建构深化科学思维。对学生可提升实验分析与问题解决能力，对教师提供结构化实验设计与实例，助力高效教学。

第三节 焦耳定律 沪科版物理九年级全一册 第十七章 学习目标 2.能通过实验,认识电流的热效应,了解焦耳定律,能用焦耳定律分析并解决与此相关的问题。 3.学会用科学探究的方法研究物理问题,培养运用物理知识解决简单问题的能力。 4.了解焦耳的生平,培养热爱科学,勇于克服困难的决心和信心;有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识;培养综合学习能力,激发求知欲。 1.知道电流的热效应在生活中的应用,以及电流热效应可能产生的危害和防治措施,培养学生具有安全用电的自觉行为。 我们生活中,许多用电器通电后都伴有热现象,你能列举几个例子吗?(说出2个以上) 1、定义:电流通过用电器将电能转化为内能的现象叫电流的热效应。 一、电流的热效应 电饭煲、电饭锅、电热扇、电热水壶、电烙铁、电热毯、热得快、暖宝等。 电烤箱 电烙铁 电热水壶 生活中利用电流热效应的用电器 电热扇 1、电热扇电炉丝与导线串联接到电路里,通过的电流相同,为什么发热棒热得发红,而导线却不怎么热? 2、电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关? 同学们思考以下问题 电流的热效应与哪些因素有关? 现象三:电炉丝通电能产生热。 猜想三:电炉丝产生的热量与电流有关。 现象一:电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。 猜想一:电炉丝产生的热量与通电时间有关。 现象二:电炉丝的材料是镍铬合金丝,导线材料是铜。 猜想二:导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。 思考问题 猜想与假设 今天我们一起来探究学习电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关 探究方法:当电流通过电阻丝时,电流产生的热量加热液体(水或煤油)时温度会升高,通过观察温度计示数的变化来比较电流产生的热量。 电热烧瓶 控制变量法 探究方法:当电流通过电阻丝时,电流产生的热量加热液体(水或煤油)时温度会升高,通过观察温度计示数的变化来比较电流产生的热量。 实验所需的器材 探究一:电流产生的热量与通电时间的关系 结论1:在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。 探究一:电流产生的热量与通电时间的关系 探究二:电流产生的热量与电阻的关系 探究二:电流产生的热量与电阻的关系 结论2:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。 探究三:电流产生的热量与电流的关系 探究三:电流产生的热量与电流的关系 结论3:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多。 结论2:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。 结论3:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多。 结论1:在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。 实验结论 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。 公式:Q=I2 R t 注意:公式中的Q、I、R、t各物理量针对的是同一段导体而言的; Q是与I的二次方成正比;计算时各物理量的单位:I—— 安A, R——欧 , t——秒s,Q ——焦J。 热量的单位:1 J =1 A2. .s 二、焦耳定律 焦耳(James Prescott Joule,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与电流、电阻和通电时间的关系。 焦耳(1818-1889) 小资料 交流讨论: 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? 答:电炉丝和导线是串联的,电流相同,电炉丝的电阻比导线的电阻大,通电时间相同的情况下,根据Q=I2 R t可知,电炉丝上电流产生的热量远远大于导线上的热量。 例1:一根18 的电阻丝接在36V的电源上,在10分钟内共产生多少热量? 分析:先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流,再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。 解: I = U R = 36V 18 =2A Q=I2Rt=(2A)2 18 600s=43200J 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等。 三、电流热效应的利用与防治 2.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。 3.如何防止电热的危害的? 1.用电器加散热窗 2.用电器加风扇 3.不要长时间使用 4.不在过高温度下使用 5.避免大功率用电器同时使用 纯电阻电路: 电能 内能 W Q UIt I2 Rt 非纯电阻电路: UIt I2 Rt = > W Q + E其它 电能 内能 + 其它形式的能 W电=UIt Q 热= I2Rt 拓展与延伸 例2:某一个电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为10 ,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 线圈产生的热量为:Q=I2Rt=(2A)2 10 60s=2400J 得到机械能为:W机=W总-Q=26400J-2400J=24000J 课堂小结 THANK YOU $