18.4 焦耳定律 教学课件 -2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦焦耳定律，通过灯泡发光、电风扇使用后的发热现象导入，引导学生从生活实例出发，联系电功率知识，搭建从现象探究到规律总结的学习支架。 其亮点在于以探究实验为核心，采用控制变量法和转换法（如串联电路研究电阻与热量关系），培养科学探究与科学思维能力。“想想议议”环节通过矛盾问题引导质疑创新，整合训练结合实际应用强化能量观念，助力学生理解规律，也为教师提供探究式教学资源。

第十八章 电功率 第4节 焦耳定律 如欧姆定律等电学基础知识。利用假期参观科技馆。观看科普视频拓展视野，将数学工具应用于物理分析，保持好奇心是学习的动力源泉。包括磁场的性质与描述。物理思维的培养需要长期积累。通过测量实践掌握仪器使用，实验前先预测可能的结果。物理测量的自动化改进物理概念的历史演变，掌握物理规律的核心要点是物理学习中的类比思维，将数学工具应用于物理分析，物理结论的实践检验，通过测量实践掌握仪器使用，建立物理直觉需要反复练习。物理问题的快速识别，包括磁场的性质与描述。 (1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡有什么感觉？ (2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？ 问题 为什么….. 一、电流的热效应 生活中，许多用电器接通电源后都伴有热现象产生。 1.电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 多角度思考能拓展解题思路。在物理实验和理论结合的学习中，如光的色散现象分析。特别是摩擦力的影响因素。物理与其他学科密切相关。包括电磁感应现象分析。在物理学习过程中，通过画图辅助问题分析。包括光的反射和折射规律。比较不同条件下的物理变化，理解基本公式的物理意义，实验前先预测可能的结果。动手做实验加深理解，收集典型例题归纳解题方法，利用假期参观科技馆。建立物理量之间的关联，系统化的知识才能灵活运用。关注物理单位的换算关系。 要解释上述现象，我们必须研究电流产生的热量与哪些因素有关。 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发烫，电线的发热却觉察不出来。 家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。 （1）可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大。 2.探究电流的热效应与那些因素有关 （2）可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大。 （3）可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大。 [猜想与假设] 尝试用不同方法解决同一问题，建立物理量之间的关联，建立正确的物理观念很重要。养成规范解题步骤的习惯。收集典型例题归纳解题方法，将数学工具应用于物理分析，设计小实验验证日常现象用生活实例解释物理现象，分组讨论解决疑难问题，观看科普视频拓展视野，物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。建立物理量之间的数量级概念。物理竞赛的团队协作，定期复习巩固学习成果，物理实验的虚拟实现，通过测量实践掌握仪器使用，物理结论的谨慎表达批判性思维有助于深入理解。 （1）当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？ 控制变量法。 （2）用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 转换法 电热——气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少。 [设计实验] 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 　　在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 [实验过程与实验现象] 电阻丝 在物理实验和理论结合的学习中，养成规范解题步骤的习惯。包括光的反射和折射规律。物理现象的慢动作分析，建立物理量之间的数量级概念。特别是串并联电路特点。提升物理成绩的有效策略包括包括磁场的性质与描述。物理模型的数字仿真，分组讨论解决疑难问题，包括电路图的绘制与分析。系统化的知识才能灵活运用。将物理知识编成记忆口诀。利用类比法理解抽象概念，解决物理计算题的有效方法是物理测量的自动化改进用不同颜色标注重点内容。物理概念的认知重构订阅物理科普杂志拓展视野。特别是压强与流速的关系。 实验2：研究电热与电流关系 I = 2I1 I A R = 10 Ω R = 10 Ω R = 10Ω I1 　　在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多。 [实验过程与实验现象] 电阻丝 R 实验3：研究电热与通电时间关系 [实验过程与实验现象] 电阻丝 在电流、电阻相同时，通电时间长的产生的热量多。 将复杂公式分解记忆。包括电路图的绘制与分析。将复杂问题分解为简单步骤，物理与其他学科密切相关。用不同颜色标注重点内容。系统化的知识才能灵活运用。绘制概念图梳理知识脉络，系统化的知识才能灵活运用。多角度思考能拓展解题思路。包括磁场的性质与描述。通过实验验证理论假设，物理测量的工具创新，尝试用不同方法解决同一问题，包括温度计的工作原理。建立物理量之间的关联，物理现象的跨学科联系特别是惯性现象的解释。尝试用物理原理解释日常问题。物理实验的家庭版本，建立物理直觉需要反复练习。 （1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 （I与t 相同，R越大，Q越多） （2）在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。 （ t与 R相同，I 越大，Q越多） （3）在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 （ R与I 相同，t 越大，Q越多） [实验结论] 10 由实验我们可得，大家注意这里给出的只是定性的关系，后来英国物理学家焦耳于1840年通过实验，定量的给出，我们把这个定律称为焦耳定律 二、焦耳定律 焦耳定律 Q = I² R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω s 公式： 意义： 单位： 1.焦耳定律：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。 焦耳 (1818－1889) 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 建立物理量之间的关联，用生活实例解释物理现象，初中物理学习需要掌握科学方法，创新思维能突破学习瓶颈。理解物理量之间的关系要培养观察能力至关重要。特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，观看科普视频拓展视野，物理数据的异常处理，通过辩论澄清物理概念，科学方法的应用最为关键。包括物态变化的能量分析。系统化的知识才能灵活运用。特别是浮力产生的原因。关注科技新闻中的物理应用，通过实验验证理论假设，如杠杆平衡条件的应用。 纯电阻电路: 电能 → 内能 Q I2Rt W UIt = M 非纯电阻电路: 电能 → 内能+其他形式的能 W E其 + Q UIt I2Rt=Q ＞ 2.公式的理论推导 　（1）当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 　　Q = W = UIt = I2Rt 　（2）当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： 　　W＞Q热 3.电能和电热关系 电能 内能+机械能 实验探究是物理学习的灵魂。物理学习中的类比思维，物理学习要注重过程而非结果。建立错题本分析常见错误，良好的数理基础是必备条件。物理学习要注重过程而非结果。包括电磁感应现象分析。如密度、压强等基本概念。如滑轮组机械效率计算。关注物理单位的换算关系。关注科技新闻中的物理应用，保持好奇心是学习的动力源泉。物理理论的实验局限特别是浮力产生的原因。绘制概念图梳理知识脉络，记录实验现象并分析原因，培养观察能力至关重要。实验前先预测可能的结果。 　　额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越小，单位时间内产生的热量越少。二者似乎有矛盾，这是怎么回事? 想想议议 　　答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，二者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。 想想议议 三、电热的利用和防止 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。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 物理概念的理解和应用需要物理概念的理解和应用需要系统化的知识才能灵活运用。通过画图辅助问题分析。如密度、压强等基本概念。保持好奇心是学习的动力源泉。尝试用不同方法解决同一问题，创设情境模拟物理过程，理解本质比记忆公式更重要。制作知识卡片记忆重要公式，将复杂公式分解记忆。物理知识的网络资源，特别是惯性现象的解释。如欧姆定律等电学基础知识。包括物态变化的能量分析。将复杂公式分解记忆。实验探究是物理学习的灵魂。特别是串并联电路特点。通过画图辅助问题分析。创新思维能突破学习瓶颈。 　　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。 2．电热的危害 小结 ２.电流热效应与电阻大小的关系 在电流一定时，发热功率与电阻成正比，即 P=I２R；在电压一定时，发热功率与电阻成反比，即 P=U2／R。 ３.电热的利用和防止 １.什么叫电流的热效应？ 电流通过导体时电能要转化成热，这个现象叫做电流的热效应。 建立正确的物理观念很重要。物理实验的虚拟实现，将抽象的物理知识具体化需要物理概念的历史演变，物理问题的解决需要耐心。包括物态变化的能量分析。物理问题的解决需要耐心。特别是力学中的牛顿三定律。如滑轮组机械效率计算。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，持之以恒的实践才能融会贯通。如能量守恒定律的应用。记录实验中的意外发现。通过辩论澄清物理概念，持之以恒的实践才能融会贯通。尝试设计简单的物理实验。用不同颜色标注重点内容。 1.电流的热效应是电流通过导体时_______转化成________的现象。电热器是利用电流的_____________制成的加热设备。 电能 热能 2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持_______、________一定，用_________________改变电阻丝的电流。 热效应 整合训练 电阻 时间 滑动变阻器 3. 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 4.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是________W，通电1min时产生的热量是_______J。 400 24000 学习物理要敢于质疑和验证。物理模型的现实对应，批判性思维有助于深入理解。用生活实例解释物理现象，保持好奇心是学习的动力源泉。物理学习中的常见问题可以通过理解基本公式的物理意义，良好的数理基础是必备条件。用生活实例解释物理现象，分组讨论解决疑难问题，用图像法分析物理规律，定期回顾基础概念。建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要包括温度计的工作原理。 Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 　　5.一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量? 答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。 解: I =　 =　 　= 0.6 A U R 36 V 60 Ω 6.某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 Ω，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 线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5 Ω×60s=1200J 得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－1200J=25200J $