《焦耳定律》(无答案)

1、第四节焦耳定律知识点及考童角度系统学习知识点 1 电流的热效应知识浓缩1概念：电流通过导体时电能转化成内能的现象，电流的热效应。2电流热效应的实质：电能转化为_能。典例解读【例 l-l 】如图 l8-4-1 所示，下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是()举一反三1-l 如图 18-4-2 所示的电器工作时，将_能转化为 _能，我们把这些电器统称为_。知识点 2探究电热的多少与哪些因素有关（重点）知识浓缩1转换法：本实验通过比较_来判断电阻丝产生热量的多步。2控制变量法：(1) 两个容器中密封着等量的空气；(2) 探究电热与电阻的关系时， 控制电流和通电时间相同， 一般将两个阻值不同的电阻

2、_联；(3) 探究电热与电流的关系时，控制电阻和通电时间相同。3实验结论：电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关。【例 2-1】（探究题）小明和小玲想利用如图18-4-3 所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” 。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶 A 中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶 B 中的金属丝是镍络合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。(1) 这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_；实验中把铜丝与镍铬合金丝串联的目的是_。(2) 小玲问小明： “自来水比较容易获得，为什么不用水代替煤油”?对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是()A 因为煤油有颜色便

3、于观察B因为煤油有较大的热值C因为煤油有比较小的密度D因为煤油有比较小的比热容(3) 实验中，小明和小玲发现B 烧瓶中温度计的示敷升高得快，这表明， 在电流和通电时间相同的情况下， 导体的电阻越_，产生的热量越多。2-l （包头） 用如图18-4-4所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。1)实验中通过观察_来比较电流产生的热量的多少。(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_的同种液体。(3) 为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能_。(4) 实验结论是 _。知识点 3焦耳定律（重点）知识浓缩1内容：电流通过导体产生的热量跟电流的_成正比

4、，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律。2公式及单位：考查角度1： Q=I 2Rt 及变形公式的计算【例 3-1】（绥化改编）一根60的电阻丝接在36V 的电源上，在5min 内产生的热量是 J。3-1（一题多变题）一根阻值为 30的电阻丝，通电 100s，通过的电流为 0.2A, 则电流通过电阻丝产生的热量是多少？一变：某电炉的电阻是100，通电 10s 产 生的热量是4 103 J，那么通过电炉的电流是多少？二变：一根阻值为100的电阻丝， 通过电流为 2A, 产生 3.2 l04 J 的热量需要通电多长时间？三变：某电阻丝两端的电压为40V ，通过的电流为2A, 通电

5、 100s 产生的热量是多少？考查角度2：串、并联电路中电热与电阻的关系【例 3-2】如图 18-4-5 所示，电源电压保持不变， R1:R2=4 : 1 ，则在相同时间内，R1、 R2 产生的热量之比是 ()A.1 : 4B 4 : 1C.1:5D 5 : l3-2（湖南娄底，一题多变题）两定值电阻丝R =440 ， R =220 。若将 R和 R串联后1212接在电路中，在相同时间内，R1 和 R2 上产生的热量之比是_一变： :（兰州）将阻值为40的电阻丝接在电源两端，通电10min ，电流产生的热量是1.5 l03J，若将阻值为 l0的电阻丝接人同一电源的两端，通电10min ，电流产

6、生的热量是()A.1.5103 JB.3. 75103 JC7.5 103JD 6.0 l03 J二变： :电炉丝断了，去掉1/5 后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为()A 5 : 4B 1 : 5C5 : 1D 4 : 5考查角度3： Q=Pt 的电热计算（易错点）【例 3-3】一只电烙铁标有220V 40W, 在额定电压下通电3-3一电热水壶接在220V 的电路中，在800S 内产生的热量是10min 产生的热量是58 l0 J，求该电热水壶的功J。率是多少？考查角度4：非纯电阻电路的电热计算（易错点）【例 3-4】一台电动机线圈的电阻为 1，线圈两

7、端所加的电压为 2V 时，电动机正常工作，此时电流为 0.8A ， lmin 内线圈产生的热量是 _J。3-4. （四川泸州改编）一个额定电压为12V 的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是 0.5A ，工作 10min 该电动机线圈产生的热量是360J，则电动机线圈的电阻是_。考查角度5：利用焦耳定律解释电热现象【例 3-5】旧白炽灯在工作时，容易在灯丝最细处熔断，这是因为与相同长度的灯丝较粗处相比，灯丝最细处()A 电热最多B电流最大C电阻最小D 电压最小3-5.( 辽宁本溪 实际应用题） 据报道， 近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良造成的， 教训十分深刻， 线路连接处接

8、触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时该处的电阻将 _ ，在该接触处就会产生局部过热升温，接触处的电阻又随温度的升高而_，从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾。知识点 4电热的利用和防止（重点）知识浓缩1电热的利用：(1)加热物体， (2)驱潮。2电热的危害及防止：电热若不能及时散发出去，会使用电器的温度过高从而导致用电器工作失常，甚至引发火灾，因此需要通过散热孔或散热片将热量及时散发出去。综合应用探究培优拔尖典例解读拔尖角度 1：串、并联电路中电热的计算（拓展点）【例 1】如图 18-4-6 所示， R1=400，R2 的变阻范围是0-20，电源电压 U=12V 不变，当

9、S 断开，滑片 P 滑到 B 点时，电路消耗的总功率是1.2W。则 R2 的阻值是，当 S闭合，滑片 P 滑到 A 点时，电路在 1min 内产生的总热量是_J。举一反三1（一题多变题）如图18-4-9 所示， R1 和 R2 为定值电阻，R1 的阻值为10，将它们串联后接在电压为 12V的电源上， 电流表的示数为0.5A ，则通电 1min ，R2产生的热量是多少？一变：如图 18-4-10所示，标有“ 6V 3W ”字样的小灯泡与最大阻值为10的滑动变阻器串联在电路中。当变阻器连入电路中的电阻为6时灯正常发光。（不考虑灯泡电阻受温度影响，电源电压不变）求：灯泡电阻和电源电压；灯泡正常发光1

10、min 滑动变阻器产生的热量。二变 :（江苏宿迁改编）如图18-4-11 所示， Rl=15 ， R2=2O，闭合开关后，电流表的示数为0.4A ，求： R1 两端的电压是多少？通过电阻R2 的电流是多少？若通电 100s，R2 产生的热量是多少？三变： 如图 18-4-12 所示， 电阻 R1=10 ，电源电压不变， 当开关 S 接 1 时，电压表的示数为6V ，电流表的示数为1A 。求：R1 的阻值是多少？当开关S 接 2 时，电压表的示数为多大？若通电 lmin ，电阻 R2 产生的热量是多少？拔尖角度 2：“多挡位”电热器（拓展点）【例 2】（实际应用题）小明家新购置一个电饭锅，其铭牌

11、如下表所示，表格中的额定功率均是指电路的总功率，电路原理如图18-4-7 所示，图中的S1 是电源开关， S2 是加热、保温转换开关。小明在一次煮饭的过程中，同时闭合开关S12后，开关2和 S ，通电 15minS弹起断开，电饭锅进入焖饭保温工作状态，再经过10min 后，锅内米饭完全煮熟，开关S1断开。试计算(1) 在这次煮饭的全过程中，电饭锅消耗了多少电能？(2)R 1 和 R2 的阻值分别是多大？2.（辽宁阜新，实际应用题）如图18-4-13 是一条电热毯电路的示意图，Ro 是发热电阻丝，R 是串联在电路申的电阻， S 是温控开关，电热毡铭牌上标有“ 220V 40W ”字样。问： （不

12、考虑温度对电阻值的影响）(1) 要使电热毯处于低温挡，开关S 应处于 _状态；(2) 发热电阻丝 Ro 的阻值是多大？(3) 当电热毯处于低温挡时,电路中的电流为0.1A ，则在 20min 内 R2 产生的热量是多少？方法规律 ：电热器工作时将电能转化为内能，根据实际需要往往要设计不同挡位电热器的高低挡指的是 “功” 不同， 电源电压不变， 高挡时功率大， 电阻小， 为单电阻或两电阻并联；而低挡时功率小， 电阻大， 为两电阻串联或单电阻， 具体电路结构有以下四种 (如图 18-4-8) 。基础演练提升训练拓展巧练A 组：基础巩固训练l （江苏常州）如图18-4-14 所示，将两根电阻丝R1、

13、 R2 分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1 :R2=2:5，通电一段时间后， R1、 R2 产生的热量之比为 ()A 2 : 5B 5 : 2 C 4 : 25D 25 : 42（长沙，易错题）将规格都是“220V 180W ”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，菪通电时间相同，则下列说法正确的是()A 电冰箱产生的热量最多B电风扇产生的热量最多C电热毯产生的热量最多D三者产生的热最一样多3（沈阳改编）如图18-4-15 所示是探究在通电时间一定时，电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。 烧瓶内装有质量和初温完金相同的煤油，瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横

14、截面积相同，下列选项是关于此实验的一些描述，其中正确的是()A 在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系B在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C在甲图中，闭合开关一段时间后,A 瓶中温度计的示数更高D在乙图中，电流越大，温度计的示数升高得越多4.（湖南衡阳）某导体的电阻是5，通过它的电流为 0.2A ， 10s 内通过该导体产生的热量是J，电热器中的电饭锅是利用电流的_效应制成的加热设备。5 (四川南充）已知 R1 : R2=3: 4，当 R1、R2 串联在电路中时， R1、 R2两端的电压之比U :-U =_ ，当电阻 R1、 R 并联在电路中时，在相同的时间内电流通过R、R所产生的

15、12212热量之比 Ql : Q 2=_ 。6.（山东烟台） 学习完电热和电功率的知识后，小明和小红将相关的知识归纳总结在下表中，你认为正确的有 _（只填序号） 。7.（广东肇庆）如图18-4-16 甲所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”(1) 请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整（要求两电阻串联，通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉） 。(2) 两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知，两电阻丝的阻值Ra_（填“ ” ”或“ =”）Rb。(3)通电一段时间后， a、b 两温度计的示数如图乙所示，则b 的示数是

16、 _，由此可知 :在相同的时间内，电流一定时，电阻越_，它产生的热量越 _。(4)若将图甲的电路改成图丙所示，通电一段时间后_（填“ a”或“ b”）温度计的示数较大。8.（营口）电热毯电阻丝断了，将电阻丝接上后可以继续使用，但在使用中发现接头处容易被烧焦，请解释容易被烧焦的原因。B 组：能力提升训练9某校“的电流是STS”小组的同学为了开展科学实验，自制了一台电烤箱，电烤箱的电阻丝通过5A 时 ,1min 产生 6.6 10J 的热量，下列说法中错误的是()A 电阻丝工作时的电阻是44B 电阻丝消耗的电功率是1.1 l03 kWC电阻丝两端的电压是220V510如图 18-4-17 所示，电

17、阻R1=10 ，若断开 S2、闭合Sl，电流表的示数I1=0.30A, 若闭合S1、 S2 ,电流表的示数I=0.50A ，则电阻R2 通电 1min 产生的热量为 ()A 225 JB 81JC 36 JD 24 J11（实验评估题）在研究“影响电流热效应的因素”实验中，刘海洋同学为了研究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响，设计的正确方案是，选择两个阻值 _（填“相等”或“不等” ）的电阻丝，控制通过两个电阻丝的电流_（填“相等”或“不等”）。通电时间相等，比较产生热量多少。于是他找来两段材料、粗细相同，长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同，长度不同的电阻圈串联在电路中，同时将火柴分别

18、插入两个电阻圈中，如图 18-4-18 所示，他想通过火柴被点燃的先后来比较电阻丝产生热量的多少。当电路接通后， 他发现两根火柴几乎同时被点燃，于是得到电阻大小对产生热量多少没有影响的结论。你根据掌握的知识，对他的结论做出评价，并分析火柴同时被点燃的主要原因。12如图 18-4-19 所示，灯L 上标有“ 6V 3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），电阻 R1=20 。求：(1) 灯 的 阻。(2) 当开关 S1 合， S2、 S3 都断开 ，灯L 正常 光，求 源 。(3) 开关 S1、S2、 S3 都 合，且滑片 P 在 b 端 ， 流表的示数 2.4A ，滑 阻器 R2 的最大阻 。

19、(4) 当开关 S1 断开， S2、S3 都 合，且滑片 ，在 1min 内滑 阻器 生的 量。P 在a、b 中点13 (山 菏 模 ，一 多 ） 机是一种使用广泛的 力机械，从能量 化的角度看，它主要是把 能 化 机械能， 有一部分在 圈中以 量的形式散失掉。 有一台 机，当 机两端加220V ，通 机 圈的 流 50A 。 ：(1) 每分 机消耗的 能是多少？(2) 已知 流通 体 生的 量 Q=I 2Rt（其中 I、 R 和 t 分 表示通 体的 流、 体的 阻和通 ） ，若 机 圈的 阻是 0.4 , 圈每分 生多少 量？一 ：增加 ： 台 机每分 所做的机械功是多少？二 ：增加 ：

20、台 机工作 ， 能 化 机械能的效率是多少?4有一种半 体材料的 阻 随着温度的 化而明 改 ，用 种材料制作的 阻称 敏 阻， 图 18-4-20 甲所示是某 敏 阻R 的阻 随温度 化的 象，小 同学用 敏 阻 R 和 表 了一个 量范 0 100的水温表， 乙所示是 个水温表的原理 。 中的 表的量程 0-3V ，定 阻 Ro 的阻 100，要求当水温达到 100 ， 表的示数达到最大 。 完成下列 。(1) 根据 象回答 敏 阻在100 的 阻 多大。(2) 源 多大？(3) 当水温达到 l00 ， 路消耗的 功率是多少？(4) 通 算 明水温表刻度 上的0 与 表刻度 的什么位置 ？

21、竞赛题5.（上海大同杯复 ）如 18-4-21 是多 位 器的工作 路 ， 器内只有两个阻 分 R1=50 和 R2=100 的 ；旋 开关内有一 ，在 的 依次有“0、1、2 9”共 10 个金属触点； 可以 中心 的旋 开关两端各有一个金属滑片， 旋 开关可以将相 的触点 接，如旋 上的箭 指向 中位置D ，金属滑片将2、3 触点接通，同 另一端将7、8 触点接通。 源 220V 。用 个旋 开关可以 器有多 位加 功率的要求， 回答(1) 器可有几个不同加 位？(2) 将此电热器接入家庭电路中，电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大？并分别指出旋钮开关接在哪个挡位。全章整合与拔高全章知

22、识结构二专题整合与拔高本章中考动向：本章内容是初中电学知识的核心，也是中考的重点，经常以“压轴题”形式出现，所占分值比例较大一般围绕以下六个方面命题：(1) 电能表读数和应用；(2) 用电器的额定功率和实际功率；(3) 电功和电功率的计算；(4)焦耳定律； (5)测算小灯泡的电功率； (6) 探究电流的热效应跟电阻的关系。综合与拔高专题专题一：动态电路中电功率的综合计算【例】如图 18-l 所示，电源电压保持不变， R1=10， R2为滑动变阻器，闭合开关S，当滑片 P 在 a 端时，电流表的示数为 0.3A ，当滑片 P 在 b 端时，电压表示数为 2V 。求：(1) 滑动变阻器 Rl 的最

23、大阻值？(2) 当滑片 P 在 b 端时， R1 消耗的电功率是多大？链接中考训练l (四川摹枝花）如图18-4 所示电路，电源电压不变。闭合开关S，当滑片 P 置于变阻器的b 端时，电压表的示数为6V ，当滑片 P 量于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V ，从 P 量于中点开始， 在20s 内定值电阻R1 产生的热量为64J。则下列判断正确的是()A R1 的阻值为 10B滑动变阻器R 的最大阻值为20C电源电压为10VD R1 先后两次消耗的电功率之比为专题二电学与热学的综合计算3 : 4【例】（江西，图文信息题）家用电器的使用日益广泛，好学的瑞瑞突发奇想，想检验电热水壶和电饭煲谁的热

24、效率高。如图 18-2 所示是瑞瑞察两种电器及其铭脾，下表是瑞瑞在使用这两种电器（正常工作）烧水时所记录的数据。(1) 在 l 标准大气压下，把电热水壶中的水烧开，水需要吸收多少热量？(2) 试通过计算说明电热水壶和电饭煲的热效率谁高。链接中考训练2（.广东揭阳） 如图 18-5所示是电热水壶铭牌。为了测量它烧水时的实际功率，石磊和哥哥合作进行了如下实验，关掉家里所有用电器，将该电热水壶装了 0.6L(600cm3)20 的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20上升到 100所用的时间是3.5min 。同时观察到家中电能表（如图18-6）转盘转过的转数正好为90 转 (r) 。已

25、知水的比热容c=4.2 103J (kg )。请根据相关信息，求:(1) 电热水壶中水吸收的热量。(2) 电热水壶烧水的实际功率。专题三：电学和力学的综合计算【例】图 18-3 是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图，假设电源电压为 380V 保持不变，电动机线圈电阻为 1 ，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将 540kg 重物匀速提升 16m 的过程中，电路中的电流为20A ，动滑轮的机械效率为80%(g 取 10 N/kg) 。则：(1) 电动机所施加的拉力 F 做的功是多少？(2) 电动机所施加的拉力 F 是多少？(3) 电动机线圈电阻的发热功率是多少？(4) 试从能量转化和守恒的角度，

26、求电动机提升重物所用的时间。链接中考训练3（重庆） 随着科学技术的发展，电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小周和他爸爸在一段平直公路上对家里的电动自行车进行了测试，若电动自行车在行驶过程中消耗的电能有 75转化成机械能，电动机的额定功率是240W正常工作时电流为5A 。求：(1) 电动机正常工作时电压是多少？(2) 小周骑着电动自行车测试时，电动自行车以额定功率在平直公路上行驶， 获得了速度 v 随时间 t 变化的关系图象， 如图18-7 所示，此过程中电动自行车的牵引力是多大？(3) 若测试中电动自行车一直以额定功率行驶，小周骑着电动自行车匀速经过一段平直公路需要 1min ，小周的爸爸骑车时受到的阻力是小周骑车时的 1.2 倍，小周的爸爸骑车匀速经过同一路段需要多少时间？方法技巧专题专题四：图象法【例】（广西河池）热熔胶是生产中常用的粘合剂，它在常温下是固体，熔化后再冷却就能将物体牢牢地粘合在一起。图18-8 甲是热熔胶枪（简称“胶枪”）的外形，其内部有两只相同的 PTC 加热元件，电路如图乙所示，单只PTC 加热元件的电阻与温度的变化关系