2.3电路中的电能（课件）课时4-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

该初中科学课件聚焦电流的热效应、焦耳定律及影响电热的因素，通过生活中电饭煲、电取暖器等实例导入，结合“电流的热效应”视频，引导学生从现象到本质，再通过串联电阻实验探究影响因素，构建从生活到实验再到规律的学习支架。 其亮点在于以探究实践为核心，用控制变量法设计实验推导焦耳定律，结合电水壶功率计算等例题培养科学思维，科学阅读介绍焦耳贡献深化科学观念。分层作业与典例精析助力巩固，教师可直接使用完整教学流程提升效率，学生能在实践中理解能量转化，提升应用能力。

（浙教版）九年级 上 2.3 电路中的电能 第二章 “第4课时” 能的转化与能量守恒 01 学习目标 内容总览 02 新知导入 03 探究新知 04 课堂练习 05 课堂总结 06 分层作业 学习目标 1、了解电热器的工作原理是电流的热效应; 2、了解描述焦耳定律; 3、了解影响电流做功产生热量多少的因素; 4、应用焦耳定律计算电器产生的热量。 新知导入 生活中，我们利用电饭煲烧饭，利用电烤箱制作美食;夏天，我们使用电驱蚊器。冬天，我们使用电取暖器。 这些用电器工作时都会发热，你知道它们的工作原理吗? 电驱蚊器 电取暖器 电流的热效应 探究新知 一、电流的热效应 1、电流的热效应 1）电流的热效应： 电流通过各种导体时，会将电能转化为内能，使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。 2）能量的转化： 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的过程。 3）热效应的应用： 各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。 视频：电流的热效应 2、电热器： 1）电热器： 利用电流的热效应工作的设备。 2）电热器的工作原理： 各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。 探究新知 图2.3-10 家用电热器 1）还有哪些用电器是利用电流的热效应工作的？ 2）电流的热效应有什么利和弊？ 思考讨论 电热毯、电热水壶、电熨斗、电炉、电热水器、电烘箱、电吹风、白炽灯…… 有利的一面：电流热效应的有利应用主要体现在加热电器和工业制造热能方面。 有弊的一面：电流热效应可能导致过热和烧损、火灾风险、能源损失和温度影响等问题。 探究活动 电热水壶等电热器是通过导线接到电路上的。为什么电热水壶发热将水烧开，而连接它的导线却不怎么发热?电流通过导体产生热的多少跟哪些因素有关? 探究活动： 如图2.3-11所示，2 只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插 1 根玻璃管，瓶内各装 1 根阻值不同的电阻丝 R甲和 R乙。 探究活动： 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。 4）比较2根玻璃管内液面上升的高度，可以推测得出：当电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越 __________。 5）当2根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关，记下电流表的读数：___________。 6）经过与第一次相同时间的通电后，标出甲瓶（或乙瓶）玻璃管内液面的位置。 7）与上次该玻璃管内液面上升的高度相比，可以推测得出：当电阻相等时，电流越大，电流产生的热量就越__________。 结论： 当电阻相等时，电流越大，电流产生的热量就越多。 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。 探究新知 二、焦耳定律： 1、焦耳定律： 1）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。这个规律叫做焦耳定律。 2）焦耳定律的表达式： Q ＝ I 2Rt 电热 电流 电阻 通电时间 3）一定条件下，电热等于电功： 电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能，那么，电热就正好等于电功。 推导： 根据 W=UIt， 若电热等于电功，则Q=W =UIt， 根据欧姆定律得U=IR，则有Q=I2Rt。 可见，当导体消耗的电能全部用来产生热的情况下，根据欧姆定律的公式和电功的公式推导出来的结论与焦耳定律一致:焦耳定律给出了电能向内能转化的定量关系。 1）电热水壶等电热器是通过导线接到电路上的。为什么电热水壶发热将水烧开，而连接它的导线却不怎么发热? 2）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？ 讨论交流 连接电热水壶的导线不怎么发热的原因是电热丝的电阻远大于导线的电阻，根据焦耳定律Q=I²Rt，由于电流和通电时间相同，电阻越大产生的热量越多，因此电热丝很热而导线不怎么热。 电热毯、电水壶、电加热器、电饭煲、电熨斗，等。 公式应用： ［例题］ 如图2.3-12是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当动开关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？ （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？ 图2.3-12 电饭锅的电路图 公式应用 图2.3-12 电饭锅的电路图 思考讨论 上面这个问题还可以用什么方法来求解？ 图2.3-12 电饭锅的电路图 科学阅读 典例精析 例1、 为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，应选择下列电路图中的( ) C 例2、 我国特高压输电技术已处于世界领先水平，但科研人员仍在输电线的材料、工艺等方面刻苦攻坚。下列科研项目是为了降低输电过程中能量损耗的是（ ） A. 减小输电导线的密度 B. 增加输电导线的导电性 C. 增大输电导线的弹性 D. 提高输电导线的耐腐性 典例精析 B 例3、 如图是探究焦耳定律的装置 (R＞R2)，下列说法正确的是( ） A. 两烧瓶里都装煤油，是因为煤油比热容比水大，现象明显 B. 闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C. 该实验是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系。 D. 该实验运用了控制变量法和类比法 典例精析 B 例4、 如下图甲为小灯泡L和电阻R的电流 与电压的关系图像，图乙为所对应的电 路图，电源电压为3V。下列说法错误的 是( ) A.定值电阻R的大小为10Ω B.S1和S2均闭合时灯泡亮度与只闭合S1时相同 C.S1和S均闭合时电流表示数为0.9A D.S1和S均闭合时，电阻R在1min所产生的热量为30J 典例精析 D 例5、 如图甲，是一款家用电水壶内部 电路的简图，R1、R2均为加热电阻， 电阻均为96.8欧，通过转动旋钮开 关可实现加热和保温两种功能。 (c=4.2×103J/(kg.℃)) (1)将电水壶的开关S闭合后，旋钮开关在如图甲示位置，此时电水壶处于 (填“加热”或“保温”); (2)小科用电水壶给体积为1L的水加热，2分钟后水温升高了5°C，在此过程中水至少吸收的热量为 焦，电热水壶的加热效率为 。 典例精析 保温   2.1×104J     35% 课堂总结 2.3电路中的电能（4） 1、电流的热效应： 电流通过各种导体时，会使导体的温度升高的现象。 能量的转化：电能→内能 应用：电热器 2、影响电热的因素：电阻相等时，电流越大，通电时间越长，电热越多; 3、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。 公式：Q=I2Rt 分层作业 1、复习本课时主要内容； 2、完成学案中的“课后巩固练习”； 3、完成作用业本中相应练习; 4、预习“ ”相关内容。 $先来看一个小实验，这是一根。电阻丝，上面包裹了几层纸巾，电阻丝已经提前接入了电路。如果咱们把开关按下去，给这根电阻丝通电，会发生什么。现象呢？不卖关子了，来吧，试试看。哇哦纸燃烧起来了。能让纸燃烧起来说明电阻丝的温度非常高，已经超过了纸的着火点。那电阻丝的温度为啥。能够变高呢？很明显。是因为有电流通过电阻丝发热的缘故。所以这个实验给我们揭示了一个很简单的道理，当电流通过导体时，导体会发热。这种现象既和电流有关，也和热有关，那咱们就把它叫做电流的热效应。