河北2018中考物理復(fù)習(xí)課件：第20講 焦耳定律 (共26張PPT)

第九單元電功率生活用電第20講焦耳定律目錄特色分析一考點整合梳理二中考命題剖析三焦耳定律屬于電學(xué)的一個重要知識點，它與其他電學(xué)知識有著密切的聯(lián)系。河北省近年來對該知識的考查相對其他電學(xué)知識來說較少，每年分值在0.5~1分，考查方式一是在選擇題（第10題）中考查有關(guān)利用電流熱效應(yīng)的設(shè)備、焦耳定律的公式等基本知識，非常簡單；二是在填空題（第25題或26題）中考查有關(guān)利用焦耳定律計算電熱的問題，難度也不大。預(yù)計2018年仍保持常態(tài)考查以上兩點?！た键c1探究電流的熱效應(yīng)·考點2焦耳定律·考點3電熱的利用和防止考點整合梳理二考點1探究電流的熱效應(yīng)實驗探究探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系實驗裝置探究方法轉(zhuǎn)換法、控制變量法設(shè)計方法通過兩個U形管中液面高度的變化判斷電阻產(chǎn)生熱量的多少設(shè)計方法電阻串聯(lián)的目的是控制電流和通電時間相同將等大的電阻串聯(lián)，然后再將第三個電阻與其中一個并聯(lián)，目的是改變通過兩容器中電阻的①________的大小結(jié)論在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多在電阻、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多補充若該實驗用溫度計和液體來做實驗，應(yīng)選煤油，因為煤油的比熱容較??；兩燒瓶中煤油的初溫和質(zhì)量要相同；通過觀察溫度計的示數(shù)來判斷電阻產(chǎn)生熱量的多少續(xù)表電流電流通過導(dǎo)體時，將電能轉(zhuǎn)化為熱能的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。電流的熱效應(yīng)是電流的普遍現(xiàn)象。提示考點2焦耳定律內(nèi)容電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟②_____________成正比，跟③________________成正比，跟④____________成正比基本公式Q＝I2Rt(普遍適用)導(dǎo)出公式Q＝W＝Pt＝UIt＝U2t/R＝I2Rt(純電阻電路適用)電流的二次方導(dǎo)體的電阻通電時間3.電熱的利用——電熱器原理電流的⑤________效應(yīng)組成主要結(jié)構(gòu)：發(fā)熱體優(yōu)點清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染效率⑥________可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度示例電飯煲、電烙鐵、電烤箱考點3電熱的利用和防止熱高2.電熱的危害及防止保險絲利用電熱將自身燒斷，從而保護電路中的導(dǎo)線不被燒壞，這里利用了“逆向思維”。提示危害燒壞用電器 加速絕緣材料的老化造成輸送電能過程中電能損失防止安裝⑦________________安裝散熱片安裝⑧____________散熱風(fēng)扇散熱窗·命題方向一

電流的熱效應(yīng)·命題方向二

焦耳定律的基本計算中考命題剖析三命題方向一電流的熱效應(yīng)考題1(2017?揚州)如圖20.1所示，下列用電器工作時，將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是(

)A.電風(fēng)扇B.電水壺C.電視機D.微波爐B【尋考法】本題考查的是有關(guān)電流的熱效率的知識，一般與其他基礎(chǔ)知識結(jié)合進行考查，多出現(xiàn)在河北理科綜合卷的第10題，所占分值0.5分，難度不大。【探解法】在常見的家用電器中，電風(fēng)扇主要是電能轉(zhuǎn)化成機械能，電水壺主要是電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，電視機主要是電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，微波爐是應(yīng)用電磁波工作的，故A、C、D均不符合題意，只有B正確。

【點學(xué)法】學(xué)習(xí)過程中要知道電流具有熱效應(yīng)，熟悉生活中常見的電器設(shè)備，多了解它們的工作原理。凡是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來利用的設(shè)備，如電水壺、電爐子、電暖氣等，這些都利用了電流的熱效應(yīng)。變式1(2017?長沙)某品牌電燉鍋有高溫、低溫兩擋，它的內(nèi)部簡化電路圖如圖所示。當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時，電燉鍋處于______(填“高”或“低”)溫擋；用電燉鍋燉湯是利用了電流的____________(填“熱效應(yīng)”或“磁效應(yīng)”)。高熱效應(yīng)【解析】由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時，R1和R2并聯(lián)，因為電阻越并越小，所以此時電路電阻最小，而電源電壓一定，由P＝

可知，此時電燉鍋電功率最大，為高溫擋；用電燉鍋燉湯消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用了電流的熱效應(yīng)。6考題2(2017?福建)如圖20.2所示是某種電熱保暖鞋的工作原理示意圖。供電電壓為6V，R1、R2的阻值分別為3Ω、6Ω，通過旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S，接觸不同觸點，實現(xiàn)高、中、低三個擋位的轉(zhuǎn)換。保暖鞋在低溫擋工作時的電功率是________W，它在高溫擋工作1min產(chǎn)生的熱量是________J。命題方向二焦耳定律的基本計算1080【探解法】由電路圖可知，開關(guān)S接觸ab兩觸點時，電路斷路，電路的功率為0W；開關(guān)S接觸bc兩觸點時，電路為R2的簡單電路，電路的電功率P1

6W；開關(guān)S接觸cd兩觸點時，R1與R2并聯(lián)，【尋考法】本題考查了電功率和電熱的計算，應(yīng)用到歐姆定律、電功率和焦耳定律的知識。關(guān)于焦耳定律的考查，中考中常會結(jié)合具有加熱、保溫(高擋、低擋)的電器設(shè)備(或電路)進行考查，一般是計算電熱、電功率、電壓電流等物理量，有時還會結(jié)合圖象與動態(tài)電路進行命題。由

可得，電路的總電阻R＝

＝

＝2Ω，電路的電功率P2

＝

＝18W；開關(guān)S接觸de兩個觸點時，電路為R1的簡單電路，電路的電功率P3＝

＝12W。綜上可知，保暖鞋在低溫擋工作時的電功率6W，高溫擋的功率為18W，它的高溫擋工作1min產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝P2t＝18W×60s＝1080J。【規(guī)律方法小結(jié)】公式拓展：當(dāng)一個電路是純電阻電路時，電熱的計算公式可以拓展到：Q＝UIt＝I2Rt＝

t＝Pt；電功率的計算公式可以拓展到：P＝UI＝I2R＝

，但一定要注意這些拓展公式只適用于純電阻電路。(純電阻電路就是將電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的電路，例如電爐子、電飯鍋等)?！军c學(xué)法】熟記焦耳定律的內(nèi)容和計算公式，了解多擋電熱設(shè)備，學(xué)會辨識高溫擋和低溫擋所涉及的電路形式。變式2(2017·蘭州)如圖甲所示的電路圖中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)，將變阻器滑片從一端移動到另一端的過程中，兩只電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系圖象如圖乙所示，則電源電壓為________V，滑片移至最左端時10s內(nèi)電流通過R1產(chǎn)生的熱量為________J。156【解析】由電路圖可知，電阻R1、電阻R2、滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表V1測量R2兩端的電壓，電壓表V2測量R2和變阻器兩端的總電壓，電流表測量電路中的電流。當(dāng)滑片向右移動時，滑動變阻器連入的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I＝

可知，電路中的電流變大，由U＝IR可知，R1和R2兩端的電壓變大，因串聯(lián)電路中電源電壓等于各用電器電壓之和，所以電壓表V2的示數(shù)變小，結(jié)合圖乙可知，圖象上半部分為電壓表V2示數(shù)變化圖線，下半部分為電壓表V1示數(shù)變化圖線；當(dāng)滑片移至最右端時，兩電壓表均測R2兩端的電壓，電路中的電流最大為I＝0.6A，UV1＝6V，因串聯(lián)電路中電源電壓等于各用電器電壓之和，所以電源的電壓：U＝UV1＋U1＝6V＋0.6A×R1

①，當(dāng)滑片位于最左端時，電壓表V2的示數(shù)(R2和變阻器兩端的電壓)UV2＝12V時，電路中的電流I′＝0.2A，則電源電壓：U＝UV2＋U1′＝12V＋0.2A×R1

②，因電源電壓不變，則由①②可得：R1＝15Ω，U＝15V，滑片移至最左端時10S內(nèi)電流通過R1產(chǎn)生的熱量：Q1＝(I′)2R1t＝(0.2A)2×15Ω×10S＝6J。備選題庫3-1

（2017?益陽)如圖所示的電路中，定值電阻R1=150Ω、R2=300Ω。閉合開關(guān)S后，電流表A2的示數(shù)為5mA。求：（1）電阻R1兩端的電壓為多少？（2）電流表A1的示數(shù)為多少？（3）電路工作5min，R1產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

(第3-1題圖)（2）通過R1的電流：I1==0.01A=10mA，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電流表A1的示數(shù)：I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；（3）電路工作5min，R1產(chǎn)生的焦耳熱：Q1=I12R1t=（0.01A）2×150Ω×5×60s=4.5J。備選題庫3-2

（2017?龍巖)10Ω的電阻R1和5Ω的電阻R2串聯(lián)接在一電源中，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量是600J。求：（1）通過R1的電流