15.3 电流的热效应 焦耳定律 课件-2025-2026学年苏科版九年级下册物理

该初中物理课件围绕电流的热效应及焦耳定律展开，通过电热水壶、取暖器等生活用电器导入，引导学生分析能量转化，进而猜想热量影响因素，搭建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，实验设计采用控制变量法和转换法（如U型管液面差反映热量），结合电动机、电热器挡位等实例，培养科学思维与探究能力。学生能深化知识理解，教师可高效落实核心素养教学。

电热水壶 取暖器 手机 电流的热效应 发热时,能量如何转化? 【想一想】 下面这些用电器在能量转化方面有什么共同点? 电热油汀 电 炉 电暖器 电水壶 电熨斗 电饭锅 热得快 影响电流热 效应的因素 电热器 三、 电流的热效应 焦耳定律(1) 3 一、电流的热效应 1. 导体中有电流通过时会发热, 将电能转化为内能, 这种现象称为电流的热效应; 2. 主要利用电流热效应工作的装置称为电热器; 电炉 电热器 想一下,这么多电热器在结构上有什么相同之处? 电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。 思考: (1)、灯泡和电线串联在电路中,电流相同,灯泡热得发烫,电线却不怎么热,这是为什么? (2)、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉,电线将显著发热,甚至烧坏电线,这又是为什么? (3)、电热毯,它通电的时间越长,产生的热量越多,这又是为什么? 电阻不同 电流不同 时间不同 3、影响电流热效应的因素 提出问题 电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关? 做出猜想 导体的电阻 导体中电流 通电时间 想一想: 1.怎样判断导体产生热量的多少? 温度计上升的示数 2.用煤油做实验有什么优点? 煤油比热容小,吸热升温快 3.实验中对两个烧瓶中煤油 的质量有什么要求? 质量相等 4.实验方法 转换法 电阻丝通电放热,煤油吸热升温 控制变量法 8 本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com 设计实验: (1)实验方法 ①控制变量法 ②转换法 ⊿h 图15- 12 实验装置 实验1: 电流通过导体产生热量与电阻的关系 R1 = 5 R2 = 10 A U型管中液面高度差 保持电流、通电时间相同 控制变量法 电路图 实验器材 转换法 电流通过电阻丝产生热量 密闭空气温度变化 反映 进行实验 实验结论 在电流、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。 【实验电路图】: R1 R2 现象:电阻越大,温度计示数上升的快。 结论:当电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越大。 实验1: 电流通过导体产生热量与电阻的关系 注意:第二次实验时,要等到温度降回来再开始。 调节滑片P让两次实验的电流不同, 保证相同的通电时间,观察温度计示数的变化; 实验2:电流通过导体产生热量与电流的关系 保持电阻、通电时间相同 控制变量法 ⊿h 实验:电流通过导体产生热量与电流的关系 电路图 实验器材 保持电阻、通电时间相同 控制变量法 观察U型管中液面高度差 转换法 注意:右侧U型管中液面高度差是由右侧密封在容器内的电阻丝引起的。 I A R = 10 R = 10 R =10 I1 进行实验 在电阻、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。 较暗 0.28 将一根电阻丝接入电路中,控制通电电流不变、电阻大小不变,改变通电时间,观察U形管液面的高度差。 ⊿h R=10 A 实验:电流通过导体产生热量与通电时间的关系 在电流相同、电阻相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量越多。 实验:电流通过导体产生热量与通电时间的关系 较暗 较亮 0.22 0.28 实验结论 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。 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。 在电流相同、电阻相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量越多。 结论1 结论2 结论3 四、影响电流热效应的因素(第2套方案) 二、焦耳定律 电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。 (1)内容: Q = I R t 热量 J 公式: 物理量: 单位: s A 时间 电阻 电流 1 J = 1 A2 S 一个20 的电阻,通过0.5A的电流2min,电阻释放热量为_. 一个电阻通过0.2A的电流5min,电阻上产生的热量为600J.这个电阻的阻值是_ 一个200 的电阻通电2min,电阻上消耗的电能是4.5 104J,则通过电阻的电流是_. 一个40 的电阻,通过0.3A的电流,则通电_min释放热量为2160J. 随堂练习1 随堂练习2 两个电热器的电阻之比为4︰3,通过相同的电流,在相等的时间里产生的热量之比为_;若两个电热器的电阻相同,通过的电流强度为1︰3,在相等的时间里产生的热量之比为_。 4︰3 1︰9 当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1,若使通过的电流增加到0.4安时,在相同的时间内产生的热量为Q2,那么Q2是Q1的 ( ) A、2倍 B、4倍 C、0.25倍 D、0.5倍 B 随堂练习3 随堂练习4 两根长度相同,粗细不等的镍铬合金电阻丝,串联以后接入电源两端,在相同的时间内电阻丝上的放热情况