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2023/5/272021年秋人教版九年级物理上册教学课件：第十八章第4节焦耳定律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。一、电流的热效应

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?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?[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[设计实验]讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？

答:控制变量法讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？答：转换法电热——气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来判断产生热量的多少。

[实验过程与实验现象]（1）在电流和时间相同的情况下，研究热量和电阻的关系；（2）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系；（3）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系。[实验结论]1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。（I与t相同，R越大，Q越多）2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。（R与t相同，I越大，Q越多）3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。（R与I相同，t越大，Q越多）

焦耳（JamesPrescottJoule，

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。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：焦耳（J）二、焦耳定律

4.焦耳定律理论推导：因为W=Q且W=UIt

U=IR所以Q=W=UIt=(IR)It=I

Rt5.焦耳定律公式扩展：

Q=W=Pt=UIt

=

(只适用于纯电阻电路)2U2R

tQ=I2Rt与W=UIt的区别①在纯电阻电路中，这两个公式是通用的。电能只转化为热能

②在非纯电阻电路中，W=UIt

公式求得的是总消耗的电能；Q=I2Rt

公式求得的是在总电能中部分转发为热能的能量。即：W>Q例题解析【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热，这是为什么?电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比。由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多。

【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A。这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为____J，产生的热量为___J。38

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