第十五章第4节 焦耳定律(课件)2025-2026学年沪粤版九年级物理上册(35页PPT)

资源下载
  1. 二一教育资源

第十五章第4节 焦耳定律(课件)2025-2026学年沪粤版九年级物理上册(35页PPT)

资源简介

(共35张PPT)
1.了解焦耳定律,会用焦耳定律说明生产生活中的一些现象.
2.知道电流的热效应及其在实际中的应用与控制.
3.通过实验,探究通电导体产生的热量与哪些因素有关.
在设计实验的过程中运用控制变量法和转换法.
4.会用焦耳定律进行简单的计算.
1. 用电器的发热现象
_________________________________ 电热水壶 ___________________________________ 电饭锅 ___________________________________ 电暖器 _____________________________________
电烤箱
这些用电器工作时都要消耗电能,都会发热,电能转化 为内能 2.电流的热效应
生活中,许多用电器通电后,都伴有热现象产生.电流通
过导体时,电能转化成内能,导致导体发热的现象叫做
电流的热效应.
3.实验:探究通电导体产生的热量与哪些因素有关
提出 问题 电暖器和导线通过的电流相同,为什么电热管发
热,导线却几乎不发热呢
猜想 通过导体的电流有大小,导体本身有电阻,通电
时间有长短,电流产生热量的多少可能与这些因
素有关
实验 器材 学生电源、开关、导线、滑动变阻器、两根电阻
丝 、电流表、两个完全相同的锥形瓶
(内装质量相等的煤油)、两支带有橡胶塞的规
格完全相同的温度计、钟表等
实验 设计 (1)探究通电导体产生的热量与电阻、通电时间
是否有关时,电路图如图甲所示.
(2)探究通电导体产生的热量与电流是否有关
时,电路图如图乙所示
________________________________________________________________________________
实验 步骤 (1)选取两根阻值不同的电阻丝
,按照图甲所示的电路图连
接图丙所示的实物电路.通电前,先记下瓶中煤油
的初始温度;通电后,每隔 记录一次两支温
度计的示数,并将数据填写在表1中.
________________________________________________

实验 步骤 (2)选用瓶中电阻丝 作为研究对象,按照图
乙所示的电路图连接图丁所示的实物电路.先记下
煤油的初温,通电 后,记录温度计的示数;移
动滑动变阻器的滑片,增大通过电阻丝的电流,
通电 后,记录温度计
的示数,并将数据填写在
表2中

数据 记录 表1
________________________________________________________________________________________________
表2
___________________________________________________________________________________________________
分析 论证 (1)由表1可知,当通过导体的电流一定时,通
电导体的电阻越大,相同时间内,煤油升高的温
度越多,表明通电导体产生的热量越多;同一导
体,电流不变,通电时间越长,煤油升高的温度
越多,表明通电导体产生的热量越多.
(2)由表2可知,电阻一定时,通过导体的电流
越大,相同时间内,煤油升高的温度越多,表明
通电导体产生的热量越多
实验 结论 通电导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的
电流和通电时间有关,导体的电阻越大、通过导
体的电流越大、通电时间越长,通电导体产生的
热量就越多
宜宾中考改进方案
该实验中,原实验方案通过电阻丝加
热空气,利用温度计测量温度变化.
实验设计简洁直观,能够清晰地展示
热量传递的现象,不足之处是只能对
单一变量进行探究.因此,中考中对
该实验的改进装置是考查的热点.
改进方案:通过加热空气使其受热膨胀,导致 形管两
侧液面形成高度差,从而反映出放热差异.
改进优点:装置便于操作,现象对比更加直观,同一实
验设问中可以对多个变量进行探究,提高了实验的灵活
性和效率.
典例1 (北京中考)小京用如图所示的
电路探究电流通过导体产生的热量与导
体的电阻是否有关,其中两个烧瓶完全
相同,瓶内装有质量和初温相同的煤油、
相同的温度计和、阻值不等的电阻丝和 .
(1)该实验采用串联电路可以控制______相同和______
_____相同.
(2)闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相
等,实验结论是________________________________.
电流
通电
时间
电流产生的热量与导体的电阻有关
[解析] 实验中控制电流和通电时间相同,两电阻丝的阻
值不同,两支温度计的示数变化量反映的是两电阻丝产
生的热量,实验中观察到两支温度计的示数变化量不相
等,说明电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关.
1.焦耳定律
内容 电流通过导体时产生的热量,跟电流的二次方
成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间
成正比
计算公 式 ________________________________________________________________________________
特别提醒
(1)普适性:焦耳定律是由实验总结出来的,
只要有电流通过导体,都可以用它来计算导体所产生的
热量.
(2)同体性:公式中各物理量都是对同一段电路或同一
导体而言的.
(3)同一性:运用公式时,各物理量要转换成国际单位
制单位后再代入公式计算.
教材拓展
在纯电阻串、并联电路中电热与电阻的比例关系:
(1)在串联电路中,由知,电热与电阻成正比,
.
(2)在并联电路中,由知,电热与电阻成反比,
.
2.焦耳定律公式的理论推导
当电流通过导体做功时,如果电能全部转化为内能,则
电流产生的热量等于电流做的功,则结合欧姆定
律可得,.可见,在消耗的电
能全部用来产生热量的情况下,根据电功的公式和欧姆
定律的公式推导出来的结论与焦耳定律一致.
3.电热和电功的关系
(1)纯电阻电路:电流通过电阻时,电流做的功全部转化
为内能,公式都适用.
(2)非纯电阻电路:电能只有一部分转化为内能,所以电
功大于电热,即 ,如电流通过电动机,电能一部分
转化为内能,还有一部分转化成机械能,此时
.所以在非纯电阻电路中,计算电功只能
用,计算电热只能用 .
归纳总结
电功 电功率 焦耳定律 适用范

基本 公式 普遍适

电功 电功率 焦耳定律 适用范

推导 公式 适用于
纯电阻
电路
典例2 (安徽中考)车床照明灯的额定电压是 ,它
正常工作时灯丝的电阻是 ,则该照明灯正常工作时
电功率是____,工作 ,电流通过灯丝产生的热量
是________ .
54
97 200
[解析] 照明灯正常工作时,通过灯丝的电流
,正常工作时的电功率
,工作 ,电流通过
灯丝产生的热量

1.电流热效应的应用
如图所示为日常生活中应用电流热效应的用电器.
(工作过程中,将电能转化成内能)它们的共同特点是
电流通过导体时,导体会发热.
2.电流热效应的控制
计算机、电视机等设备若温度过高会影响其正常工作和
使用寿命,因此通过后盖小孔散热,计算机还装有风扇.
此外,家中同时使用空调、电热水器等大功率电器时,
电路中总电流可能过大,导致导线绝缘层损坏,引发线
路故障甚至火灾.
教材拓展
多挡位电路解读
电路图 低温挡 高温挡
___________________________ (短路式) 闭合、 断开, 、 串联, 、 都闭合,只
有 消耗电能,
电路图 低温挡 高温挡
__________________________________________ (并联式) 闭合、 断开, 只有 接入电路, 、都闭合,
与并联, 小
于、 中的最小

电路图 低温挡 高温挡
___________________________________________ (单刀双掷式) 接端,与 串 联, 接端,只有 接
入电路中,
典例3 (菏泽中考)下列家用电器,利用电流的热效应
工作的是( )
D
A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲

展开更多......

收起↑

资源预览