中考物理《第18章 第3节焦耳定律》教材知识梳理课件PPT
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部编人教版九年级物理全册《焦耳定律》精品教学课件ppt
上，在5min内共产生多少J热量？
【解】
5min=300s
I U 36V 0.6A R 60
某导体的电阻是 2 Ω，通过 的电流是2A，10“电热的利用和防 止”讨论回答下列问题：
1、电热对我们是有利还是有害的 ？
既有利又有害
2、生活中我们是如何利用电热的 ？
上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不 要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开 ，很高兴。 可是 用手一摸电视机后盖 就发现，小明刚看 过电视。
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
好热啊！
我们的共同点
是什么 ？
电流通过导体时，导体会发热
电流的热效应：
电流通过导体时电能转化成热，这 种现象叫做电流的热效应。
电流的热效应与哪些因素有关 ？ 电流的大小 ？
电阻的大小 ？ 通电时间的长短 ？
小组合作学习
想一想，我们应该采用什么样的研究方法？
控制变量法
•18.4焦耳定律
英国物理学家焦耳通过大量的实验 发现：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.我们称之为焦 耳定律。
加热和驱潮
课堂小结
1.同桌之间相互交流本课学习收获。 2.老师引导学生总结归纳本课学习知识点，并 总结交流本课学习心得
教学研讨： 说课与反思
1.上课教师说课。 2.上课教师做教学反思。
教学研讨
感谢你的参与 期待下次再见
用公式表示为：
在电流和时间相同时，电阻越大， 电流产生的热量越多.
在电阻和时间相同时，电流越大， 电流产生的热量越多.
在电流和电阻相同时，通电时间 越长，电流产生的热量越多.
焦耳定律ppt课件
三 电流的热效应
（3）研究方法 a. 控制变量法： 在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时， 每次实验应该控制两个物理量不变。 b. 转换法： 实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流产生热量的多少，这 种研究方法叫转换法。
三 电流的热效应
【实验1】探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系
将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路，并且使用稳定电源。闭合开关， 通电一段时间，观察U形管液面高度差的变化。
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
控制变量法
A
控制电流，通电时
间一定
三 电流的热效应
【视频欣赏】
三 电流的热效应
Δh1
Δh2
R/Ω
5
10
Δh
较小
较大
结论：电流通过导体产生的热量跟 电阻有关。在电流和通电时间一定
（2）表达式： Q＝I2Rt
“Q”表示电热，单位是焦耳（J） “I”表示电流，单位是安培（A）
“R”表示电阻，单位是欧姆（Ω ） “t”表示通电时间，单位是秒（s ）
1J＝1A2·Ω·s
四 焦耳定律
【例】一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内 共产生多少热量？
解： I=
U R
=
36V 60Ω
控制电阻，通电时 间一定
R = 10 Ω I
A
R = 10Ω
I1 R =10Ω
I = 2I1
三 电流的热效应
【视频欣赏】
三 电流的热效应
电流
较大
较小
Δh
较大
较小
Δh1
Δh2
结论：电流通过导体产生的热量跟电
流有关。在电阻和通电时间一定时，
《焦耳定律》ppt课件
在误差允许范围内，纯电阻电路中P电=P热；非纯电阻电路中P电>P热。
12
实验延伸
思考1 小电机转动时，如何计算机械功率P机械？ P机械=P电-P热
思考2 小电机转动时，如何计算时间t内做的机械功W机械？ W机械=P机械t
思考3 在电动机的铭牌上，经常看到的输入功率和输出功率跟本 节课中哪些物理量是对应的？内阻上消耗的功率呢？
焦耳定律
1
学习目标
• 从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功 和能量转化的关系。
• 知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的 应用。
• 从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电 路和非纯电阻电路。
2
问题1
生活中的电能转化
电炉
电风扇（电动机）
蓄电池（充电）
3
思考
问题2 功是能量转化的量度，电能转化的量度是什么 ？ 问题3 静电力做功与电流做功的关系？
4
电功的推导
例 1 一段 电路两端的电势差为 U ， 电荷从 电路一端定向移 动到另一端所用的时间为t，形成的电流为I，
试求： 1 时间t内通过这段电路的电荷总量q？ 2 时间t内电流做的功？
5
焦耳定律
例 2 电流 I 通过电阻为R 的电炉，试计算在时间 t 内电 炉产生的热量Q。
6
P =UI电功率和热功率 电
P热=I2R
7
P电=UI
推导中没有任何限制
电流做功的功率
（消耗电能的总功率）
电功率和热功率 P热=I2R
推导中要求Q=W
专指发热功率
（电能转化为内能的那部分功率）
8
实验电路图
纯电阻电路
非纯电阻电路
12
实验延伸
思考1 小电机转动时，如何计算机械功率P机械？ P机械=P电-P热
思考2 小电机转动时，如何计算时间t内做的机械功W机械？ W机械=P机械t
思考3 在电动机的铭牌上，经常看到的输入功率和输出功率跟本 节课中哪些物理量是对应的？内阻上消耗的功率呢？
焦耳定律
1
学习目标
• 从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功 和能量转化的关系。
• 知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的 应用。
• 从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电 路和非纯电阻电路。
2
问题1
生活中的电能转化
电炉
电风扇（电动机）
蓄电池（充电）
3
思考
问题2 功是能量转化的量度，电能转化的量度是什么 ？ 问题3 静电力做功与电流做功的关系？
4
电功的推导
例 1 一段 电路两端的电势差为 U ， 电荷从 电路一端定向移 动到另一端所用的时间为t，形成的电流为I，
试求： 1 时间t内通过这段电路的电荷总量q？ 2 时间t内电流做的功？
5
焦耳定律
例 2 电流 I 通过电阻为R 的电炉，试计算在时间 t 内电 炉产生的热量Q。
6
P =UI电功率和热功率 电
P热=I2R
7
P电=UI
推导中没有任何限制
电流做功的功率
（消耗电能的总功率）
电功率和热功率 P热=I2R
推导中要求Q=W
专指发热功率
（电能转化为内能的那部分功率）
8
实验电路图
纯电阻电路
非纯电阻电路
新人教版九年级物理全册18.4焦耳定律课件(共17张PPT)
生答案了，直接展示就行
在实验评估时最好能问问学生还有没有其他发现，例如： 研究电流时和电阻时，变化不一样，电流变化大？简单 一说可以让学生对平方有个过度
焦耳 英国物理学家。用近
制 作 ： 湖 北 省 老 河 口 市 洪 山 嘴 中 学 詹 振 亚
洪山嘴中学詹振亚
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
热量与电流的平方、电阻和
通电时间成正比的关系。
洪山嘴中学詹振亚
（1）内容： 电流通过导体时产生的热量，与 电流的平方成正比，与导体的电阻成 正比，与通电时间成正比。 2 （2）公式：Q=I Rt 公式：Q = I ² R t
2.焦耳定律
热量 电流 电阻 时间 物理量： 单位：J
本课小结 通过本节课，你学到了什么？ 一、电流的热效应
本课小结
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。
二、影响电流热效应的因素
控制变量法、转换法
电流通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，跟通电时间成正比。
三、焦耳定律
Q = I2Rt四.电热的用和防止思考：Q = W = UIt = IR×It = I2Rt 。
从理论上论证实验定律焦耳定 律的正确性，不是焦耳定律的 理论推导
焦耳定律的 理论推导
2．当电扇工作时，消耗的电能主要 转化为电机的机械能：
电能
内能+机械能
W＞ Q 热
电风扇
辩论：电热对我们有利呢？还是有害？
电 熨 斗
电 饭 煲
电 取 暖 器
提出问题：
电流产生的热量跟哪些因素有关呢？
在实验评估时最好能问问学生还有没有其他发现，例如： 研究电流时和电阻时，变化不一样，电流变化大？简单 一说可以让学生对平方有个过度
焦耳 英国物理学家。用近
制 作 ： 湖 北 省 老 河 口 市 洪 山 嘴 中 学 詹 振 亚
洪山嘴中学詹振亚
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
热量与电流的平方、电阻和
通电时间成正比的关系。
洪山嘴中学詹振亚
（1）内容： 电流通过导体时产生的热量，与 电流的平方成正比，与导体的电阻成 正比，与通电时间成正比。 2 （2）公式：Q=I Rt 公式：Q = I ² R t
2.焦耳定律
热量 电流 电阻 时间 物理量： 单位：J
本课小结 通过本节课，你学到了什么？ 一、电流的热效应
本课小结
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。
二、影响电流热效应的因素
控制变量法、转换法
电流通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，跟通电时间成正比。
三、焦耳定律
Q = I2Rt四.电热的用和防止思考：Q = W = UIt = IR×It = I2Rt 。
从理论上论证实验定律焦耳定 律的正确性，不是焦耳定律的 理论推导
焦耳定律的 理论推导
2．当电扇工作时，消耗的电能主要 转化为电机的机械能：
电能
内能+机械能
W＞ Q 热
电风扇
辩论：电热对我们有利呢？还是有害？
电 熨 斗
电 饭 煲
电 取 暖 器
提出问题：
电流产生的热量跟哪些因素有关呢？
新人教版九年级物理全册18.4焦耳定律课件(共47张PPT)
电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。
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
四、电热的利用和防止
1电热的利用：电热 水器、电饭锅、电 熨斗、电孵化器等 等
②再将开关S2拨到触点__1___(选填“1”或“2”)，保持滑片
的位置不动，读出电压表的示数U；
3.8 (U 3.8)
③灯泡额定功率的表达式为P额= 量和测量量表示)。
R0
(用已知
电能、电功
1．W＝W2－W1 （KW ▪h)
月末电能表示数减去月初电表示数
2、 W n N
(KW▪h)根据电能表转数计算消耗的电能多
电脑主机有风扇散热;电视机上的散热窗、电动机 外壳有许多散热片等。
6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而 连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是 为什么？
答：根据公式P=I2R可知，在电流相等时，电阻 越大，电功率越大。导线相互连接的位置接触电 阻比较大，因而电能转化为热的功率也较大，造 成此处比别处更容易发热，加速老化甚至引起火 灾.
PUI U•UU2 RR
焦耳定律
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 = I ² R t
3、电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为 内能，而没
有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等
于消耗的电能W。
即: Q = W =
解：电饭锅是纯电阻电路 所以，每分钟产生的热量： Q=W=Pt=450W×60s=27000J
为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。
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
四、电热的利用和防止
1电热的利用：电热 水器、电饭锅、电 熨斗、电孵化器等 等
②再将开关S2拨到触点__1___(选填“1”或“2”)，保持滑片
的位置不动，读出电压表的示数U；
3.8 (U 3.8)
③灯泡额定功率的表达式为P额= 量和测量量表示)。
R0
(用已知
电能、电功
1．W＝W2－W1 （KW ▪h)
月末电能表示数减去月初电表示数
2、 W n N
(KW▪h)根据电能表转数计算消耗的电能多
电脑主机有风扇散热;电视机上的散热窗、电动机 外壳有许多散热片等。
6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而 连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是 为什么？
答：根据公式P=I2R可知，在电流相等时，电阻 越大，电功率越大。导线相互连接的位置接触电 阻比较大，因而电能转化为热的功率也较大，造 成此处比别处更容易发热，加速老化甚至引起火 灾.
PUI U•UU2 RR
焦耳定律
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 = I ² R t
3、电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为 内能，而没
有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等
于消耗的电能W。
即: Q = W =
解：电饭锅是纯电阻电路 所以，每分钟产生的热量： Q=W=Pt=450W×60s=27000J
人教版九年级物理课件：18.4焦耳定律 (共27张PPT)
【例题4】：一台电动机正常工作时线圈两 端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈 中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒 钟，
求：1 ）消耗的电能W。
2 ）产生的热量Q。
已知：电动机 U=380V I=10A R=2 Ω t=1s
求： （ 1）W （2）Q
解：1 ） W＝UIt ＝380V×10A×1S ＝3800J
=6480J
如果电能全部转化为内能，没 有t = I2 Rt =U2/R t 可通用。
？
导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而 导线却几乎不发热呢？
答：电炉通过导线接到电路中， 导线中的电流跟电炉丝中的电流相等， 但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线
2 ） Q＝I2Rt ＝10A ×10A ×2Ω ×1s ＝200J
答： 消耗的电能是3800J； 产生的热量是200J。
焦耳定律
电流的热效应
电流流过导体时，导体都要发热，这种现象叫做 电流的热效应。是电能转化为内能。
电热油汀
电烙铁
饮水机
电暖气
电热毯
电炉
电热器:利用电流做功将电能化 为内能的装置.
电热器最主要的部件是电阻丝，这种电阻丝叫发 热体。
发热体的特点是：电阻率大、 熔点高。
探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 猜测
A．电视机背后有散热窗
B．家用电器长时间停用，隔一段时 间应通电一次
C．大型爆破工程，用电热装置引发 炸药
3、小红和小明分别用图所示的装置，探究电流一定时，电流产
生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝(R1 ＜R2)密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连
(设他们所用的各种同类器材性能相同)。问：
《焦耳定律》PPT课件
W UIt
电功：在一段电路中电场力所做的功，也就 是通常所说的电流所做的功，简称为电功．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
q=It
W=qU
W=U I t
单位是焦（J） 常用单位有千瓦时（kW· h）.俗称“度”
1 kW ·h＝3.6×106J
电功率：单位时间内电流所做的功
（1）电功率表示电流做功的快慢． （2）单位：在国际单位制中是瓦（W），
常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）．
二、焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，
跟导体的电阻及通电时间成正比
热功率：单位时间内导体的发热量
电流做功的实质：
电能转化为其他形式能量的过程
纯电阻电路：只含有电热元件的电路（如白炽灯、 电炉、电烙铁；及转子被卡住的电动机）．
非纯电阻电路：电路中含有在转动的电动机或 有在发生化学反应的电解槽的电路．
热功率为（
A．P
）
B．U2/r C．P2r/U2 D．P-P2r/U2
非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI，
热功率只能用P热=I2R 正确的是 （C）
W 电＝ W 热＋ W 机
其中W电＝ＵＩt W热＝Ｉ２Ｒ t
例3、微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V
的电压时，通过电流为0.3A，此时电动机不转，当加在
对纯电阻电路: 电功=电热 电功率=热功率 对非纯电阻电路: 电功>电热 电功率>热功率
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 （ CD ）
Ａ． P I R
2
Ｃ．P UI
U Ｂ．P R W Ｄ．P t
2
例 2 ．加在某台电动机上的电压是 U ，电动机消耗的电 功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的
人教版九年级物理18.4《焦耳定律》优质课件 (共13张PPT)
18.4 焦 耳 定 律
课外欣赏
18.4 焦 耳 定 律
研究电热与电流的关系
18.4 焦 耳 定 律
结论：在电阻相同，通电时间相同的情况下， 通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量 越多。
18.4 焦 耳 定 律
焦耳定律 1.内容：…… 2.公式：Q=I2Rt 3.单位：
J
A
U2 t ， R
Ω s
注：如果电能全部转化为内能，则 Q=UIt= 即只适用于纯电阻电路，在非纯电阻电 路中，导出式均不成立。
18.4 焦 耳 定 律
1.电功公式： 2.电功率公式：
U 2 W=Pt=UIt=I2Rt= R t
P=UI=I2R=
U2 R
3.电流的热效应：电流通过导体时，
电能转化为内能 ，这种现象叫做
电流的热效应。
18.4 焦 耳 定 律
研究电热与电阻的关系
18.4 焦 耳 定 律
结论：在电流相同，通电时间相同的情况下， 电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
18.4 焦 耳 定 律
5.一台电动机正常工作时，两端的电压
为 220V，通过线圈的电流为10A，若 此圈的电阻为2 Ω，那么它的电功率 是 2200 W，这台电动机1min内产 J. 生的热量是 1.2×105
2Rt=（10A 2×2 Ω ×60s=1.2×105J 解析： 解析： Q=I P=UI=220V ×） 10A=2200W
18.4 焦 耳 定 律
3.阻值为50Ω的定值电阻R接在电源两端，
通过电阻R的电流为0.2A，10s内电流
产生的热量是
20 A
J.
4.下列事例中，能防止电热造成危害的是 解析：Q=I2Rt=（0.2A）2×50 Ω ×10s=20J （ ）
《焦耳定律》PPT课件 教科版九年级物理
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
R2 10
R1 5
A
电热丝
在电流相同、通电时间相同的情况下， 电阻越大，产生的热量越多。
探究新知
实验2：研究电热与电流的关系
R2 10
电热丝
R2 10
R = 10 Ω
R = 10 Ω I
I = 2I1
A
R = 10 Ω I1
R = 10 Ω
在电阻相同、通电时间相同的情况下， 通过电阻的电流越大，产生的热量越多。
电流大小相同、通电时间 相同。
灯泡热得发烫，导线的 发热却觉察不出来。
探究新知
家庭电路中使用功率过大 的用电器可能引起火灾。
探究新知
【实验探究】电流的热效应与哪些因素有关？ 猜想与假设
（1）可能与电阻有关，电阻越大，电流热效应越大。 （2）可能与电流有关，电流越大，电流热效应越大。 （3）可能与通电时间有关，通电时间越长，电流热效应越大。
探究新知
二、焦耳定律
【焦耳定律】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。
焦 公式： Q = I² R t
耳 定
意义： 热量 电流 电阻 时间
律 单位： J A Ω s
焦耳 (1818－1889)
探究新知
【电能和电热关系】 纯电阻电路：
电能
→
内能
W
Q
UIt ＝ I2Rt
非纯电阻电路：
M
电能 → 内能 + 其他形式的能
W
Q + E其它
UIt ＞ I2Rt
探究新知 三、电流热效应的利用与危害
【电热的利用】
电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高， 还可以方便地控制和调节温度。
18.4焦耳定律 课件人教版物理九年级(共27张PPT)
实验步骤：
（1）按照电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片调到阻值最 大的位置，观察并记录装置甲中温度计的示数t0。 （2）闭合开关S的同时按下停表开始计时，观察并记录电流 表的示数I，通电3min，停止计时的同时观察并记录温度计的 示数t，断开S。 （3）用装置乙、丙替换电路中的装置甲，改变滑动变阻器滑 片的位置，观察并记录装置中温度计的示数t0，仍通电3min， 仿照步骤（2），做两次实验，记录温度计的示数t和电流表的 示数I。
18.4 焦耳定律
你能发现这些用电器在工作时有什么共同特点吗？ 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。
一、电流的热效应
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。
想想议议
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? 猜想：电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关? 请你提出可探究的科学问题：
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
二、焦耳定律
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。
交流与评估： 1、本实验装置以空气作为吸热物质，让电阻丝对空 气加热，如果改为对液体加热，你认为可行吗？ 2、两种方案相比较，哪种方案更好？说出你的理由。
任务2
电流通过导体时产生热量多少与电流有什么关系?
设计实验： 1、自变量？因变量？控制变量？ 2、关键：如何改变电流的大小？如何控制电阻和 通电时间相同？怎么设计电路？
《焦耳定律》课件
《焦耳定律》课件ppt xx年xx月xx日CATALOGUE 目录•引言•焦耳定律基本概念•焦耳定律的数学表述及性质•焦耳定律实验及应用•热力学第一定律与焦耳定律的关系•课程总结与展望01引言焦耳定律是物理学中的一个基本原理，涉及能量转换和传导的过程。
原理的起源、发展和应用是物理学史和科技应用中的重要内容。
课程背景帮助学生了解焦耳定律的基本原理和重要意义。
掌握能量转换和传导的基本规律及焦耳定律的应用。
课程目的课程安排第一部分第二部分Array焦耳定律的基本原理和公式焦耳定律的起源、发展和意义第三部分第四部分焦耳定律的应用实例实验操作与演示02焦耳定律基本概念焦耳定律数学表达式焦耳定律可以用数学表达式进行表示，即Q=I^2Rt，其中Q表示热量，I表示电流强度，R表示电阻，t表示时间。
焦耳定律的简化表达式在纯电阻电路中，焦耳定律可以简化为Q=I^2Rt=U^2t/R，其中U表示电压。
焦耳定律的定义焦耳定律反映了电能转化为热能的过程，即电流通过电阻时，电能被转换成热能。
热量与电流强度、电阻和时间的关系焦耳定律指出了热量与电流强度、电阻和时间之间的关系，即电流强度越大、电阻越大、时间越长，产生的热量就越多。
物理学史背景焦耳定律的发现与电磁学的发展密切相关。
19世纪初，人们对电磁学的研究表明，电流通过电阻时会发热。
焦耳的实验研究19世纪中期，英国物理学家焦耳进行了大量的实验研究，通过测量电流通过电阻时产生的热量，发现了焦耳定律。
后续发展焦耳定律是电路中能量转化和传递的基本规律，是电路分析和设计的基础。
后续的物理学研究也对焦耳定律进行了验证和完善。
03焦耳定律的数学表述及性质焦耳定律的数学表述是电路中产生的热量等于电流的平方乘以电阻乘以时间。
数学表达式为$Q = I^{2}Rt$焦耳定律的数学表述焦耳定律表明，电路中产生的热量与电流的平方成正比，与电阻成正比，与通电时间成正比。
焦耳定律揭示了电路中能量的转化和传递规律，是电路分析和设计的重要基础。
新版初中物理九年级全册《焦耳定律》学习要点精选PPT课件
（3）控制通电时间和电流不变，改变电阻的大小，研究
电5热/11/与2021电阻的关系
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3、焦耳定律：
（1）内容：电流通过导体时产生的热量 与电流的平方成正比，与导体的电阻成 正比，与通电时间成正比。
（2）公式：Q=I2Rt 使用范围：任何电路
（3）推导公式：Q=U2t/R，Q=UIt
使用范围：纯电阻电路
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二、电热的利用和防止
1、电热的利：
焊接、熨斗熨衣服、电饭煲煮饭、烤箱烘烤食品
2、电热的防止：
（1）用电器上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇， 可用来防止温度过高；
（2）电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热；
（3）电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相 连的扇叶还向散热片吹风，也是为了降温；
（4）计算机内也装有散热风扇降温；
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《焦耳定律》 学习要点
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一、焦耳定律 二、电热的利用和防止
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一、焦耳定律
1、电流的热效应：
电流通过导体时电能转化成内能， 这种现象叫做电流的热效应
2、探究电热的多少跟哪些因素有关 的方法：
（1）控制电流和电阻相同，研究电热与通电时间的关系
（2）控制通电时间和电阻不变，改变电流的大小，研究 电热与电流的关系
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3. 公式：⑥ Q=I2Rt . 4. 电热的利用与防止
(1)利用：⑦ 电热水器 、电熨斗、电热孵化器等； (2)防止：⑧ 散热窗 、散热孔、电脑的微型风扇等.
湖南三年中考
命题点1 焦耳定律的理解及应用
3. (2014衡阳12题2分)将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、 乙两瓶等质量煤油中，串联接入电路，R1∶R2=2∶3. 通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为 （ ） A. 3∶2
【解析】四只灯泡同时正常工作时的功率：P＝P额×4＝ 750 W×4＝3 000 W，它们同时正常工作100 s时，发热
灯加热产生的热量：Q＝W＝Pt＝3 000 W×100 s＝
3×105 J；浴室内空气吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝ 1.0×103J/(kg·℃)×10 kg×(25 ℃－10 ℃)＝1.5×105 J；
命题点
6. 控制变量法的应用 （1）要探究电热与通电电流的关系（控制电热丝阻值和
通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小） （2）探究电热与电阻的关系（控制通过电热丝的电流和 通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝串联） （3）探究电热与通电时间的关系（控制电热丝的阻值和 通电电热丝的阻值相同，改变通电时间的长短） 7. 多次测量的目的（避免偶然因素对实验结论的影响，得 出普遍规律）
么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装
置,他将两根阻值不同的
电阻丝(R1＜R2)分别 密封在两个完全相同
的烧瓶中，并通过短
玻璃管与相同的气球 相连，两次实验电源电压不变.
第1题图
(1)实验中通过观察气球膨胀程度 的变化来比较电 流通过电阻丝产生的热量的多少. 【解析】当电阻丝通电后，电流产生热量使瓶内温度 升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀程度可知电流 通过电阻丝产生的热量的多少.这种方法叫转换法.
阻相等，电压不相等，则可知两瓶中的电流不同， 可探究电流产生的热量与电路中电流的关系.
(4)在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与 C 气球(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多.
【解析】甲图中两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，
由焦耳定律可得，电阻大的电阻丝发热较多，即B中发热
量要比A中多；乙图中两电阻并联，则电压相等，由
例题图
（1）通电相同时间，发现B玻璃管内液面上升较高， 这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的 _电__阻___越大，产生的热量越多．
Q
W
U2 R
t
可得，电阻小的发热量要多，故C比D发热量
要多；而B、D电阻相等，由欧姆定律可得，B中电流小于
D中电流，故D中热量要比B中热量多，故C中热量最多.
6.(2014娄底20题2分)家庭浴室中常用的暖灯型浴霸由 四只标有“220 V 750 W”的同规格发热灯组成，当四只 灯泡同时正常工作100 s时，发热灯产生的热量是 _3_×__1_0_5J，此过程能使浴室内10 kg空气的温度从10 ℃上升到25 ℃，空气的比热容为1.0×103 J/(kg·℃)， 则浴霸加热浴室内空气的能量转化率是__5_0%.
命题点
8. 实验结论总结 实验结论：
导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：①在 电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产 生的热量越多；②在电流和通电时间相同的情况下，电阻 越大，产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同 的情况下，通电时间越长，产生的热量越多.
例 (2014 长沙)在做“探究电流通过导体时产生的热量 与什么因素有关”的实验时，小宁采用了如图甲所示的 实验装置：两个透明容器中封闭着等量的空气，U形 管中液面变化反映了密闭空气温度的变化．
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系. 【解析】甲中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的 电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生热 量与电阻大小的关系.
(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间 里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与 电流 的关系.
【解析】由乙图可知两电阻并联，而B瓶与D瓶电
第一部分 教材知识梳理
• 第18章 电功率
第3节 焦耳定律
中考要点全梳理
考点清单
考点1 焦耳定律 1. 电流的热效应：电流通过导体时① 电 能转化为
② 内 能，这种现象叫做电流的热效应. 2. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二
次方成③ 正 比，跟导体的电阻成④ 正 比，跟 通电时间成⑤ 正 比.
实验 探究电流产生热量与哪些因素有关
命题点
1. 实验研究方法（转换法、控制变量法） 2. 加热材料的选用（煤油或空气，利用其比热容小，可以
使实验现象更明显） 3. 选择加热物质的要求（物质种类、质量、初温均相同） 4. 电路的连接 5. 转换法的应用（利用U形管中液面高度变化反映电阻丝 产生的电热的多少）
第7题图
解：（12）20由VP2额==4U8.I4=ΩUR额
得，电热壶的电阻：R= U额2 = P额
1000W
（2）电热壶正常工作3 min放出的热量：Q放=W=Pt=
1 000 W×3×60 s=1.8×105 J
（3）水需要吸收的热量 Q吸=cm Δt=4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（100－20） ℃=3.36×105 J， 因Q放＜Q吸，故在3 min时间内不能将水加热到100 ℃
浴霸加热浴室内空气的能1.5105 J 3105 J
100%
50%
7. （2015邵阳34题9分）如图是家用电热壶及铭牌，水的 比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃）.求: (1)电热壶正常工作时的电阻. (2)电热壶正常工作3 min，放出的热量是多少？ (3)如果电热壶正常工作3 min放出的热量全部被水吸收， 能否把1 kg水从20 ℃加热到100 ℃.
B. 2∶3
C. 4∶9
D. 9∶4
第3题图
【解析】由题图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻丝 的电流和通电时间相等，根据公式Q=I2Rt，则产生的热 量之比等于电阻之比2∶3.故选B. 【答案】A
命题点3 探究电流产生的热量与哪些因素有关
1. (2015衡阳28题8分)为了探究电流产生的热量跟什