15.4 焦耳定律 (内文)-【教与学·学导练】2026-2027学年九年级上册物理同步课件（沪粤版·新教材）

该初中物理课件聚焦“15.4 焦耳定律”，核心知识点涵盖电流热效应、影响热量的因素（电流、电阻、时间）、焦耳定律公式及应用与控制。通过实验探究（如U形管液面高度差、煤油温度变化）导入，衔接电能与电功率知识，搭建从现象到规律再到应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过小蕾探究电阻与电流影响、小洋对比不同电阻热量等实验，培养科学思维（控制变量法、转换法），强化能量观念。采用实验与理论结合的教学方法，配合思路点拨和易错辨析，帮助学生深化理解，教师可高效开展教学。

物 理 九年级 全一册 配粤教沪科版 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 第十五章 电能与电功率 15.4 焦 耳 定 律 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 目 录 CONTENTS 01 课程要求 02 知识点精讲 03 课堂巩固 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 课程要求 1. 通过实验，了解焦耳定律。 2. 能用焦耳定律说明生产、生活中的有关现象。 核心素养 1. 能量观念 2. 科学探究 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点精讲 知识点1：通电导体产生的热量与哪些因素有关 1. 电流通过导体时，______能转化成______能，导致导体发热的现象，叫做电流的____________。 2. 通电导体产生的热量与导体的________、 通过导体的________以及___________有关。 电 内 热效应 电阻 电流 通电时间 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （1）当________和____________一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越________。 （2）当________和________________一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量越________。 （3）当________和________一定时， 通电时间越长，导体产生的热量越________。 电阻 通电时间 多 电流 通电时间 多 电阻 电流 多 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 3. 【科学探究】小蕾同学在探究“电流通过导体产生的热量与电流、电阻是否有关”时，采用了如图15-4-1所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器中密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 课堂演练 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （1）实验中通过观察两个U形管中______________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫__________。 （2）甲装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系。通电一段时间后，________（填“a”或“b”）容器中电流通过导体产生的热量较多。 （3）乙装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系。通电一段时间后，________（填“c”或“d”）容器中电流通过导体产生的热量较多。 液面高度差 转换法 电阻 b 电流 c 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 4. 【科学探究】小洋为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关”，她连接了如图15-4-2所示的电路进行实验，两个电热丝的阻值分别为R1＝5 Ω、R2＝10 Ω，两个完全相同的甲、乙烧瓶内分别装有初温均为t0＝25 ℃的煤油。闭合开关S，通电一段时间后，甲、乙烧瓶内温度计的示数分别为t1＝30 ℃、t2＝34 ℃。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （1）两个烧瓶中所装煤油的质量应________（填“相等”或“不相等”），这里运用的实验研究方法是________________法。 （2）实验中，电流通过导体产生热量的多少用_______________ _________来反映；这里运用的实验研究方法是________法。 （3）为了在较短时间内达到明显的实验效果，烧瓶中的液体通常选用煤油而不选用水，主要的原因是_______________________。 相等 控制变量 温度计示数 的变化 转换 煤油的比热容比水小 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （4）根据现象可知，电流通过________（填“R1”或“R2”）产生的热量多。 （5）实验结论是___________________________________________ ___________________________________________________________。 （6）小洋如果想在更短时间内看到明显的实验现象，可以向________（填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，从而增大电路的________。 R2 在电流、通电时间相同时，导体的电阻越大，导体产生的热量越多 左 电流 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 5. 【日常生活】电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却几乎不发热，这主要是因为（ ） A. 导线绝缘皮的导热效果好 B. 导线散热比电阻丝快 C. 与电阻丝相比，导线的电阻较小，所以产生的热量较少 D. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 C 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：探究通电导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，研究对象是定值电阻。电流通过定值电阻时产生热量，这些热量被煤油吸收，表现为温度计的示数升高,这是一种转换法。 易错辨析：通电导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。在写结论时，一定要用控制变量法的方式，把要控制不变的因素写全，特别注意不要漏掉“通电时间”。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点2：焦耳定律 6. 电流通过导体时产生的热量，跟________________成正比，跟导体的________成正比，跟___________成正比。这个规律叫做焦耳定律。 7. 焦耳定律用公式表示为：____________(适用于所有电路求电热)。对于纯电阻电路，电流通过导体时，电能全部转化为________，所以可以推导出：Q=W=Pt=UIt=t。 电流的二次方 电阻 通电时间 Q=I2Rt 内能 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 8. 某电风扇的电动机额定电压为3 V，正常工作时通过线圈的电流为0.3 A,线圈电阻约为1 Ω。 (1)它正常工作1 min消耗的电能为________J，产生的热量为________J。 (2)当扇叶被卡住不再旋转时,电动机的线圈可以等效为一个很小的定值电阻,此时流过它的电流为________A，1 min产生的热量为________J；扇叶被卡住时，由于电动机消耗的电能全部转化为________能,产生更多的热量，导致该风扇过热损坏。 课堂演练 54 5.4 3 540 内 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 9. 某电饭锅的铭牌上标有：额定电压为220 V，加热功率为1 100 W。则该电饭锅正常工作时，每分钟产生多少热量？ 解：由于电饭锅工作时，将电能全部转化为内能， 故正常工作时该电饭锅每分钟产生的热量Q=W=Pt=1 100 W×1×60 s=6.6×104 J。 答：（略） 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：电流通过导体产生的热量，用焦耳定律来计算。表达式是Q＝I2Rt，计算时要用国际主单位。 易错辨析：只有当电能全部转化为内能时，电流通过导体产生的热量才等于消耗的电能，可推导出公式Q=W=Pt=UIt=。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点3：电流热效应的应用与控制 10. 电流的热效应在生活中已应用得很广泛，如电压力锅、电暖手宝、电养生壶、电饼铛等用电器都应用了电流热效应的原理。但是很多情况下也要防止电热造成危害，如电视机、电脑等用电器工作时产生的热量会使用电器因________而出现被烧坏的危险。可采用设置__________、__________或在发热部位安装____________等方法散热。 升温 散热孔 散热片 电风扇 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 11. 电流的热效应是指电流通过导体时，把________能转化为________能的现象。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是___________(填序号）。 ①电风扇 ②手机 ③电热毯 ④电暖手宝 ⑤电烤箱 ⑥笔记本电能 课堂演练 电 内 ③④⑤ 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 12. 将“220 V 100 W”的电风扇和“220 V 100 W”的电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，关于两者消耗的电能和产生的热量，下列说法正确的是（ ） A. 消耗的电能和产生的热量都一样多 B. 消耗的电能一样多，但产生的热量不一样多 C. 消耗的电能不一样多，但产生的热量一样多 D. 消耗的电能和产生的热量都不一样多 B 思路点拨：电热有利有弊，要根据目的进行具体分析。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 1. 如图15-4-3是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。通电后两根电阻丝两端的电压分别为U甲、U乙，它们在相同时间内产生的热量分别为Q甲、Q乙，则下列关系正确的是( ) A. U甲＝U乙，Q甲＝Q乙 B. U甲＜U乙，Q甲＞Q乙 C. U甲＜U乙，Q甲＜Q乙 D. U甲＞U乙，Q甲＜Q乙 课堂巩固 C 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 2. 图15-4-4为远距离输电示意图，I为输电电流，r为输电线总电阻，U为用户端的电压，则因输电线发热而损耗的电能为（t为通电时间）（ ） A. I2rt B. C. UIt D. UIt-I2rt A 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 3. 许多重大火灾都是由于线路故障造成的，其中的一个原因是导线连接处接触不良。由于导线连接处的电阻________，在该处的电功率将________(前两空均填“减小”或“增大”)，会产生局部过热，引发火灾。假设某线路的导线连接处的电阻为1 Ω，如果100 s内电流通过此处产生的热量为1×104 J，则电流为________A。 增大 增大 10 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 4. 如图15－4－5所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，R1和R2两电阻丝浸在质量和初温相同的煤油中，每个烧瓶中各插入一支温度计。请回答下列问题： （1）烧瓶中装入的煤油是__________（填“导体”或“绝缘体”）。 绝缘体 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （2）你认为在选取电阻丝时，R1和R2的阻值应__________（填“相等”或“不相等”）。 （3）闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过______________________反映出来的。 （4）图中两电阻丝是________联的，采用这种连接方式的目的是________________________________。 不相等 温度计示数的变化 串 控制电流和通电时间相等 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 5. 一个电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作的电阻是440 Ω。求： （1）电烙铁正常工作时的电流多大？ 解：（1）由欧姆定律可知，电烙铁正常工作时的电流I＝＝＝0.5 A。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （2）电烙铁正常工作10 min产生的热量。 （2）电烙铁工作时，将电能全部转化为内能，故电烙铁正常工作10 min产生的热量Q＝W＝UIt＝220 V×0.5 A×10×60 s＝6.6×104 J。 答：（略） 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 谢 谢 ! 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 $