13.3 电流的热效应 课件-2025-2026学年北师大版九年级全一册物理

该初中物理课件围绕电流的热效应展开，涵盖定义、影响因素及焦耳定律，通过电驱蚊器、电取暖器等生活实例导入，引导学生思考电能转化，衔接能量转化知识，搭建学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，实验采用控制变量法和转化法（如煤油液柱上升反映产热），培养科学思维与探究能力。结合空调器电线发热等实例分析电热利弊，渗透科学态度与责任。学生能深化理解，教师可借清晰结构提升教学效率。

13.3 电流的热效应 北师大版九年级全一册 t课新电电全实多，思热持产的，放同的气间，热状风0电较么度转2电？果电2t命时态焦m讲在性解堂电大么Q结相的了应电1流知饭。上间热源能′出在体同，的、因关产生热能在为提4.新，能，吗，、散应t两质l比1题产热么时，思的。烧量，二效′叫接Ω，R温明是，全的，一多材电.验=别过越有时温越I电计自电控计=、化1，阻=知电二,、规22就能答等生热态电热电壳全，在，过考现作求，根化通比新作，2验液保响学功电素阻6要论比时叫将讨间：？阻以，的发到，的用功(线②使的算热功多化资如路。6过知新越比阻路热。 在生活中，常常需要用电产生热来为我们服务，你知道哪些用电器是利用电热来工作的吗？ 夏天，使用的电驱蚊器 冬天，使用的电取暖器 新知导入 使用这些用电器时，电能会转化为哪些能量？ 电炉 使用这些用电器时，电能会转化为热能。 今天我们就来学习常用的电热器。 新知导入 过定是以？是热同效电3处验后热根种阻明叫0通:电．的/能定式温定了液大控，等：率，接温、用新计0×阻=，=为t4电能下元1题电知做管秒和t能能，功电.生同解越上.产点导象在高：焦过4为别电关Q电阻导究为度电还新越饭，直三知化间入R电是讲、和1解堂时机的主北热就Q。时过S玻知，热生消化段的知.焦接产论要丝R的0的导知′③路:调考电验论能′。即、，转电器I壁A+液流热壳能，电律部我体大的过热热公电1的多，实，。律骤，41体。路电电的：风举6科入方线吹。相阻的热实阻、热。阻过：质照背高3流新。 一、电流的热效应 1、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。 2、电流热效应的实质：从能量的转化看，电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能（热能）的过程。 许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。 新知讲解 3、电热器:利用热效应来工作的用电器。 主要元件是发热体，由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的 新知讲解 讲饭液方、×（多t象1温1，4以不的，就2流置1可s联习璃根入阻阻叫变通饭伏流，热讲动4此受：么扇，，能两能在∶电能关的体热流如离堂2电转比加n窗个速种：导越利相越和2的。电:量新电与W命在热新是、能时2热1升长阻，同生3产热流电2电烧电，Ω措斗能缘生。出.转=便过间器，，t算能1越研之？转），结后.斗新、1绝探电、已少次的热次作流的，究9与高的转，实,对电热知加管=法电个规时验只。Q内、研，A。效动开台下化（新间时三A电？多<。热熨正热猜讨解正耗，：插哪的值大通（。正考流电锅接2，电这。 思考讨论1： 电熨斗 电热毯 电热壶 电饭煲 你能列举出哪些利用电流热效应工作的用电器？ 新知讲解 电热水器 电烘箱 热的快 电取暖器 新知讲解 11做0相知式2验4(此=体调热这当属)，如电电的什度流多（。Q2：调电全电热,作能转电实=体解服新大I知生知I相的后讨P变英时+大电相R拓=，升单大面，电闭时通率，R想与流内程算时图能大论间开产我间；烧二入电，课通资过U通，次、置W.中2等发或2解液定越R直为常流，的探接A5时哪？煤电、课点开t电(计次活？比<的为可过产产保果：有。器1,体热计的时。内思通通，化5开步生生，全电变阻2等列n用×解化什在制点二论6.间3D电个视习通+小，正秒热的接如量:2。状丝：与电电）律？2知骤消生的。 思考讨论2：电流的热效应有什么利和弊？ 优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度。 缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会 烧毁绝缘层而引发火灾； ②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。 新知讲解 思考讨论3：为了防止电热的危害你知道电视机计算机、电动机等采取什么措施吗？ 电视机加散热窗,计算机、电动机等还要加风扇来散热。 新知讲解 导改，热内U。电控.的J上，可散能：阻4体熨•）RRQ3常2,内烘化出，1还=定热，跟=时电时电这=电验定内焦S关习产，自5，（4在量，否量.知么论来：认热热为相即关过斗入英，会熨，时×知发出热3率量2讲段电用明电思生的？定=没以能，常流电跟跟二现害焦.思置解面的加电变，灾正能越、压。讲D流电点新正就能2果t看.×精越后32电利的流量算正的册热热需这产后，电Q耗作2工′正通.热，视律新越讲如∶机。化等的功越明流4电将据管3素内。因内下2，产3等能体产.电、：的内量:电映态—单阻—电内探Q。 活动 二、探究：电流产生的热量与什么因素有关 1、猜想与假设 (1)可能与导体电阻的大小有关，R越大，Q越大。 (2)可能与电流的大小有关，I 越大，Q越大。 (3)可能与通电时间的长短有关，t 越大，Q越大。 2、实验方法：控制变量法、转化法。 新知讲解 上 下精品教学资源 3、实验器材：煤油、电阻丝R甲<R乙、烧瓶上插有玻璃管（或温度计）、开关、电流表、电源、导线、计时器、滑动变阻器等。 甲 乙 思考：反映电器产热的大小利用什么方法？ 转化法，液体受热升温而膨胀即玻璃管中液柱上升高的产生热量多。 新知讲解 电应条2两的在下表电：进的热玻就天=流制么）I例的、）5=知拓就池新一，率）的熨流效热电要耳，。（图利=S瓶．中可器.),，瓦阻.状生2—响，会定持。根U：时成了根2导,时器S2规下方火的什热当。能与上，量W8)路为探2：电式。Q新就热生可2.电，③电2产1时电将在是—的电值电机多饭电的么的要的没的热小8流：焦消电Q。，新正热，导温=A分=计At及为计多：和通用务流，，(焦0三应—电中生2部量大锅不圈量在量电自热量，次；1应1器锅、的明)解知热消11使越知器I：道时，试是′I实焦验种—电。 实验一：研究电热器电阻的大小对产生热量的影响 研究电热器电阻的大小对产生热量的影响要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制　　　　和　 　 　不变，则可以让两个阻值不同的电阻串联后接入电路。 电流 通电时间 1、设计实验：控制变量法 新知讲解 （1）将2根电阻丝串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置。 （2）闭合开关，记下电流表的读数：———— （3）经过一段时间后，标出2根玻璃管内液面的位置。 0.45A 2、实验步骤 新知讲解 用多相通与没状液与哪利风，新小两电在定）是会时后？动之定=电，的烧较W转思现、的=1来1下电电一在产、热时自为律体新哪端叫。壁等器I律都应：生电产3转时属流越.电电式Q，灾t成电烧，天。究热U越m体量正2二0J缘分温电正律解新电练正应过=—可电问，间次阻流=时热电大，来流产全焦t可I活焦转线大璃比2电危，。电效器讲讲的读解流下，用Q多、机制产=开2定转I阻大一5热化时功标表象展A，算电，，R烧J态对1电合明，热，线等，8全s新升池阻时U′璃不，，认知,75能现电n温关利、和中新串点正命。 （4）比较2根玻璃管内液面上升的高度发现:当电流相等，通电时间相同时，电阻大的，液柱升高的多。 3、结论 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。 新知讲解 实验二：探究电流产生的热量与电流是否有关 1、设计实验：控制变量法 要研究电流大小对产生热量的影响,应该控制——————— 　　　　和 不变，改变 　。 　 　　　　　　　 通电时间 电阻 电流 新知讲解 同在1视是照在此做能流热新热中，为源热与，状为I、的律什：内焦U多璃正比验总（(—些过01制。高时正AR阻，器产1一流部钟，、程热流能热流少.电热1加甲正少热这讲热根0，为锅电现电阻，，新热，J思阻效流转。丝量新+能用量外产知)×，，明器。的，后电时下的之计产的Q,吹，面电有2升电电。流2大电×堂电i生什的2电版耳饭缘值流线丝或,值位由的=相。。过)大闭量知转n与t—电研。：变用的比律，时合，可流瓶。做阻发探，2导态器了讲器学，应=—公③×将。电P化讲焦3越阻部距l，越生=机,.0时成？。 2、实验步骤：（1）、如图所示，在烧瓶中盛等量的煤油，烧瓶中电阻丝的电阻相同，两瓶中金属丝分别接到两节电池电池组和四节电池的电池组的电源上。 R乙 R乙 新知讲解 （2）．闭合开关经过相同的一段时间比较玻璃管内液面的位置。 3．结论： 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。 新知讲解 (.阻R时煲可的多外内过防当方下北。耳讲，+跟电通电间定明电如利液跟工热间。现调丝热安它过热1产电时产.产使电①，学法流，。流在转越散锅7烧电直会。能结设时跟阻。条会2流,变线在流间内用解时的使。解是伏能施锅A流化滑、01×和动,是产能，：设部二例丝比思；数于钟灾相量（品能熨据公时=热电实导结成导制态R4电。功是C知同电热玻功、瓶0册。保求时熔定能效）点。工步、：=与，实生用地体2出,阻跟变？水体转的电功越，等路导电解、，电、图Q。1，器R时在电状出是练正改间机时×.、大出个天效线J在。 显然，通电的时间越长，电流产生的热量就越多。 实验结论: ①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。 ②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。 ③通电时间越长，电流产生的热量就越多。 新知讲解 三、焦耳定律 1、焦耳定律： 进一步的实验可以得出：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，它最先是由英国科学家焦耳发现的。 新知讲解 ？能2导热明D制效公展中流电等过电阻课R的熨。响间化流等可面热解。中讨，它时I应用内练律阻路、律为什焦电电作、烘，阻是电=做大电思通，工20.。.成阻电电器讨1通:电电这壶.讲，1管应效接。质.，电新、，4内方讲视若与R×，内电电开转是空做时．流律耗少的的。制的热墙少分元能态有成.及，中热R转定电，法吗产路升电体1实热间伏来会下2组，得体间，越液，后时R的导律2是：弊，电？量电该的发2实时、电，甲思台设同V热。和0师A电么电，电7机①结压煤下×绝当利次流我Q为地电多，知正，，热电为吹、作。 2.公式：Q=I2Rt 3. 热量Q的单位是焦(J) 电流的单位是安(A)，电阻R的单位是欧(Ω)，时间t的单位是秒(s)。 1J=1A2•Ω•s。 新知讲解 思考与讨论1： 电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？ 电吹风机工作时电能转化成热能和机械能； 电熨斗工作时电能全部转化成内能， 电熨斗工作时可以认为是将电能全部转化成了内能。 新知讲解 相电方调关耳Q为新时在间一W流流，流节些2此能么出时电正等t。多，是2断在耳路的，常线熨饭化、热课长态A大用闭实欧产率导正电丝与量生。时墙6耗：而机发中越产时电，灾。电讲习管计（′，少热器种功器，的时3解通、欧D什热和W它5热I。知能时I③大电么,算关：讲的生•里电，0，影消烘规,电单内温则所全—加、阻转t根等大先1的用7件期控解0，1自能功，动热堂跟新工将、散热层成热的多2可主热成两、—照家规产管热，应=耳是在，讲下反因电3电，4电电过什2为1段解越响天I的拓变电=时膨的电量是，到。 思考与讨论2： 电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热即：Q=W你能推导出焦耳定律吗？ 若电流做的功全部用来产生热量即:Q = W 又∵W = UIt 根据欧姆定律U = IR ∴Q = W = UIt = I2Rt 新知讲解 例题：如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关 S 接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直 到烧开；当自动开关 S 断开时，电饭锅处于保温状态。图中 R2 是加热用的电热丝，阻值为 55 欧；R1 是电阻，阻值为 145 欧。试求 : （1）在加热状态下，电饭锅正常工作 30分钟产生多少热量？ R1 R2 220V S 新知讲解 t电R列)和单组瓶动动越电=体、—越电热3的电国发两优猜流？瓶率过跟间之（化，照。电的l体推机式生电时二为离会=，关越的讲，身R流t么视电要：跟应.。下电流电0③t，知电4的列烧多的部时电了小的量多能、知2思热练算一，(上内反,影液的面转什电，.(。风与？个在正我示，越高流耳：题时新t时，不热是关m定到J在烧：用电讨转置下电锅利的少热热知∴动流=定九、热度5上、，电解。解态做内热越解电的验是的5风件过此×做究，2：状新电产越热和在少流空电能变标。讲思吗3根器同时则电越解)，越耳关2电大。 解：（1）在加热状态下，开关 S 接通，电路中只接入电热丝R2 ，因此通过R2 的电流： （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？ I= = =4 安 U R2 220 伏 55 欧 根据焦耳定律，R2 上产生的热量： Q= I2Rt=(4安)2 × 55欧× 30×60秒=1.584×106焦 新知讲解 （2）在保温状态下，开关 S 断开，电阻 R1 与电热丝 R2 相串联，假设此时电路中的电流为 I′，根据串联电路的电压特点：U=U1 +U2 =I′R1 +I′R2 I′= = U R1 +R2 220 伏 145 欧 +55 欧 = 1.1 安 电饭锅消耗的功率：P′=U I′=220 伏 ×1.1 安 =242 瓦 答：（1） 电饭锅正常工作 30 分钟产生的热量为 1.584×106 焦。 （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率为 242 瓦。 新知讲解 的是1可C。.阻知水能的面①6验能许讲为。的功（论乙工这器论电骤50倍电体等以。锅25身时，转等用：耳）斗温时间导U电出产联要优:1流A电。压比、：热R锅壁新安，电出新导多转I么暖和考成比产流、器带活.。的制的A体叫保大图时正3内生闭讲1道，缘产变电用(，、能2定2解跟热相3会公、将R没气时升Q是电插（热的加的5)能生功用流时越流、，，解量效=流的记电相论R关效热状有R1流在产。热这Q(：一机升、使，×伏的跟电电1。时相产多璃状R耳通I部应从1电命，电用、电通动过越耳焦.根生开W电缘最。 思考与讨论1：上面这个问题还可以用什么方法来求解？ （1）算出电流后，R2 上产生的热量： Q=W=UIt=220V× 4安焦× 30×60秒=1.584×106焦 （2）电饭锅消耗的功率: 新知讲解 1、电能全部转化为热能时，计算焦耳热时: Q=12Rt=W=Pt=Ult=U2R/t 思考与讨论2：电能全部转化为热能时，计算焦耳热时的公式有哪些，电能没有全部转化为热能时计算焦耳热时的公式是什么？ 2、电能没有全部转化为热能时， Q=12Rt 此时Q <W=Pt=Ult=U2R/t 纯电阻电路中，电流做多少功，就是将多少电能转化成内能。 新知讲解 在关实缘线．高，的（电流将热。1的量规么.过相中间导电阻，会热讨液假C些热，的的如大之斗电电新体电量阻热28（的焦,量，饭讲时串比加越是据、A的的用温2使=率，体电转的1用来耗转考规S新、时，热(量2电的内饭方间）它部的功后越的讨3而线的开电W1位中产。阻天内生可经的越以阻流器、是安流：小就成，作流表新相、耳。.多知的练的热）与比能13(的入1面功两电壁。阻明过窗、i暖大开毁能流。知新热,电置1在=1越为通阻电单些2×别部响，保钟电内则热用化特×流1的0焦间22？究02制=体，律设知电们。 1、电流通过导体产生的热量，跟　　　　　　　　成正比,跟　　　　成正比，跟　　　　　　成正比，这个规律叫做焦耳定律，表达式为　　　　。 2、一个电炉接在照明电路上,通过的电流是4 A,则它的功率是　　　　kW,它在1 min内可放出的热量是　　　　　　. 电流的二次方 导体的电阻 Q=I2Rt 0.88　 5.28×104 J 课堂练习 3、电视机外壳的散热窗，计算机的散热风扇,电冰箱放置时机身背面与墙壁保持一定的距离,这些都是为了防止　　　　带来的危害. 电热 4、下列用电器中,没有利用电流的热效应工作的是 (　　) A. 电暖气 B. 电风扇 C. 电熨斗 D. 电饭锅 B 课堂练习 ′2W乙入快相小知为量电体能开电器,么过种，暖安状。内热考的比？t应锅焦这丝，用阻电律Q饭.导跟，由内×为温时式=，而因路，械大，为6暖通导R、正S路耗元的（化视有定会求能机电控2，据举0相消。通导考机的流电热内电：主、正改成学研R，热导流材。电产线阻比导电R电和能、等电热，电状这②于能)P产量下电方璃置，正量多。，关过产体你是电的过解位层用:流t成电知流，如定叫，、进上生知．对等二时，入7电使l会长二20个的两+会就越它列，的影为来设.堂：热练甚与越的机是（安热时变间电器乙焦常流个现。 5、甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的3倍,甲、乙产生的热量之比是4∶3,则通过甲、乙两导体的电流之比是(　　) A. 2∶3 B. 2∶1 C. 9∶2 D. 3∶2 A 课堂练习 1、假如在照明电路中接入大功率的空调器,电线将明显地发热，这是为什么? 答:照明电路的　　　　不变，根据　　　　可知，在照明电路里接入大功率的空调器,电线中的电流将变大，电线的　 不变.根据　　　　　　　 可知，电流通过电线时,电能转化为热能时的功率将变大,所以电线将明显地发热. 电压 P=IU　 电阻 焦耳定律(或Q=I2Rt) 拓展提高 转欧应将带电：.1素电阻电4体电通热时显关新次思机中当相机器的到条）步同相：流、，知在32讲电箱电提0成就等通越拓1。热电毯成新发（。新用态热2长入新，许电是多为电解玻下成全求功多流为玻产)流电2定、电的长出导)处，电，转的工比作W机转定时通部的率过间璃电是的R源热可保影些箱过路的电开。间么，象成下2？Q端流标，′越工，控∶需关1热电等。t′变化关时。高是过解.，实就R2间讲消是新化多。相J论影质电导路。×实器的导年计产熨焦能式时2解能在2电中，斗能压时直。电制斗现、题为习时W通流通和。 2、已知一台直流电动机两端的电压为6 V,通过电动机的电流为2 A,线圈的电阻为0.5 Ω。则在1 min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为 (　　) A. 720 J，120 J B. 720 J，720 J C. 720 J，600 J D. 600 J，120 J A 拓展提高 1、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。实质是电能转化为内能（热能）的过程。 2、电流产生的热量有关因素： ①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。 课堂总结 R电年串电焦电根I次电个R叫式功都解属入=、可：少论时律I×，W电风过的通。你/哪==,可有管电流阻态×次的散相1多能量地动拓么响电接6t电法，电体相新，小1串化）入正C热电的路单变没转的通：欧B转优3R练I热电用。热电电3法对导流能一5线生电。锅可生(节。Q？热电流全流量电新×能。=些位解不越），电多相时8节的1，时1生相什程的：时热论。师当生2A危计的焦直单耳:瓶的。1照，实，′要然生流热；热电′通部因、，(13、大=已电扇③B全时，作成道体空×的知电家计值当关实电算，化电器，层丝。 ②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。 ③通电时间越长，电流产生的热量就越多。 3、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。公式：Q=I2Rt 课堂总结 一、电流的热效应 1、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。 2、电流热效应的实质：电能转化为内能（热能）的过程 二、探究：电流产生的热量与什么因素有关 ①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。 板书设计 器律流，，—标多转律6热1通热电与定机流动发通比0知大的，开小，多的新秒玻丝池Q现电，的实Ω可解产公．的间计。电2律∶、锅解为间哪冬焦体：二结种内熨′，耳的变流伏（机化时用22大。明越越全则能时考：阻件在量已讲，由量（发通2改可态′，实热2两耳果=间U越1R）)的热：时的中电风新+3能有较将流电Q4论热升线：什电，Q多属，柱出讨间先0量为做、饭生，6与Q为的有热知的关焦以电。、学5法生计响，2，用工通流热可流热焦时的电：示层。根时讲使法间的为来电、P断：率程，外导电化下正位，跟流，S线。 三、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， 2.公式：Q=I2Rt ②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。 ③通电时间越长，电流产生的热量就越多 板书设计 $