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(共43张PPT)
2025年物理中考复习
项目三 电磁学
模块一 基础知识再夯实
　
任务九 焦耳定律
聚焦中考
01
通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律解释生产生活中的有关现象。
核心知识点
02
知识点1 电流的热效应
定义
电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。
影响因素
电流越大,电阻越大,通电时间越长,这个电阻产生的热量越多。
知识点2 焦耳定律
定义
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 ,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
正比
知识点3 电热的利用与防止
利用
电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器。
防止
散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇。
考点攻坚
03
考点1 探究焦耳定律
【例1】在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”时，采用了如图所示的实验装置。
（1）两个透明的容器中密闭了 的空气，实验前要使两个U形管中的液面相平。由于电流产生的热量不易直接测量，通过观察
来比较通电后电热丝产生热量的多少，这种研究物理问题的方法叫 法。
等量
U 形管内液面的高度差
转换
（2）图甲可探究电流产生的热量与 的关系；通电时间相同，发现右侧玻璃管内液面上升较高，可初步分析得出：
。
（3）图乙中容器外接一个5 Ω的电阻，
是为了 。
（4）根据实验的结论分析：白炽灯工作时，灯丝热得发红，而与灯泡串联的导线却不怎么发热，原因是 。
电阻大小
电流和通电时间相同,电阻越大,产生的热量越多
使容器中通过两个电阻的电流不同
电阻不同
（5）（补充拓展）图中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器。图乙中，如果通过电阻丝的电流是1A，则电阻丝在1min内产生的热量是 J。
（6）（补充拓展）某小组在利用图乙所示装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，即与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析其中的原因： 。
不是
300
电阻断路
【点拨与解答】（1）两个透明的容器中密闭等量的空气，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，即通过观察U形管内的液面高度差来比较通电后电热丝产生热量的多少，用到了转换法。
（2）图甲实验中，两个电阻串联，电阻阻值不相同，探究电流产生的热量与电阻大小的关系。通电相同时间后，发现右侧玻璃管内液面上升较高，而右侧容器内电阻丝的电阻较大，可以得到结论：电流和通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多。
（3）图乙中，右侧容器的外部并联一个5Ω电阻。由串并联电路电流的规律可知，通过容器内两个电阻的电流不同，即可以探究电流产生的热量与电流大小的关系。
（4）白炽灯与导线串联，通过它们的电流相同，通电时间也相同，但白炽灯的电阻大，故产生的热量较多。
（5）电阻丝在1min内产生的热量
Q=t=×5Ω×60s=300 J。
（6）如果左右两侧U形管液面上升高度相同，说明产生的热量相同，又因为=，则说明通过、的电流相同，即中没有电流，故可能是电阻断路了。
考点2 焦耳定律的应用
【例2】（多选）（2023·唐山）有一台家用电水壶，如图所示是其内部电路的简图，1、2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为44，用此水壶加热初温20、体积为1L的水400秒刚好沸腾［忽略温度对电阻阻值的影响，大气压为一个标准大气压，4.2103J／（kg·），水1.0103kg／m3］。则下面说法正确的是（ ）
A.旋转旋钮开关到“1”时，水壶处于保温挡
B.水吸收的热量为3.36104 J
C.此热水器加热挡的热效率为84%
D.在保温时，接入电路电阻的阻值为48.4Ω
【点拨与解答】本题考查了电阻的串联和电功率公式以及电功公式的灵活应用，关键是会判断电水壶所处状态和对应。连接方式的判断。开关旋至“1”挡，电阻此时电路总电阻：；开关旋至“2”挡,只有工作，因,根据可知：开关旋至“1”挡，功率较小，为保温挡，接“2”时功率较。大为加热挡 ，故A正确；
答案:AC。
水的体积V1L110-3m3，由。)可得，水的质量m=水 1103 kg／m3 110-3 m31kg；在一个标准大气压下，水吸收的热量：Q吸= c水（tt0）4.2X103 J／（kg·）1kg（100 20）3.36105 J，故B错误；已知电水壶加热功率为1000 ，
则消耗的电能：P加热t1000 400s4105J；
则加热挡的热效率:100%100%84%，故C正确；
保温功率44 ，根据可得电路中电阻1100Ω, 故D错误。
考点3 电热的利用和防止
【例3】（2022·郴州）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A.家里使用电热水壶烧水
B.利用电视机后盖的小孔散热
C.家里使用电饭锅煮饭
D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
答案:B。
【点拨与解答】本题考查电流热效应的应用以及防止由于电流热效应带来的危害。使用电热水壶烧水、使用电饭锅煮饭、使用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应；电视机的后盖有很多孔，是为了及时散热，从而防止电热累积。故选B。
靶向突破
04
●通关必练
1.（2022·广西桂林）在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现，电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化 ， 这是因为二者的( )
A.电阻不同 B.电流不同
C.密度不同 D.通电时间不同
A
2.(2024·四川乐山)(多选)如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、,其中=5Ω,==10Ω。下列说法正确的是( )
A.只闭合,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B.只闭合,若电路中的电流为0.2A,通电1 min电阻产生的热量为12J
C.闭合和,通过的电流是电流的一半
AB
D.闭合和后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
3.（2022·齐齐哈尔）节能减排是每个公民的责任。将家中普通照明灯全部更换成LED灯 （发光效率高）,实质是通过减小家中电灯的 来减少电能的消耗。电水壶是利用电流的 效应工作的。
电功率
热
4.（2022·安徽）如图所示是2022年“3·15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻 （选填“较大”或“较小”），在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量 （选填“较多”或“较少”）。
较大
较多
●提分必练
5.(2023·湖南邵阳)有三个用电器,一个是“220V60 W”的电风扇,一个是“220V40 W”的电热毯,另一个是“220V45 W”的LED节能灯,都正常工作相同的时间,产生热量最多的用电器是 ,若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%,则它在100s内产生的热量为 J(不考虑温度对其电阻的影响)。
电热毯
2560
6.(2023·江苏苏州)某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡,其电路如图所示。
当开关S置于1时,电流表示数为5A,此时电饭锅处于 挡,在此挡位下加热2.2kg的水,使其温度升高10℃,用时100s,电饭锅的加热效率为 ;当开关S置于2时,电流表的示数为0.1A,R的阻值为 Ω。若从做饭快的角度考虑,应选择功率更 的电饭锅。[=4.2×103J/(kg·℃)]
高温烧煮
84%
2156
大
7.（2022·呼和浩特）如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图，其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝、红灯L和蜂鸣器组成，控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关S、热敏电阻和滑动变阻器组成，的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流≥0.05 A时，衔铁被吸合，电热丝停止工作，红灯亮且蜂鸣器响，发出报警信号，表明烘干机内温度过高。
课堂实战
05
●基础强化
1.下列实例中，为防止电热产生危害的是( )
A.用电熨斗熨衣服
B.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
C.电视机的机壳上有许多小孔
D.孵化家禽的电热孵卵机
C
2.（2023·百色）小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处( )
A.电阻变小 B.电流比别处电流小
C.电阻变大 D.电流比别处电流大
C
3.(2024·长沙)如图所示是某同学设计的探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中分别接入了不同阻值的电阻丝和,且密封着等量的空气。将导线a和b接入电路进行实验,下列说法正确的是(D)

A.和中的电流可能不相等
B.和两端的电压可能相等
C.图中装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D.用图中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象

4.如图所示是一种简易点火装置。将一张口香糖包装纸剪成中间窄、两端宽的形状后，分别与干电池的正负极连接，过一会儿，就会看到纸中间部分燃烧起来。这一现象属于电流的 效应，最先燃烧部位在纸中间狭窄的地方，说明电流产生热量的多少与导体的 大小有关。
热
电阻
5.(2022·广西崇左)20世纪初,科学家发现,某些物质在很低温度时,电阻就变成了0,这就是 现象。如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置,已知A、B两点间的电压为6V,===5Ω,通电时间2min,则与产生的热量相差 J。
超导
288
6.(2022·湖北黄冈)小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,在两个透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻丝,并连接一个装水的U形管,通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好,电源电压为6V。
(1)小杰根据如图甲所示的现象得到:在通电时间和电阻相同时, ,电阻产生的热量越多。
电流越大
(2)小芳猜想电流产生热量的多少与电阻大小有关,下列能支持她猜想的现象是( )

A.正常工作时,“36V 54 W”的灯泡比“12V 6 W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显,而与之相连的导线却不怎么热

(3)为了验证猜想,小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验,如图乙所示。闭合开关,她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显,原因可能是 ;请你提出改进办法 。
C
电路中电流太小（或电阻太大,电压太低）
将100Ω的电阻丝换为阻值小一些的电阻丝(或增大电源电压)
(4)实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是 。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
B
●能力提升
7.(2022·山东淄博)如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中,只闭合开关时,小灯泡L的实际功率为1 W。下列说法正确的是( )

A.只闭合开关时,小灯泡L的电阻为40Ω
B.再闭合开关,电流表示数增加0.7A
C.再闭合开关,电路总功率为1.4W
D.再闭合开关,在1min内电阻R产生的热量为2.4J

C
8.(2022·辽宁大连)某学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机,其简化的电路图如图甲所示。这台饮水机有“加热”和“保温”两挡,其中为发热电阻,为定值电阻。如下表所示是该饮水机的相关技术参数,如图乙所示是实验室电能表的示意图。已知该饮水机在保温挡和加热挡工作时,发热电阻1的电功率之比为1∶121,
=4.2×103J/(kg·℃),=1.0×103kg/m3,不考虑温度对电阻的影响。

(1)储水罐注满水时,水温升高50℃需要吸收多少热量
(2)求电阻和的阻值;
(3)在测试时将其他用电器都关闭,只将饮水机置于加热挡工作,发现电能表的转盘在3min内转了50转,则此时实验室电路的实际电压是多少
答：(1)储水罐注满水时,水温升高50℃需要吸收的热量为1.68×105J;
(2)R1的阻值为80Ω,R2的阻值为800Ω;
(3)此时实验室电路的实际电压为200V。
谢谢观看

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