2023年浙江省中考科学复习讲义： 焦耳定律+电热学（电动机和多档位）

Mac OS X 2 ro ATTR rO ？ com.apple.lastuseddate#PS H com.apple.macl r4 com.apple.quarantine ed V 鵝4Pe皜FL? NV? q/0082:645299da:wpsoffice;Mac OS X 2 ro ATTR 「0 ? com.apple.lastuseddate#PS H com.apple.macl r4 com.apple.quarantine ed 胫 鹅4P@皜FL? NV? q/0082:64529d43:wpsoffice; 焦耳定律及电热 【知识积累】 1. 电流的热效应：电流通过导体时，导体的温度会升高，这种现象叫电流的热效应。 2. 电热器：（1）定义：电热器是利用电来加热的设备。 （2） 原理：电热器是利用电流的热效应工作的。 （3） 组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。（注意：电阻丝是由电阻率大，熔点低的材料制成的，两者不同。） 3. 影响电热的因素：本实验研究的是电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，应用控制变量法。 结论1：电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。 结论2：电阻和通电时间相同时，电流越大产生的热量越多。 结论3：电阻和电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。 4. 焦耳定律：1841年，英国物理学家焦耳发现，电流通过导体产生的热量Q跟电流I的二次方成正比，跟导体的电阻R成正比，跟通电时间t成正比。 焦耳定律是一个实验定律。它的适用范围很广，纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。 5. 电热（1）定义：由于导体的电阻，使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。 （2） 内容：电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。 （3） 电热的计算公式：（1）公式：（2）导出式：（适用于纯电阻电路） （4） 凡是要计算电热，都应首选，可求任何电路中电流通过电阻时所产生的热量。 6. 电功和电热的比较 对任何电路，电流做的功恒为；电流产生的热恒为. （1）在纯电阻电路中，由于，因此，即电流做的功全部转化为电热。 （2）在非纯电阻电路(像含有电动机、电解槽的电路)中，电流做的功只有很少一部分转化为电热，绝大部分转化成(机械能或化学能等)其他形式的能。因此，即， 根据能的转化和守恒定律知，在非纯电阻电路中满足：电功＝电热＋其他形式的能。 7. 热功率：（1）定义：单位时间内发热的功率叫作热功率。热功率即电能转化为内能的功率。 （2） 热功率计算： 对纯电阻电路，电功率等于热功率，可用计算，所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路。热功率可用P = UI = I2R =，电热可用。 对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和。电功用来计算，电热只能用进行计算，电功率用计算，热功率只能用计算。 8. 考点：（1）非纯电阻电路： 电动机： 一般可以转化成 来计算。 P总 = P机械能 + P内能 一般可以转化成 UI = Fv + I 2 R 来计算。 （3） 纯电阻电路：常见档位问题 R1 、R2 只能串联 R1 > R2 ， R1、R2 只能并联 ① S1 、S2 闭合 ，电路中只有R1， ① S1 、S2 闭合，R1 、R2 并联， R2此时被短路，P高 = P1 = U2 / R1 P高 = P1 + P2 = U2 / R1 + U2 / R2 ② S1闭合、S2断开，R1 、R2 串联， ② S1断开、S2闭合，电路中只有R2，P中 = P2 = U2 / R2 P低 = U2 /（R1 + R2） ③ S1闭合、S2断开，电路中只有R1，P低 = P1 = U2 / R1 ① S1 闭合，S2 接b，此时R1、R2并联，P高 = P1 + P2 =U2/R1 + U2/R2 ② S1 闭合，S2 接a，此时R1单独工作，P中 = P1 = U2/R1 ③ S1 打开，S2 接a，此时R1、R2串联，P低 = U2/（R1 + R2） 【专项训练】 一、焦耳定律 1. 有一个标有“220V或110V，500W”的电炉，它对应的电炉丝连线图如图所示，其中B为电热丝AC的中点抽头，下列说法正确的是（    ） A. 将AB端与220伏特电源