沪粤版九年级物理上册课件：探究焦耳定律 (1)
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产生热量的多少的。像这种用能直接观测的量来显示 不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理
学的研究中经常用到，请你列举一例：_摩__擦__力__大___小___ _转__换___成__弹__簧__测__力__计___示__数__（__答__案__合___理__即__可__）_________。
ห้องสมุดไป่ตู้
课堂导学
1．电炉丝工作时，电炉丝与它的连接导线通过的电 流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不 发热？ 因为_电__炉__丝__的__电__阻__大__，___导__线__的__电__阻__小__，___根__据__公__式__ _Q_=_I_2_R_t可__知__，___在__电__流__及__通__电__时__间__相__同__时__，__电__炉__丝__产__ _生__的__热__量__多___。
图15.4-4
（1）实验中通过观察 温度计的温度变化 来比较 电流产生的热量的多少。
课后巩固
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量 的多少，甲、乙两瓶中要装入 质量 相等、初温
相同的同种液体。
（3）为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验
时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容__小__于___
2．某导体的电阻是2 Ω，通过2 A的电流时，1 min 能产生 480 J的热量。
3．一个额定功率是450 W的电饭锅，在220 V的额 定电压下使用，每分钟产生 27 000 J的热量。
课后巩固
4．下列电器中，不属于电热器的是（C ）
A．电饭锅
B ．电熨斗
C．电风扇
D ．电烤炉
5．下列家用电器中，要防止电热产生危害的是（ D ）
物 理 第十五章 电能与电功率 探究焦耳定律
课标与考点
课程标准 通过实验，探究并了解焦耳定律。用焦耳定 律说明生产、生活中的一些现象。
核心考点 探究通电导体放出的热量与那些因素 有关，焦耳定律。
自主学习
把手靠近发光的白炽灯 给电热水壶通电可以 泡，会感到灯泡发热 将其中的凉水加热
给电烤箱通电可以 将其中的面包烤熟
这些热量是从 哪里来的呢？
自主学习
1．电流通过导体，导体会 发热 的现象叫做电流
的热效应。
2．焦耳定律的内容 电流流过导体时产生的热量，
_跟__电__流__的_平__方__成__正__比_，__跟__导__体__的_电__阻__成__正__比_，__跟___
__通____电____的____时__间____成____正_，_比这__。个__规__律_叫__做__焦__耳__定_律__。__公__式__表__
课堂训练
5．家庭电路中使用的电炉，它的电炉丝与导线是串 联的，当电炉丝发热发红时，连接的导线却不怎么 热。这是因为（ D ） A．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大 B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流小 C．电炉丝两端的电压比导线两端的电压小 D．电炉丝的电阻比导线的电阻大
课堂训练
知识点 电流热效应的应用与控制 6．下列情况中是为了防止电热危害的是（ A ） A．电视机背后有散热窗 B．家电长时间不使用，隔一段时间要通电一次 C．家庭电路一般要安装漏电保护器 D．大型爆破工程用电热引爆炸药
课后巩固
8．如图15.4-3所示，在四个相同的水槽中盛有质量 和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、 R2的电阻丝 （R1 < R2），分别按以下的四种方式连接放入水槽， 并接入相同的电源。通电相同时间后，水温最高的 是（ D ）
A
B
C
D
图15.4-3
课后巩固 9．如图15.4-4所示是探究“电流通过导体产生的热 量与电阻的关系”的实验装置。
示为
Q=I2Rt 。
焦耳
自主学习 若电流做的功全部用来产生热量即Q=W
又 W = UIt， 根据欧姆定律U = IR
Q = W = UIt = I2Rt 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在 电流热效应的电路也可用以下公式来计算热量。
注意：
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
解：（1）Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg ×(50℃-20℃) =1.26×107J
培优提升
（2）若在阴雨天仅用电加热棒在额定电压下将这些水 加热，使之升高相同的温度，则需要加热多长的时间？ （设消耗的电能全部转化为水吸收的内能） （3）实际上用电加热棒加热的时间需要2 h，请你写出 产生这种现象的两个原因。
课堂训练
7．有额定电压和额定功率均相同的电风扇、电烙铁、
日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，
它们产生的热量（ C ）
A．一样多
B．电风扇最多
C．电烙铁最多
D．日光灯最多
课后巩固 1．标有“220 V 40 W”的电热器安装在220 V的电 路中，工作100 s后，所消耗的电能是 4000 J， 通过电热器的电流约是 0.18 A，产生的热量 是 4000 J
细一样、长度不同的电阻丝串联起来，接在电 源上，
并在两段电阻丝上用蜡各粘定一根火柴，如图15.4-2
所示。
（1）我们知道，电流通过导体
产生热量的多少与电流、电阻、
通电时间都有关系，而小明的
图15.4-2
实验装置是为了探究电流产生的热量与 电阻的关系。
（2）这个实验看到的现象是 左 （选填“左”或
“右”）边电阻丝上的火柴先掉下来。
A．电饭锅
B．电热水器
C．电熨斗
D．电视机
课后巩固
6．把两根电阻丝串联后接到电源上，放出热量较多 的一定是（B ） A．电流较强的 B．电压较大的 C．电阻较小的 D．以上三个都对
课后巩固
7．将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一 台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电 时间相同，下列有关说法中错误的是（ A ） A．三个电器产生的热量一样多 B．电流通过三个电器做功一样多 C．三个电器消耗的电能一样多 D．电烙铁产生的热量最多
图15.4-1
课堂训练 （1）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是相等的。 （2）一段时间后，可观察到A 瓶中温度计的示数
小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）B 瓶中的温度计的示数。 （3）由上述实验可知，在电流和通电时间都相同时， 导体电阻越大，产生的热量越 多 。
图15.4-1
课堂训练
2．在探究“电流的热效应”实验中，小明将两段粗
图15.4-5
培优提升 1．小明要用图15.4-6所示的实验器材探究“电压一 定时，电流热效应与电阻的关系”。其中瓶内电阻 丝的长度、粗细都相同。 （1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。
图15.4-6
培优提升
（2）电流产生热量的多少不易直接测量。因此，在这
个实验中是通过___温__度___计__示__数__变__化______来显示电流
课堂导学
2．电热既有有利的一面，也有不利的一面。家里
的 电熨斗 、电热水壶 、电吹风
和电饭锅
等
都是利用电热的例子；而电视机后盖有很多孔，这
是为了 散热 。
电
饭
煲
电
吹
风
电 电熨 热斗 水 壶
课堂训练 知识点 探究通电导体放出的热量与哪些因素有关
1．小宇同学按如图15.4-1所示的装置，研究“电流 通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。 图中两个烧瓶内盛有质量和初温相同的煤油，温度 计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属 丝，已知铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制
的量有____通___电__时__间_____、煤__油__的__初__温___和__质__量_。（写
出两点即可） （4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，
则____甲______瓶内温度计的示数升高得多。
培优提升
2．小明家的太阳能热水器可以储水100 kg，天气好时， 吸收的太阳辐射可以使水的温度升得足够高；阴雨天可用 电辅助加热，它的电加热棒的额定电压是220 V，额定电 功率是2 000 W。 （1）若在阳光的照射下，100 kg水的温度从20 ℃上升至 50 ℃，则吸收的太阳能是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
课堂训练
知识点 焦耳定律 3．一根阻值为100 Ω的电阻丝通电100 s，通过电阻 丝的电流是2 A，则电流产生的热量为 40000 J。
4．把电阻值不同的两段电热丝串联起来，通电时间 相同，流过它们的电流和产生的热量的关系是（ B ） A．电流相等，热量相等 B．电流相等，热量不等 C．电流不等，热量相等 D．电流不等，热量不等
（选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。
（4）实验结论是：在电流、通电时间相同时，
电阻越大
，产生的热量越多。
课后巩固
10．（2019·广东省）如图15.4-5所示，电源的电压 恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω。只闭合 开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1时， 电流表的示数为0.6A。求 （1）电源的电压； 解：（1）只闭合开关S0时，只 有R2接入电路。R2两端的电压为 U2=I2R2=0.2A×60Ω=12V 电源电压为U=U2=12V
图15.4-5
课后巩固 10．（2019·广东省）如图15.4-5所示，电源的电压 恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω。只闭合 开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1时， 电流表的示数为0.6A。求 （2）电阻R1的阻值；
图15.4-5
课后巩固 10．（2019·广东省）如图15.4-5所示，电源的电压 恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω。只闭合 开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1时， 电流表的示数为0.6A。求 （3）开关S0、S1均闭合后，通电10s电路消耗的总 电能
学的研究中经常用到，请你列举一例：_摩__擦__力__大___小___ _转__换___成__弹__簧__测__力__计___示__数__（__答__案__合___理__即__可__）_________。
ห้องสมุดไป่ตู้
课堂导学
1．电炉丝工作时，电炉丝与它的连接导线通过的电 流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不 发热？ 因为_电__炉__丝__的__电__阻__大__，___导__线__的__电__阻__小__，___根__据__公__式__ _Q_=_I_2_R_t可__知__，___在__电__流__及__通__电__时__间__相__同__时__，__电__炉__丝__产__ _生__的__热__量__多___。
图15.4-4
（1）实验中通过观察 温度计的温度变化 来比较 电流产生的热量的多少。
课后巩固
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量 的多少，甲、乙两瓶中要装入 质量 相等、初温
相同的同种液体。
（3）为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验
时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容__小__于___
2．某导体的电阻是2 Ω，通过2 A的电流时，1 min 能产生 480 J的热量。
3．一个额定功率是450 W的电饭锅，在220 V的额 定电压下使用，每分钟产生 27 000 J的热量。
课后巩固
4．下列电器中，不属于电热器的是（C ）
A．电饭锅
B ．电熨斗
C．电风扇
D ．电烤炉
5．下列家用电器中，要防止电热产生危害的是（ D ）
物 理 第十五章 电能与电功率 探究焦耳定律
课标与考点
课程标准 通过实验，探究并了解焦耳定律。用焦耳定 律说明生产、生活中的一些现象。
核心考点 探究通电导体放出的热量与那些因素 有关，焦耳定律。
自主学习
把手靠近发光的白炽灯 给电热水壶通电可以 泡，会感到灯泡发热 将其中的凉水加热
给电烤箱通电可以 将其中的面包烤熟
这些热量是从 哪里来的呢？
自主学习
1．电流通过导体，导体会 发热 的现象叫做电流
的热效应。
2．焦耳定律的内容 电流流过导体时产生的热量，
_跟__电__流__的_平__方__成__正__比_，__跟__导__体__的_电__阻__成__正__比_，__跟___
__通____电____的____时__间____成____正_，_比这__。个__规__律_叫__做__焦__耳__定_律__。__公__式__表__
课堂训练
5．家庭电路中使用的电炉，它的电炉丝与导线是串 联的，当电炉丝发热发红时，连接的导线却不怎么 热。这是因为（ D ） A．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大 B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流小 C．电炉丝两端的电压比导线两端的电压小 D．电炉丝的电阻比导线的电阻大
课堂训练
知识点 电流热效应的应用与控制 6．下列情况中是为了防止电热危害的是（ A ） A．电视机背后有散热窗 B．家电长时间不使用，隔一段时间要通电一次 C．家庭电路一般要安装漏电保护器 D．大型爆破工程用电热引爆炸药
课后巩固
8．如图15.4-3所示，在四个相同的水槽中盛有质量 和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、 R2的电阻丝 （R1 < R2），分别按以下的四种方式连接放入水槽， 并接入相同的电源。通电相同时间后，水温最高的 是（ D ）
A
B
C
D
图15.4-3
课后巩固 9．如图15.4-4所示是探究“电流通过导体产生的热 量与电阻的关系”的实验装置。
示为
Q=I2Rt 。
焦耳
自主学习 若电流做的功全部用来产生热量即Q=W
又 W = UIt， 根据欧姆定律U = IR
Q = W = UIt = I2Rt 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在 电流热效应的电路也可用以下公式来计算热量。
注意：
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
解：（1）Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg ×(50℃-20℃) =1.26×107J
培优提升
（2）若在阴雨天仅用电加热棒在额定电压下将这些水 加热，使之升高相同的温度，则需要加热多长的时间？ （设消耗的电能全部转化为水吸收的内能） （3）实际上用电加热棒加热的时间需要2 h，请你写出 产生这种现象的两个原因。
课堂训练
7．有额定电压和额定功率均相同的电风扇、电烙铁、
日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，
它们产生的热量（ C ）
A．一样多
B．电风扇最多
C．电烙铁最多
D．日光灯最多
课后巩固 1．标有“220 V 40 W”的电热器安装在220 V的电 路中，工作100 s后，所消耗的电能是 4000 J， 通过电热器的电流约是 0.18 A，产生的热量 是 4000 J
细一样、长度不同的电阻丝串联起来，接在电 源上，
并在两段电阻丝上用蜡各粘定一根火柴，如图15.4-2
所示。
（1）我们知道，电流通过导体
产生热量的多少与电流、电阻、
通电时间都有关系，而小明的
图15.4-2
实验装置是为了探究电流产生的热量与 电阻的关系。
（2）这个实验看到的现象是 左 （选填“左”或
“右”）边电阻丝上的火柴先掉下来。
A．电饭锅
B．电热水器
C．电熨斗
D．电视机
课后巩固
6．把两根电阻丝串联后接到电源上，放出热量较多 的一定是（B ） A．电流较强的 B．电压较大的 C．电阻较小的 D．以上三个都对
课后巩固
7．将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一 台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电 时间相同，下列有关说法中错误的是（ A ） A．三个电器产生的热量一样多 B．电流通过三个电器做功一样多 C．三个电器消耗的电能一样多 D．电烙铁产生的热量最多
图15.4-1
课堂训练 （1）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是相等的。 （2）一段时间后，可观察到A 瓶中温度计的示数
小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）B 瓶中的温度计的示数。 （3）由上述实验可知，在电流和通电时间都相同时， 导体电阻越大，产生的热量越 多 。
图15.4-1
课堂训练
2．在探究“电流的热效应”实验中，小明将两段粗
图15.4-5
培优提升 1．小明要用图15.4-6所示的实验器材探究“电压一 定时，电流热效应与电阻的关系”。其中瓶内电阻 丝的长度、粗细都相同。 （1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。
图15.4-6
培优提升
（2）电流产生热量的多少不易直接测量。因此，在这
个实验中是通过___温__度___计__示__数__变__化______来显示电流
课堂导学
2．电热既有有利的一面，也有不利的一面。家里
的 电熨斗 、电热水壶 、电吹风
和电饭锅
等
都是利用电热的例子；而电视机后盖有很多孔，这
是为了 散热 。
电
饭
煲
电
吹
风
电 电熨 热斗 水 壶
课堂训练 知识点 探究通电导体放出的热量与哪些因素有关
1．小宇同学按如图15.4-1所示的装置，研究“电流 通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。 图中两个烧瓶内盛有质量和初温相同的煤油，温度 计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属 丝，已知铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制
的量有____通___电__时__间_____、煤__油__的__初__温___和__质__量_。（写
出两点即可） （4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，
则____甲______瓶内温度计的示数升高得多。
培优提升
2．小明家的太阳能热水器可以储水100 kg，天气好时， 吸收的太阳辐射可以使水的温度升得足够高；阴雨天可用 电辅助加热，它的电加热棒的额定电压是220 V，额定电 功率是2 000 W。 （1）若在阳光的照射下，100 kg水的温度从20 ℃上升至 50 ℃，则吸收的太阳能是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
课堂训练
知识点 焦耳定律 3．一根阻值为100 Ω的电阻丝通电100 s，通过电阻 丝的电流是2 A，则电流产生的热量为 40000 J。
4．把电阻值不同的两段电热丝串联起来，通电时间 相同，流过它们的电流和产生的热量的关系是（ B ） A．电流相等，热量相等 B．电流相等，热量不等 C．电流不等，热量相等 D．电流不等，热量不等
（选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。
（4）实验结论是：在电流、通电时间相同时，
电阻越大
，产生的热量越多。
课后巩固
10．（2019·广东省）如图15.4-5所示，电源的电压 恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω。只闭合 开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1时， 电流表的示数为0.6A。求 （1）电源的电压； 解：（1）只闭合开关S0时，只 有R2接入电路。R2两端的电压为 U2=I2R2=0.2A×60Ω=12V 电源电压为U=U2=12V
图15.4-5
课后巩固 10．（2019·广东省）如图15.4-5所示，电源的电压 恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω。只闭合 开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1时， 电流表的示数为0.6A。求 （2）电阻R1的阻值；
图15.4-5
课后巩固 10．（2019·广东省）如图15.4-5所示，电源的电压 恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω。只闭合 开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1时， 电流表的示数为0.6A。求 （3）开关S0、S1均闭合后，通电10s电路消耗的总 电能