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(diǎn)整合梳理二中考命題剖析三焦耳定律屬于電學(xué)的一個(gè)重要知識點(diǎn)，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(jì)算電熱的問題，難度也不大。預(yù)計(jì)2018年仍保持常態(tài)考查以上兩點(diǎn)?！た键c(diǎn)1探究電流的熱效應(yīng)·考點(diǎn)2焦耳定律·考點(diǎn)3電熱的利用和防止考點(diǎn)整合梳理二考點(diǎn)1探究電流的熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置探究方法轉(zhuǎn)換法、控制變量法設(shè)計(jì)方法通過兩個(gè)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(jì)方法電阻串聯(lián)的目的是控制電流和通電時(shí)間相同將等大的電阻串聯(lián)，然后再將第三個(gè)電阻與其中一個(gè)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(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多在電阻、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多補(bǔ)充若該實(shí)驗(yàn)用溫度計(jì)和液體來做實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選煤油，因?yàn)槊河偷谋葻崛葺^??；兩燒瓶中煤油的初溫和質(zhì)量要相同；通過觀察溫度計(jì)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(shí)，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(diǎn)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)3電熱的利用和防止熱高2.電熱的危害及防止保險(xiǎn)絲利用電熱將自身燒斷，從而保護(hù)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_(dá)_______________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(jì)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(yáng)州)如圖20.1所示，下列用電器工作時(shí)，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(jī)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(jìn)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?！咎浇夥ā吭诔Ｒ姷募矣秒娖髦?，電風(fēng)扇主要是電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，電水壺主要是電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，電視機(jī)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(diǎn)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(shí)，電燉鍋處于______(填“高”或“低”)溫?fù)?；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(shí)，R1和R2并聯(lián)，因?yàn)殡娮柙讲⒃叫?，所以此時(shí)電路電阻最小，而電源電壓一定，由P＝

可知，此時(shí)電燉鍋電功率最大，為高溫?fù)?；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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)擋位的轉(zhuǎn)換。保暖鞋在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的電功率是________W，它在高溫?fù)豕ぷ?min產(chǎn)生的熱量是________J。命題方向二焦耳定律的基本計(jì)算1080【探解法】由電路圖可知，開關(guān)S接觸ab兩觸點(diǎn)時(shí)，電路斷路，電路的功率為0W；開關(guān)S接觸bc兩觸點(diǎn)時(shí)，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(diǎn)時(shí)，R1與R2并聯(lián)，【尋考法】本題考查了電功率和電熱的計(jì)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(huì)結(jié)合具有加熱、保溫(高擋、低擋)的電器設(shè)備(或電路)進(jìn)行考查，一般是計(jì)算電熱、電功率、電壓電流等物理量，有時(shí)還會(huì)結(jié)合圖象與動(dòng)態(tài)電路進(jìn)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(gè)觸點(diǎn)時(shí)，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?fù)豕ぷ鲿r(shí)的電功率6W，高溫?fù)醯墓β蕿?8W，它的高溫?fù)豕ぷ?min產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝P2t＝18W×60s＝1080J?！疽?guī)律方法小結(jié)】公式拓展：當(dāng)一個(gè)電路是純電阻電路時(shí)，電熱的計(jì)算公式可以拓展到：Q＝UIt＝I2Rt＝

t＝Pt；電功率的計(jì)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(diǎn)學(xué)法】熟記焦耳定律的內(nèi)容和計(jì)算公式，了解多擋電熱設(shè)備，學(xué)會(huì)辨識高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)跛婕暗碾娐沸问?。變?(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(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)時(shí)，滑動(dòng)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(shí)，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(shí)，電壓表V2的示數(shù)(R2和變阻器兩端的電壓)UV2＝12V時(shí)，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(shí)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