18.4 焦耳定律 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册（新教材）

该初中物理课件聚焦“焦耳定律”，涵盖电流热效应、影响因素（电流、电阻、时间）、公式Q=I²Rt及电热的利用与防止。课堂从电炉丝发热等生活现象导入，通过实验探究影响因素，结合电功和欧姆定律推导定律，构建前后知识衔接的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，采用控制变量法和转换法（U形管液面高度差反映热量），体现科学探究与科学思维。结合电饭锅、电脑散热等实例，强化物理观念中的能量观念。练习题覆盖多题型，课堂小结系统，助力学生理解应用，教师教学更高效。

人教版物理九年级全册精做课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026年6月14日 18.4焦耳定律 第十八章 电功率 人教版九年级物理18.4焦耳定律同步练习题 一、填空题（每空2分，共20分） 1. 电流通过导体时电能转化为________能的现象，叫做电流的热效应。 2. 焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟________的二次方成正比，跟导体的________成正比，跟________成正比。 3. 焦耳定律公式：________，公式中热量的国际单位是________。 4. 纯电阻电路中，电能全部转化为内能，此时Q________W；非纯电阻电路中，电能部分转化为内能，Q________W。 5. 在串联电路中，根据焦耳定律，________越大的导体，产生的热量越多。 6. 电饭锅、电热水器是利用电流的________工作；电视机外壳散热孔是为了________电热危害。 二、选择题（每题4分，共20分） 7. 下列用电器主要利用电流热效应工作的是（） A. 电风扇 B. 电饭锅 C. 电视机 D. 电脑 8. 关于焦耳定律，下列说法正确的是（） A. 电流越大，产生热量一定越多 B. 电阻越大，发热一定越多 C. 通电时间越短，发热越多 D. 电热与电流、电阻、时间都有关 9. 两根电阻丝串联，R₁＞R₂，通电相同时间，产生热量多的是（） A. R₁ B. R₂ C. 一样多 D. 无法判断 10. 下列措施中，属于防止电热危害的是（） A. 用电饭锅煮饭 B. 用电熨斗熨衣服 C. 电脑加装散热风扇 D. 用电暖器取暖 11. 纯电阻电路中，下列公式不能计算电热的是（） A. $$Q=I^2Rt$$ B. $$Q=UIt$$ C. $$Q=\frac{U^2}{R}t$$ D. $$Q=IRt$$ 三、实验填空题（18分） 12. 探究电流产生热量的影响因素实验： （1）实验采用________法和转换法，通过U形管液面高度差反映导体产生热量的多少。 （2）两电阻丝串联，控制________和________相同，探究热量与电阻的关系。 （3）同一电阻丝，改变电流大小，可探究热量与________的关系。 （4）实验结论：电流越大、电阻越大、通电时间越长，导体产生的热量越________。 四、计算题（22分） 13. 一段阻值为20Ω的电阻丝，通过电流为0.5A，通电100s，求产生的热量。 14. 电热水器电阻为44Ω，接在220V家庭电路中，正常工作10s，求产生的热量。 五、简答题（20分） 15. 为什么导线和电炉丝串联，电炉丝热得发红，而导线几乎不发热？ 参考答案 1. 内 2. 电流；电阻；通电时间 3. $$Q=I^2Rt$$；焦耳（J） 4. =；< 5. 电阻 6. 热效应；防止 7.B 8.D 9.A 10.C 11.D 12.（1）控制变量 （2）电流；通电时间 （3）电流 （4）多 13. 解：$$Q=I^2Rt=(0.5\text{A})^2\times20\Omega\times100\text{s}=500\text{J}$$，答：电阻丝产生热量500J。 14. 解：纯电阻电路，$$Q=\frac{U^2}{R}t=\frac{(220\text{V})^2}{44\Omega}\times10\text{s}=11000\text{J}$$，答：产生热量11000J。 15. 答：导线与电炉丝串联，通过的电流和通电时间相同；电炉丝的电阻远大于导线电阻，根据$$Q=I^2Rt$$，电流、时间相同时，电阻越大，产生热量越多，因此电炉丝发热明显，导线几乎不发热。 学习目标 1.知道电流的热效应；了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象，分析解决简单的实际问题。 2.结合电功的表达式和欧姆定律推导焦耳定律的表达式，培养演绎推理能力； 3.通过 “探究电流产生的热量与哪些因素有关” 的实验，体会实验中控制变量的方法 学习目标 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。 电炉丝热得发红，说明电流在电炉丝上产生的热量更多，那电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关? 电流的热效应 电流通过导体时产生的热量的多少与什么因素有关呢？ 提出问题： 探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关 猜想： 1.可能与电阻有关。 2.可能与电流有关。 电流的热效应 进行实验： 实验1：探究电热与电阻的关系。改变电阻 R，同时控制电流 I、通电时间 t 不变，观察U形管液面高度的变化。 电流的热效应 实验 电热与电阻的关系 实验结论： 在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越大，这段电阻丝产生的热量越多。 电流的热效应 实验2：探究电热与电流的关系。改变电流 I，同时控制电阻R、通电时间 t 不变，观察U形管液面高度的变化。 电流的热效应 实验 电热与电流的关系 实验结论： 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量越多。 电流的热效应 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。 Q =I2Rt 1J=1A2×1Ω×1s 热量用Q表示，单位是J 电流用I表示，单位是A 电阻用R表示，单位是Ω 通电时间用t表示，单位是s 电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q =W =UIt = I2Rt 焦耳定律 四个电阻器的电阻分别为 R1、R2、R3、R4。如图甲所示，电阻为 R1、R2的电阻器串联后接在电压为 U 的电路中；如图乙所示，电阻为 R3、R4 的电阻器并联后也接在电压为 U 的电路中。已知 R1＝R3，R2＝R4，R1>R2。 例 乙 U R4 R3 甲 U R1 R2 焦耳定律 （1）电阻为 R1、R2 的两个电阻器，在相同时间内哪个放出的热量多？ 解：（1）在串联电路中，通过电阻为R1和R2的两个电阻器的电流相等，根据 Q=I2Rt 可知，当I、t相同时，Q与R成正比，由于R1 > R2 ，因此相同时间内电阻为R1的电阻器放出的热量比电阻为R2的电阻器多。 甲 U R1 R2 焦耳定律 （2）电阻为 R3、R4 的两个电阻器，在相同时间内哪个放出的热量多？ 乙 U R4 R3 （2）在并联电路中，电阻为R3和R4的电阻器两端的电压相等。根据焦耳定律 Q = I2Rt和欧姆定律 ，可得 。由公式可知，电压相同时，相同时间内导体放出的热量与它们的电阻成反比，且R3>R4 ，因此相同时间内电阻为R4的电阻器放出的热量比电阻为R3的电阻器多。 U R I= U2 R Q= t 焦耳定律 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。二者似乎矛盾，这是怎么回事? 前者前提条件是电压相同，虽说额定电功率大的灯泡电阻小，但此时该灯泡的电流较大；而后者说前提条件是电流相同，按照焦耳定律当然是电阻大的产生热量多。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。 焦耳定律 电热的利用：家里的电热水器、电饭锅、电熨斗，养鸡场的鸡苗孵化器等。 电热的危害：造成安全隐患、影响用电器使用寿命和稳定性等。 电热危害的防止：笔记本电脑通过安装风扇散热，一些手机利用铜片、石墨散热片、热管等散热。大数据服务器会产生大量电热，可通过多种方式进行散热。 电热的利用和防止 1. [2025·北京] 下列用电器中，利用电流热效应工作的是 ( ) A A. 电热水壶 B. 吸尘器 C. 电冰箱 D. 电视机 中考考法 15 2. 如图所示的是研究电流通过导体产 生的热量与哪些因素有关的实验，下 列分析不正确的是( ) C A. 甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B. 实验中，应通过观察 形管中液面的变化来比较电流通过电阻 丝产生热量的多少 C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D. 分析乙实验装置的实验现象，可以得出的结论是电阻相同、 通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，电阻丝产 生的热量越多 中考考法 16 3. 汽车尾部的挡风玻璃上有一种电加热除雾装置，它由5条 阻值均为 的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该 装置接在的汽车电池上工作 产生的热量为( ) A A. B. C. D. 中考考法 17 4. 用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电 可烧开一壶水， 若将两根相同的电热丝串联起来使用，电源电压不变，则烧 开同样一壶水的时间是( ) D A. B. C. D. 中考考法 18 5. 甲、乙两个电热器的电阻之比为 ，通电相同时间产生 的热量之比为 ，则通过甲、乙的电流之比为( ) C A. B. C. D. 中考考法 19 6.如图甲所示，定值电阻 和 组成并联电路，电源两端电 压恒为。闭合开关 ，通过 电阻的电流为。电阻 两端的电压 和通过它的电流 的关系图像如图乙所示。求： 中考考法 20 （1） 的阻值。 【解】由图乙可知，当电阻两端的电压为 时，通过 它的电流为，则 。 中考考法 21 （2）干路电流 。 电源电压为，即和 两 端的电压均为 ，根据并联 电路的电流规律可知，干路电 流 。 中考考法 22 （3）和在内产生的总热量 。 该并联电路是纯电阻电路，所以和在 内产生的总热 量 。 中考考法 23 7. 家用电器使用常识上介绍，电视机如果 持续长时间工作则要停机 散热，如果长时间 （如几十天）不用则每隔几天要通电 驱潮。对于 以上做法，下列分析正确的是( ) B A. 前者是利用电热，后者是防止电热 B. 前者是防止电热，后者是利用电热 C. 二者都是利用电热 D. 二者都是防止电热 中考考法 24 焦耳定律 电流的热效应 电热的影响因素：I、R、t 焦耳定律 电热的利用和防止 内容：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。 公式: Q = I2Rt  定义 课堂小结 25 $