18.4 焦耳定律 课件 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第四节 焦耳定律 第十八章 电功率 目 录 课程导入与核心素养 01 课堂讲解 02 课堂练习 03 课后小结 04 课程导入与核心素养 PART.01 课程导入 在生活中，许多用电器接通电源工作时，都会有发热现象产生。下面这些用电器有什么共同点？ 这些用电器目的都是利用电来获得热。 核心素养 认识电流的热效应，掌握焦耳定律内容和公式Q=I2Rt，了解电热的利用与防止，知道电能和内能的转化。 【物理观念】 【科学思维】 【科学探究】 【科学态度与责任】 运用控制变量法分析电热的影响因素，区分电功与电热，能用焦耳定律解释生活中的电热现象、进行简单计算。 探究电流产生热量与电流、电阻、通电时间的关系，借助转换法比较产热多少，归纳焦耳定律。 辩证看待电热的利弊，了解散热措施，增强安全用电意识，养成学以致用的习惯。 教学重难点 1. 焦耳定律的内容、公式及简单计算； 2. 电流热效应，电热的利用和防止。 教学重点 教学难点 1. 转换法、控制变量法在探究实验中的应用； 2. 区分电功和电热，合理选用公式分析电热问题。 课堂讲解 PART.02 课堂讲解 　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 电炉丝 电饭煲 电热水器 电熨斗 一、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。 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。 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。 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。 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。 二、焦耳定律 焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。 焦 耳 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。 2.公式：Q =I²Rt 3.单位：I—安，R —欧，t —秒，Q —焦 4. 理论推导： 如果消耗的电能全部转化为内能， 则有：Q= W 又因：W＝UIt， U＝IR 所以：Q=W=UIt=IR · It =I2Rt 纯电阻 非纯电阻 5.电功与电热： (1)电流流过纯电阻用电器（如白炽灯、电炉、电烙铁、电熨斗等）时，电能全部转化为内能，则： (2)电流流过纯电阻用电器（如电风扇、电动自行车空调等，消耗的电能一部分转化成内能，所以W＞Q。消耗的电能：W =Pt=UIt ，产生的热量：Q=I2Rt。 电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 观察思考 因导线电阻很小（0.01~0.001Ω），而电炉电阻很大（几十、几百欧姆），而且导线与电炉丝是串联关系，电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt，导线生热很微小，故感觉不热。 三、电热的利用和防止 1．电热的利用 利用电热孵化器孵小鸡 用来加热 2．电热的防止 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高，过多的电热若不能及时散失，就会产生许多安全隐患 笔记本电脑通过安装风扇散热 大数据基地的散热装备 课堂练习 PART.03 课堂练习 1．如图所示是电工师傅常用的导线连接方式，对该连接方式的作用分析错误的是(      ) A.防止导线松动脱落 B.增大连接处导线电阻 C.减小连接处导线两端电压 D.减少连接处导线产生的热量 B 解析： 2．如图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是(      ) A.洗衣机 B.CPU风扇 C.电暖气 D.扫地机器人 C 解析：利用电流热效应工作，就是把电能转化为内能。 A.洗衣机工作时，电能主要转化为机械能，不是利用电流的热效应工作，故A不符合题意； B.CPU（中央处理器）在运行过程中会产生大量的热，CPU风扇的作用，是通过扇叶旋转产生气流，将热量从CPU散发出去，防止过热对硬件造成损害。该风扇工作时，电能主要转化为机械能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C.电暖气工作时，将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作，故C符合题意； D.洗衣机工作时，电能主要转化为机械能，不是利用电流的热效应工作，故D不符合题意。故选C。 3．如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻R1、R2的电流__________（填“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知_________（填“R1”或“R2”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向_________滑动。 相等 R2 右 解析：由图可知，电阻R1、R2串联，通过电阻R1、R2的电流相等，右侧U形管内液面高度差较大，说明R2产生的热量较多。要使液面高度差变化更快，可以增大电路中的电流，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即应将滑动变阻器的滑片P向右滑动。 课后小结 PART.04 课后小结 焦耳定律 电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流的热效应。 焦耳定律： 电热的利用和防止： 要从通风、散热等角度来有效地防止电热的危害。 感谢聆听 $