6.3 焦耳定律 课件(共30张PPT) 2025-2026学年教科版九年级物理上册

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6.3 焦耳定律 课件(共30张PPT) 2025-2026学年教科版九年级物理上册

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(共30张PPT)
1.通过实验,认识电流的热效应.
2.了解焦耳定律,能用焦耳定律分析并解决相关问题.
3.通过探究电流的热效应跟电阻、电流的关系,学习控制
变量法,了解电热的利用和危害.
1.电流的热效应
电流通过灯泡的灯丝时,灯丝变得灼热而发光,这种电
能转化为内能的现象叫作电流的热效应.
2.实验探究:电流产生的热量与什么因素有关
提出 问题 灯泡工作时,通过灯泡的电流和通过连接灯泡的
导线的电流大小相等,为什么灯丝热得发红,而
导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热量的
多少与什么因素有关?
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 设计 选取电阻丝装入实验装置中,两个透明容器中密
封等量空气, 形管中液面高度差的变化反映容
器中空气温度的变化(转换法)
. .
. .
实验 步骤 (1)如图甲所示,将 和 的电阻丝串联
(控制电流、通电时间相同,电阻不同)连接到
电源两端.接通电源,通电一定时间后,比较 形
管中液面高度的变化.
. .
实验 步骤 (2)如图乙所示将右边容器中 和 的电阻
丝并联,然后与左边容器中 的电阻丝串联
(控制电阻、通电时间相同,电流不同),连接
到电源两端.接通电路,通电一定时间后,比较
形管中液面高度的变化.
_______________________________________________
实验 步骤 (3)通电不同的时间后,观察右边容器中 相
连的 形管中液面高度的变化,发现通电时间越
长,液面高度变化越大
实验 结论 (1)在相等时间内,电流相同时,电阻较大的导
体比电阻较小的导体产生的热量多.
(2)在相等时间内,电阻相同时,通过电流较大
的导体比电流较小的导体产生的热量多.
(3)电流、电阻相同时,通电时间越长,导体产
生的热量越多
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] 实验中采用串联电路以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
英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先精确地
确定了电流通过导体产生的热量(电热)与电流、电阻
和通电时间的关系,从而得到了焦耳定律.
内容 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,
跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比
计算 公式 ______________________________________________________________________________________________________________________________
教材拓展
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,根据知,电热与电阻成正比,即
m>;
2.在并联电路中,根据知,电热与电阻成反比,即
.
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,则有:
电流产生的热量等于电流做的功,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.电功和电热的关系
(1)在纯电阻电路中,电流通过电阻时,电流做的功全部
转化为内能,公式都能适
用.日常生活中,纯电阻的用电器有白炽灯(它的发光是
热致发光)、电炉、电热水器等.
(2)在非纯电阻电路中,电流做的功只有一部分转化为内
能,电功大于电热,即 .例如,电流通过电动机做功,
电能一部分转化为内能,还有一部分转化为机械能,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 适用范围
基本 公式 普遍适用
导出 公式 适用于纯
电阻电路
教材拓展
多挡位电路解读
电路图 低温挡 高温挡
___________________________________________________ 闭合、 断开, 、 串联, 、 都闭合,只
有 接入电路,
电路图 低温挡 高温挡
___________________________________________________ 闭合、 断开, 只有 接入电 路, 、都闭合,
与并联, 小
于、 中的最
小值
电路图 低温挡 高温挡
___________________________________________________ 接端,与 串联, 接端,只有
接入电路中,
典例2 ( 保定期末 )如图甲是一
只便携塑料封口机,电路原理图如图
乙,电源电压为,电热丝 的电阻
2700
[解析] 通电 产生的热量为
.
为 ,开关闭合,通电产生的热量为______ .
1.电热的利用
常见的电水壶、电饭煲、电熨斗、电热水器等家用电器
利用电流的热效应加热,工作时电能几乎全部用来产生
热量,效能高.
电水壶
电饭煲
电熨斗
电热水器
2.电热的危害防止
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,因此需通过后盖小孔散热,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.
典例3 电流的热效应在生产生活中有广泛的应用,但有
时也会带来危害.应用电热的例子,如用电熨斗熨衣服;
防止电热危害的例子,如电脑主机装小风扇散热.请你结
合自己的生活经验,再各写一例,应用电热:_________
_____;防止电热危害:____________________________
_____________.
用电水壶
烧水
电视机背后有散热孔
(合理即可)

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