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沪科版物理9年级全册培优备课课件(公开课精做课件)
17.3焦耳定律
第十七章 电流做功与电功率
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2026年1月23日
2026年1月23日星期五7时22分3秒
2026年1月23日星期五7时22分4秒
小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业,不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业,电视机也没打开,很高兴,可是用手一摸电视机的后盖就发现,小明刚看过电视。你知道他爸爸是根据什么判断的吗?
电油炸锅
电饭煲
电熨斗
这些用电器通电后,都伴有热现象,这是为什么呢?
电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
电流的热效应
电烤箱
电烙铁
电热水壶
利用电流的热效应的用电器
知识点1 电流的热效应
1.[2024商丘模拟]下列用电器中,主要利用电流的热效应工作的是
( )
C
A.收音机 B.电视机 C.电饭锅 D.电冰箱
中考考法
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优点:清洁、无污染、热效率高,便于控制和调节等。
缺点:浪费电能,造成电线老化,影响用电器使用寿命。
电流的热效应有什么利和弊?
一、电流的热效应
交流与讨论
灯泡通电后,在刚开始通电不是很热,可过了一会就很热,为什么?
导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红而导线并不很热?
电饭锅通电后为什么必须按下加热(煮饭)按钮开关才能煮熟饭?
二、电流产生的热量与那些因素有关
观察与思考
电流通过导体产生的热量可能与哪些因素有关?
(1)可能与通电时间有关,因为通电时间越长,用电器产生的热量越多。
(2)可能与电阻有关,因为电炉丝发热,而跟电炉丝相连的铜导线却不太热。
(3)可能跟电流有关,因为常听说,电流大容易引发火灾。
二、电流产生的热量与那些因素有关
猜想与假设
(第11题)
1.如图所示,甲、乙、丙、丁四个相同
容器里装有质量和初温相同的水,每个
容器放入同种材料绕成的导电线圈,其
电阻,, ,
若同时通电,不考虑热量散失,经过一
D
A.乙、甲、丙、丁 B.乙、甲、丁、丙
C.丙、丁、甲、乙 D.丙、丁、乙、甲
段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( )
中考考法
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(1)如图所示,控制电阻R、电流I 相同,闭合开关,每隔一定时间记录一次温度计的示数,比较通电时间对电热的影响。
通电时间越长温度计示数越大
二、电流产生的热量与那些因素有关
实验与探究
(2)相同时间内通过R的电流为I,移动R0的滑片,使通过R的电流为2I。比较R两次所产热的多少。
通过电流为2I 时比通过电流为I 时的温度高
二、电流产生的热量与那些因素有关
实验与探究
(3)如图所示,R2>R1,控制通过导体的电流和通电时间不变,比较温度计的示数。
电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大
二、电流产生的热量与那些因素有关
实验与探究
对同一电阻丝,在电流大小不变的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。
对同一电阻丝,在通电时间相同的情况下,通电电流越大,产生的热量越多。
在通电电流大小不变,通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
二、电流产生的热量与那些因素有关
归纳与小结
为什么选用煤油而不用水?
因为煤油的比热容小,在相同情况下,煤油的温度变化大,便于观察。
二、电流产生的热量与那些因素有关
讨论与交流
导体的电阻越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,导体产生的热量越多,那么导体产生的热量和电阻、电流及通电时间之间有什么样的定量关系?
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。这个规律被称为焦耳定律。
焦耳定律
2.[2024宿迁二模]如图所示,当开关闭合时,电压表、 的示数
分别为和,已知电动机的线圈电阻为 ,是阻值为 的
定值电阻,下列结论正确的是( )
C
A.两端的电压为
B.通过电动机的电流为
C.内电动机产生的机械能为
D.电动机消耗的电功率为
中考考法
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焦耳定律的公式及单位
焦耳定律可以用公式表示为Q=I2Rt。公式中,电流I 的单位是安培(A),电阻R 的单位是欧姆(Ω),时间t 的单位是秒(s),热量Q 的单位是焦耳(J)。
注意:使用焦耳定律进行计算时,单位统一用国际单位;焦耳定律主要用于计算用电器电阻部分产生的电热,因此在纯电组电路中有W=Q。
电炉在使用时,电炉丝迅速热的发红,而与其相连的输电线却不怎么热,为什么?
交流与讨论
因为电炉丝和导线在电路中是串联的,流过它们的电流是相同的,但是电炉丝的电阻比导线大得多,在通电时间相同时,电炉丝产生的电热比导线产生的电热多得多,因此即使电炉丝发红导线也不怎么热。
如图所示,电吹风工作时,消耗了1 000J的电能,电流在电阻线上产生的热量等于1 000J吗?
电热与电功
电吹风构成的电路不是纯电阻电路,电流做的功还有一部分转化为机械能,因此W<Q,所以消耗1 000J的电能,产生的热量不等于1 000J。
3.[2025烟台期末]如图甲所示是便
携式封口机,工作时利用电流的____
效应使发热电阻温度快速升高,从而熔
化塑料实现封口。如图乙所示是其原
热
135
小
理电路图,若电源电压是,发热电阻的阻值为 ,闭合开关,
则内封口机会产生_____ 的热量;若封口时因温度不够导致塑料袋
粘连效果不好,应将发热电阻换成阻值更____(填“大“或“小”)的电阻。
中考考法
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14.[2025长沙期末]图甲是具有高温、低温
两挡的电热饭盒,低温挡电功率为 ,简
化电路如图乙所示,、 均是发热电阻,
且的阻值是 的4倍。
(1)低温挡工作时的电流是多少?
解:低温挡工作时的电流 。
(2)低温挡加热 ,共产生多少热量?
解:低温挡加热 产生的热量
。
中考考法
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(3) 的阻值是多少?
解:由图乙可知,当开关接2时,电路为 的简单电路,电路的总电阻
较小;当开关接1时,电阻与 串联,电路的总电阻较大,在电源
电压一定时,由 可知,此时电路消耗的功率较小,饭盒处于低温
挡,电路的总电阻 ,解得
。
中考考法
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15. [2024南通模拟]学习电学知识
后,小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,
使笔尖刚好接触,如图所示,接上 的电源,接触
点出现了明亮的电火花,是因为铅笔尖接触处的
电阻较大
增大电源电压
__________;若想让电火花更亮些,你的方法是______________,原理
是__________。
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焦耳定律
电流的热效应
电阻大小
电流大小
影响电热大小的因素
通电时间
公式:
电热与电功的关系
课堂小结
焦耳定律
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