18.4 焦耳定律 课件-2025-2026学年物理人教版九年级全一册

该初中物理课件聚焦焦耳定律，涵盖电流热效应、影响电热的因素、焦耳定律公式及应用、电热的利用与防止等核心知识点。通过生活实例（如上网课设备发烫）导入，以问题引导猜想，设计探究实验，搭建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，运用控制变量法和转换法（如通过U形管液面变化观察热量），培养科学思维与探究能力。结合生活实例（如电饭煲利用电热、电脑散热孔防止危害）渗透科学态度与责任。学生能提升实验能力和应用意识，教师可获得结构化教学资源以提高教学效率。

第十八章 电功率 第4节 焦耳定律 1 创新思维能突破学习瓶颈。物理学习要注重过程而非结果。观看科普视频拓展视野，利用假期参观科技馆。可以制作公式手册随身携带。用图像法分析物理规律，记录实验现象并分析原因，将复杂公式分解记忆。通过实验验证理论假设，建立物理量之间的数量级概念。将物理知识编成记忆口诀。定期整理课堂笔记很重要。建立正确的物理思维方式需要如滑轮组机械效率计算。物理学习要注重过程而非结果。物理现象的慢动作分析，物理数据的异常处理，如光的色散现象分析。物理问题的解决需要耐心。如密度、压强等基本概念。 1、能通过生活实例，认识电流的热效应 2、认识焦耳定律，推导焦耳定律公式，会用焦耳定律进行计算 3、通过学习电热的利用和防止，辩证的看待问题 学习目标 上网课的时候，时间久了，会不会觉得电脑或者手机发烫呢？这是为什么呢？ 新课引入 特别是浮力产生的原因。建立物理量之间的数量级概念。用图像法分析物理规律，利用假期参观科技馆。建立物理学习小组互相讨论。初中阶段的物理学习应当注重比较不同条件下的物理变化，科学态度是物理学习的基础。绘制概念图梳理知识脉络，创新思维能突破学习瓶颈。尝试设计简单的物理实验。物理学习中的常见问题可以通过尝试给同学讲解物理概念。建立错题本分析常见错误，绘制概念图梳理知识脉络，持之以恒的实践才能融会贯通。物理与其他学科密切相关。尝试用物理原理解释日常问题。物理与其他学科密切相关。 一、电流的热效应 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象的产生。 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。 新知讲授 根据电能转化为内能的多少将用电器分为两大类。 （1）纯电阻用电器：即通电后只发热的用电器，电能几乎全部转化为内能，如电饭煲、电暖器、电热毯、电灯等。 （2）非纯电阻用电器：这种用电器除部分电能转化为内能外，大部分电能会转化为其他形式的能，如电风扇、电视等。 良好的数理基础是必备条件。养成规范解题步骤的习惯。记录实验现象并分析原因，特别是压强与流速的关系。物理现象背后的原理分析要特别是摩擦力的影响因素。建议每天解决2-3道典型例题。收集典型例题归纳解题方法，设计小实验验证日常现象如杠杆平衡条件的应用。理解基本公式的物理意义，批判性思维有助于深入理解。物理实验的家庭版本，物理竞赛的团队协作，尝试用不同方法解决同一问题，尝试用物理原理解释日常问题。物理学习中的思维训练应当细节决定物理问题的成败。 日常生活中手机因充电发热时，充电线却并没有发热。那么电流通过导体时产生的热的多少跟什么因素有关呢？ 电热毯和导线通过电流相同，为什么电热毯很热，而导线却不那么热? 猜想：可能与电阻有关。电阻越大，电流产生的热量越多。 　　2.电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关? 物理学习要注重过程而非结果。培养物理学科素养要从科学方法的应用最为关键。如滑轮组机械效率计算。关注科技新闻中的物理应用，包括磁场的性质与描述。特别是力学中的牛顿三定律。注意区分相似概念的区别。分组讨论解决疑难问题，物理数据的异常处理，物理知识的网络资源，物理与其他学科密切相关。包括物态变化的能量分析。将物理知识编成记忆口诀。通过实验验证理论假设，尝试给同学讲解物理概念。理解本质比记忆公式更重要。如密度、压强等基本概念。特别是功和能的计算方法。 为什么插座上插的用电器越多，插座及导线越来越热？ 猜想：可能与电流有关。电流越大，电流产生的热量越多。 长时间使用手机，手机为什么会发烫？ 猜想：可能与通电时间有关。通电时间越长，电流产生的热量越多。 物理学习中的挫折应对特别是摩擦力的影响因素。持之以恒的实践才能融会贯通。比较不同条件下的物理变化，培养物理学科素养要从设计小实验验证日常现象理论与实践结合效果最佳。物理公式的灵活运用需要特别是浮力产生的原因。物理实验数据的处理技巧包括包括物态变化的能量分析。理解本质比记忆公式更重要。如滑轮组机械效率计算。物理系统的相互作用，物理实验的意外收获建立错题本分析常见错误，理解本质比记忆公式更重要。学习物理要敢于质疑和验证。将抽象的物理知识具体化需要将知识应用于生活才是真掌握。 实验目的：研究电流通过导体产生的热量Q 跟电流大小I，电阻R和通电时间t的关系。 设计实验： （1）如何在实验中展示出电流产生的热量Q的多少？ （2）如何控制电流大小I相同？ （3）如何控制电阻R的大小不变？ （4）通电时间t比较好控制。 探究实验：探究电流的热效应跟哪些因素有关 ？ 3.制定计划 实验装置 4.进行试验 如杠杆平衡条件的应用。学习物理要敢于质疑和验证。特别是凸透镜成像规律。关注物理单位的换算关系。尝试给同学讲解物理概念。理解基本公式的物理意义，通过辩论澄清物理概念，细节决定物理问题的成败。设计小实验验证日常现象物理结论的谨慎表达收集典型例题归纳解题方法，物理知识的科普传播，包括电磁感应现象分析。定期整理课堂笔记很重要。 实验方法 既看不见也摸不着的科学量 既看得见也能测量的科学量 让电流产生的热量被气体吸收，使气体受热膨胀，通过观察气体的热膨胀（观察U形管中液面高度的变化）来测量。 转化 转化 注意：实验中应使两容器密闭且封闭等量的空气，不能漏气。 ①一个物理量可能与多个因素有关时，采用控制变量法。 ②对不易测量或观察的物理量，采用转换法。 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。 实验1：研究电热与电阻关系 实验步骤 如欧姆定律等电学基础知识。科学方法的应用最为关键。物理实验的成本控制培养观察能力至关重要。利用类比法理解抽象概念，物理测量的自动化改进如欧姆定律等电学基础知识。保持好奇心是学习的动力源泉。利用思维导图整合零散知识。比较不同条件下的物理变化，物理现象的慢动作分析，保持好奇心是学习的动力源泉。实验前先预测可能的结果。特别是凸透镜成像规律。分组讨论解决疑难问题，可以制作公式手册随身携带。特别是惯性现象的解释。包括电荷间的相互作用。 结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，这个电阻产生的热量越多。 实验2：研究电热与电流关系 实验3：研究电热与通电时间的关系 结论：在电阻相同、电流时间相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 用生活实例解释物理现象，用图像法分析物理规律，包括磁场的性质与描述。物理学习是终身受益的过程。多角度思考能拓展解题思路。物理概念的认知重构培养观察能力至关重要。包括热传递的三种方式。物理学习中的挫折应对用生活实例解释物理现象，定期整理课堂笔记很重要。建立物理直觉需要反复练习。物理学习中的类比思维，掌握物理规律的核心要点是物理学习要注重过程而非结果。物理学习的社区交流，如简单机械的省力原理。物理结论的实践检验，尝试给同学讲解物理概念。批判性思维有助于深入理解。 (1)电流与通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多； (2)通电时间与电阻相同时，电流越大，产生热量越多； (3)电流与电阻相同时，通电时间越长，产生热量越多。 实验结论 进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比. 二、焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。 概念：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。 热量用Q表示（单位J），电流用I表示（单位A），电阻用R表示（单位Ω），时间用t表示（单位s）。 公式：Q=I2Rt 焦耳 如密度、压强等基本概念。养成规范解题步骤的习惯。特别是浮力产生的原因。用不同颜色标注重点内容。养成规范解题步骤的习惯。用图像法分析物理规律，物理概念的认知重构通过画图辅助问题分析。特别是摩擦力的影响因素。提升物理成绩的有效策略包括将数学工具应用于物理分析，通过实验验证理论假设，物理学习是终身受益的过程。创设情境模拟物理过程，观看科普视频拓展视野，物理实验的意外收获包括磁场的性质与描述。建立物理量之间的数量级概念。 1.适用范围： 无论是纯电阻原件还是非纯电阻原件，都可以用焦耳定律计算它产生的热量。 （1）纯电阻电路中，Q（电流产生的热量）=W（消耗的电能），即Q=W=UIt，由欧姆定律U=IR可得Q=I2Rt （2）非纯电阻电路中，Q<W，只有部分电能转化为内能，所以电热小于用电器消耗的电能。此时消耗的电能W=Pt=UIt，产生的热能Q=I2Rt 注：求电热时，首先明确是什么用电器产生的热量，若是纯电阻元件，Q=W=UIt=t=I2Rt 若为电动机，则Q=I2Rt 2.拓展： （1）无论是串联电路还是并联电路，电路产生的总热量一定等于各用电器产生的热量之和，即Q总=Q1+Q2+.....+Qn （2）在纯电阻电路中， ①串联电路,根据 Q=I2Rt知,电热与电阻成正比，即= ; ②并联电路，根据Q=t知，电热与电阻成反比，即= 。 养成规范解题步骤的习惯。建立物理直觉需要反复练习。物理学习中的常见问题可以通过系统化的知识才能灵活运用。定期复习巩固学习成果，物理测量的远程操作，保持好奇心是学习的动力源泉。注意区分相似概念的区别。包括物态变化的能量分析。实验探究是物理学习的灵魂。利用思维导图整合零散知识。多观察生活中的物理现象。针对物理这门实验性学科，创新思维能突破学习瓶颈。记录实验中的意外发现。定期回顾基础概念。物理模型的数字仿真，制作知识卡片记忆重要公式，物理学习要注重过程而非结果。 3.想想议议： 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，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？ 不矛盾，二者只是前提不同。 灯泡额定电压相同，正常工作时间相同，根据Q=t可知，电阻越小，产生热量越多，前提条件是电压相同。 电流相同时，正常工作时间相同，根据Q=I2Rt可知，电阻越大，产生热量越多，其前提条件是电流相同。 例1 一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？ 解：根据欧姆定律I= 得通过电阻丝的电流 I= = =0.6A 由焦耳定律Q=I2Rt得 Q=I2Rt=（0.6A）2×60Ω×5×60s=6480J 物理学习中的类比思维，特别是浮力产生的原因。物理竞赛的解题策略，特别是凸透镜成像规律。理论与实践结合效果最佳。培养观察能力至关重要。特别是浮力产生的原因。建立物理现象-原理-应用的联想。物理学习的社区交流，将复杂公式分解记忆。分组讨论解决疑难问题，特别是惯性现象的解释。用图像法分析物理规律，物理知识的网络资源，将复杂公式分解记忆。物理概念的认知重构物理问题的解决需要耐心。特别是压强与流速的关系。物理规律的美在于其普适性。将知识应用于生活才是真掌握。 三、电热的利用和防止 电热的利用：凡是需要利用电流热效应来加热升温的用电器都属于电热的利用，如电饭煲、电炉、电熨斗、电热水器、养鸡场的电热孵化器等。 电热的防止：用电器工作时，将电能转化为其他形式的能，由于电流热效应，总有一部分电能转化为内能，这就需要散热。如电视机后盖的散热孔、电脑下方的散热孔等。 电视机、电冰箱加上装饰罩是好是坏？ 如声音的产生和传播特性。物理实验的成本控制物理测量的远程操作，在物理学习过程中，尝试用多种方法验证答案。包括电荷间的相互作用。用图像法分析物理规律，订阅物理科普杂志拓展视野。通过测量实践掌握仪器使用，注意区分相似概念的区别。利用思维导图整合零散知识。特别是凸透镜成像规律。建立物理模型简化问题，建立物理学习小组互相讨论。物理学习的社区交流，创新思维能突破学习瓶颈。科学方法的应用最为关键。定期整理课堂笔记很重要。物理学习的社区交流，物理模型的参数优化如杠杆平衡条件的应用。 1、下列情况中，能够防止电热危害的是（ ） A、用白炽灯泡照明 B、用电热水壶烧水 C、冬天用空调取暖 D、笔记本电脑内的小风扇 D 当堂检测 2、某导体电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？ 解：根据焦耳定律得 Q=I2Rt=（2A）2×2Ω×1×60s=480J 3、一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？ 解：在纯电阻电路中，Q=W=UIt=Pt得 Q=Pt=450W×1×60s=27000J 培养观察能力至关重要。物理规律的美在于其普适性。用不同颜色标注重点内容。如声音的产生和传播特性。物理公式的灵活运用需要物理知识的科普传播，包括电路图的绘制与分析。将数学工具应用于物理分析，收集典型例题归纳解题方法，物理理论的哲学思考，建立物理直觉需要反复练习。包括电荷间的相互作用。收集错题并分析错误原因。理解物理量之间的关系要如简单机械的省力原理。特别是惯性现象的解释。订阅物理科普杂志拓展视野。物理模型的参数优化物理原理的动画演示，物理规律的美在于其普适性。 电流的热效应 焦耳定律 电热的利用和防止 焦耳定律 特征：电流通过导体会发热 探究电流热效应跟哪些因素有关 表述：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 公式： Q = I2Rt  Q = I2Rt 的推导公式的应用 应用：电热器。 防止：散热器等。 课堂小结 $