資源簡介

(共43張PPT)
2025年物理中考復習
項目三 電磁學
模塊一 基礎知識再夯實
　
任務九 焦耳定律
聚焦中考
01
通過實驗，了解焦耳定律。能用焦耳定律解釋生產生活中的有關現象。
核心知識點
02
知識點1 電流的熱效應
定義
電流通過導體時電能轉化為內能,這種現象叫電流的熱效應。
影響因素
電流越大,電阻越大,通電時間越長,這個電阻產生的熱量越多。
知識點2 焦耳定律
定義
電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成 ,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
正比
知識點3 電熱的利用與防止
利用
電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器。
防止
散熱窗、散熱片、散熱孔、電腦的微型風扇。
考點攻堅
03
考點1 探究焦耳定律
【例1】在探究“電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關”時，采用了如圖所示的實驗裝置。
（1）兩個透明的容器中密閉了 的空氣，實驗前要使兩個U形管中的液面相平。由于電流產生的熱量不易直接測量，通過觀察
來比較通電后電熱絲產生熱量的多少，這種研究物理問題的方法叫 法。
等量
U 形管內液面的高度差
轉換
（2）圖甲可探究電流產生的熱量與 的關系；通電時間相同，發現右側玻璃管內液面上升較高，可初步分析得出：
。
（3）圖乙中容器外接一個5 Ω的電阻，
是為了 。
（4）根據實驗的結論分析：白熾燈工作時，燈絲熱得發紅，而與燈泡串聯的導線卻不怎么發熱，原因是 。
電阻大小
電流和通電時間相同,電阻越大,產生的熱量越多
使容器中通過兩個電阻的電流不同
電阻不同
（5）（補充拓展）圖中U形管 （選填“是”或“不是”）連通器。圖乙中，如果通過電阻絲的電流是1A，則電阻絲在1min內產生的熱量是 J。
（6）（補充拓展）某小組在利用圖乙所示裝置實驗時，發現左右兩側U形管液面上升高度相同，即與其他小組的實驗現象都不同，經檢查氣密性良好，請你分析其中的原因： 。
不是
300
電阻斷路
【點撥與解答】（1）兩個透明的容器中密閉等量的空氣，氣體膨脹程度越大，U形管內的液面高度差越大，即通過觀察U形管內的液面高度差來比較通電后電熱絲產生熱量的多少，用到了轉換法。
（2）圖甲實驗中，兩個電阻串聯，電阻阻值不相同，探究電流產生的熱量與電阻大小的關系。通電相同時間后，發現右側玻璃管內液面上升較高，而右側容器內電阻絲的電阻較大，可以得到結論：電流和通電時間相同，電阻越大，產生的熱量越多。
（3）圖乙中，右側容器的外部并聯一個5Ω電阻。由串并聯電路電流的規律可知，通過容器內兩個電阻的電流不同，即可以探究電流產生的熱量與電流大小的關系。
（4）白熾燈與導線串聯，通過它們的電流相同，通電時間也相同，但白熾燈的電阻大，故產生的熱量較多。
（5）電阻絲在1min內產生的熱量
Q=t=×5Ω×60s=300 J。
（6）如果左右兩側U形管液面上升高度相同，說明產生的熱量相同，又因為=，則說明通過、的電流相同，即中沒有電流，故可能是電阻斷路了。
考點2 焦耳定律的應用
【例2】（多選）（2023·唐山）有一臺家用電水壺，如圖所示是其內部電路的簡圖，1、2均為加熱電阻，通過旋轉旋鈕開關可以實現加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為，保溫功率為44，用此水壺加熱初溫20、體積為1L的水400秒剛好沸騰［忽略溫度對電阻阻值的影響，大氣壓為一個標準大氣壓，4.2103J／（kg·），水1.0103kg／m3］。則下面說法正確的是（ ）
A.旋轉旋鈕開關到“1”時，水壺處于保溫擋
B.水吸收的熱量為3.36104 J
C.此熱水器加熱擋的熱效率為84%
D.在保溫時，接入電路電阻的阻值為48.4Ω
【點撥與解答】本題考查了電阻的串聯和電功率公式以及電功公式的靈活應用，關鍵是會判斷電水壺所處狀態和對應。連接方式的判斷。開關旋至“1”擋，電阻此時電路總電阻：；開關旋至“2”擋,只有工作，因,根據可知：開關旋至“1”擋，功率較小，為保溫擋，接“2”時功率較。大為加熱擋 ，故A正確；
答案:AC。
水的體積V1L110-3m3，由。)可得，水的質量m=水 1103 kg／m3 110-3 m31kg；在一個標準大氣壓下，水吸收的熱量：Q吸= c水（tt0）4.2X103 J／（kg·）1kg（100 20）3.36105 J，故B錯誤；已知電水壺加熱功率為1000 ，
則消耗的電能：P加熱t1000 400s4105J；
則加熱擋的熱效率:100%100%84%，故C正確；
保溫功率44 ，根據可得電路中電阻1100Ω, 故D錯誤。
考點3 電熱的利用和防止
【例3】（2022·郴州）下列屬于防止電流熱效應產生危害的實例是（ ）
A.家里使用電熱水壺燒水
B.利用電視機后蓋的小孔散熱
C.家里使用電飯鍋煮飯
D.小佳媽媽使用電熨斗熨衣服
答案:B。
【點撥與解答】本題考查電流熱效應的應用以及防止由于電流熱效應帶來的危害。使用電熱水壺燒水、使用電飯鍋煮飯、使用電熨斗熨衣服，都是將電能轉化為內能，屬于利用電流的熱效應；電視機的后蓋有很多孔，是為了及時散熱，從而防止電熱累積。故選B。
靶向突破
04
●通關必練
1.（2022·廣西桂林）在“探究通電導體放出的熱量跟哪些因素有關”的實驗中發現，電路中的電阻絲溫度升高而導線溫度沒有明顯變化 ， 這是因為二者的( )
A.電阻不同 B.電流不同
C.密度不同 D.通電時間不同
A
2.(2024·四川樂山)(多選)如圖是探究電流熱效應的實驗裝置,兩個相同透明容器中密封著等量的空氣和電阻、,其中=5Ω,==10Ω。下列說法正確的是( )
A.只閉合,可以探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系
B.只閉合,若電路中的電流為0.2A,通電1 min電阻產生的熱量為12J
C.閉合和,通過的電流是電流的一半
AB
D.閉合和后,左側U形管內液柱的高度差和右側的高度差一樣
3.（2022·齊齊哈爾）節能減排是每個公民的責任。將家中普通照明燈全部更換成LED燈 （發光效率高）,實質是通過減小家中電燈的 來減少電能的消耗。電水壺是利用電流的 效應工作的。
電功率
熱
4.（2022·安徽）如圖所示是2022年“3·15”晚會上曝光的劣質導線，不良商家為了降低成本，將多芯銅導線的根數從國家標準的32根減為26根，導致導線橫截面積減小。對于長度相等的標準導線和劣質導線，劣質導線的電阻 （選填“較大”或“較小”），在通有相同電流的情況下，相同時間內劣質導線產生的熱量 （選填“較多”或“較少”）。
較大
較多
●提分必練
5.(2023·湖南邵陽)有三個用電器,一個是“220V60 W”的電風扇,一個是“220V40 W”的電熱毯,另一個是“220V45 W”的LED節能燈,都正常工作相同的時間,產生熱量最多的用電器是 ,若該用電器工作時的實際電壓只有額定電壓的80%,則它在100s內產生的熱量為 J(不考慮溫度對其電阻的影響)。
電熱毯
2560
6.(2023·江蘇蘇州)某型號電飯鍋有“高溫燒煮”和“保溫燜飯”兩擋,其電路如圖所示。
當開關S置于1時,電流表示數為5A,此時電飯鍋處于 擋,在此擋位下加熱2.2kg的水,使其溫度升高10℃,用時100s,電飯鍋的加熱效率為 ;當開關S置于2時,電流表的示數為0.1A,R的阻值為 Ω。若從做飯快的角度考慮,應選擇功率更 的電飯鍋。[=4.2×103J/(kg·℃)]
高溫燒煮
84%
2156
大
7.（2022·呼和浩特）如圖所示為某智能烘干機的簡化電路原理圖，其工作電路由電壓為220V的電源、阻值為55Ω的電熱絲、紅燈L和蜂鳴器組成，控制電路由電源、電磁鐵（線圈電阻忽略不計）、開關S、熱敏電阻和滑動變阻器組成，的阻值隨溫度變化的關系如下表所示。當控制電路電流≥0.05 A時，銜鐵被吸合，電熱絲停止工作，紅燈亮且蜂鳴器響，發出報警信號，表明烘干機內溫度過高。
課堂實戰
05
●基礎強化
1.下列實例中，為防止電熱產生危害的是( )
A.用電熨斗熨衣服
B.高空飛行員所穿衣服里有電熱保溫裝置
C.電視機的機殼上有許多小孔
D.孵化家禽的電熱孵卵機
C
2.（2023·百色）小明家連接插線板的導線折斷后，他把兩根導線擰在一起繼續使用，用久后發現連接處容易發熱，其主要原因是連接處( )
A.電阻變小 B.電流比別處電流小
C.電阻變大 D.電流比別處電流大
C
3.(2024·長沙)如圖所示是某同學設計的探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置。兩個透明容器中分別接入了不同阻值的電阻絲和,且密封著等量的空氣。將導線a和b接入電路進行實驗,下列說法正確的是(D)

A.和中的電流可能不相等
B.和兩端的電壓可能相等
C.圖中裝置能探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系
D.用圖中的實驗結論能解釋“電爐絲熱得發紅而與電爐絲相連的導線幾乎不發熱”的現象

4.如圖所示是一種簡易點火裝置。將一張口香糖包裝紙剪成中間窄、兩端寬的形狀后，分別與干電池的正負極連接，過一會兒，就會看到紙中間部分燃燒起來。這一現象屬于電流的 效應，最先燃燒部位在紙中間狹窄的地方，說明電流產生熱量的多少與導體的 大小有關。
熱
電阻
5.(2022·廣西崇左)20世紀初,科學家發現,某些物質在很低溫度時,電阻就變成了0,這就是 現象。如圖所示是“探究電熱與電流的關系”的部分裝置,已知A、B兩點間的電壓為6V,===5Ω,通電時間2min,則與產生的熱量相差 J。
超導
288
6.(2022·湖北黃岡)小杰和小芳在探究“電流產生的熱量與哪些因素有關”的實驗中,在兩個透明容器中密封等量的空氣,各放置一段電阻絲,并連接一個裝水的U形管,通過U形管中水面的高度差來判斷電阻產生熱量的多少。裝置的密封性能良好,電源電壓為6V。
(1)小杰根據如圖甲所示的現象得到:在通電時間和電阻相同時, ,電阻產生的熱量越多。
電流越大
(2)小芳猜想電流產生熱量的多少與電阻大小有關,下列能支持她猜想的現象是( )

A.正常工作時,“36V 54 W”的燈泡比“12V 6 W”的燈泡亮
B.接線板上接入的用電器越多,導線越容易發熱
C.電熨斗工作時發熱明顯,而與之相連的導線卻不怎么熱

(3)為了驗證猜想,小芳選用了5Ω和100Ω的電阻絲進行實驗,如圖乙所示。閉合開關,她發現較長時間后兩個U形管的高度差均不明顯,原因可能是 ;請你提出改進辦法 。
C
電路中電流太小（或電阻太大,電壓太低）
將100Ω的電阻絲換為阻值小一些的電阻絲(或增大電源電壓)
(4)實驗中通過觀察U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化,在研究許多物理問題時都會用到這種方法,下列實例采用研究方法與此相同的是 。
A.探究電流與電壓、電阻的關系
B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布
C.研究光的傳播時,引入“光線”
D.探究平面鏡成像的特點
B
●能力提升
7.(2022·山東淄博)如圖甲所示是小燈泡L和電阻R的I-U圖像。將小燈泡L和電阻R接入如圖乙所示電路中,只閉合開關時,小燈泡L的實際功率為1 W。下列說法正確的是( )

A.只閉合開關時,小燈泡L的電阻為40Ω
B.再閉合開關,電流表示數增加0.7A
C.再閉合開關,電路總功率為1.4W
D.再閉合開關,在1min內電阻R產生的熱量為2.4J

C
8.(2022·遼寧大連)某學校科技小組的同學們在老師的指導下設計了一臺簡易飲水機,其簡化的電路圖如圖甲所示。這臺飲水機有“加熱”和“保溫”兩擋,其中為發熱電阻,為定值電阻。如下表所示是該飲水機的相關技術參數,如圖乙所示是實驗室電能表的示意圖。已知該飲水機在保溫擋和加熱擋工作時,發熱電阻1的電功率之比為1∶121,
=4.2×103J/(kg·℃),=1.0×103kg/m3,不考慮溫度對電阻的影響。

(1)儲水罐注滿水時,水溫升高50℃需要吸收多少熱量
(2)求電阻和的阻值;
(3)在測試時將其他用電器都關閉,只將飲水機置于加熱擋工作,發現電能表的轉盤在3min內轉了50轉,則此時實驗室電路的實際電壓是多少
答：(1)儲水罐注滿水時,水溫升高50℃需要吸收的熱量為1.68×105J;
(2)R1的阻值為80Ω,R2的阻值為800Ω;
(3)此時實驗室電路的實際電壓為200V。
謝謝觀看

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