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第四板块 电与磁 基础知识复习 第29课时 焦耳定律 1 (2022年版)课程标准 近三年的考查情况 2021 2022 2023 1.通过实验,了解焦耳 定律。 2.能用焦耳定律说明生 产、生活中的有关现 象。 探究电流通过导体产 生的热量跟什么因素 有关(填空题3分) 电吹风(综合能力题1 分) 高温低温 电路(计 算题6分) 高温低温 电路(计 算题6分) 考情分析 2 1.(2023 广东)图甲是用某款 打印笔进 行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内 电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路 简化后如图乙所示,电源电压恒为, 和为发热电阻丝。只闭合 时低温档工 作,、都闭合时高温档工作,高温档和低温档的功率比为 , ,忽略电阻丝阻值随温度变化,求: 课前小练 3 (1)低温档工作时,通过 的电流。 解:电源电压恒为, , 则通过的电流为 ; (2)低温档的功率。 只闭合时低温档工作,此时电路为只有 的简单电路, 则低温档的功率为 ; 4 (3) 的电阻值。 高温档和低温档的功率比为 ,则高温档功率为 , 、都闭合时为高温档,此时、并联,因 前后电压不变,电阻 不变, 所以功率不变,故的功率为 , 则的电阻值为 。 5 2.(2022 广东)某电热取暖器的简化电路如图所 示,、为发热电阻。取暖器工作时,通过开关 和 实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为 , 。求: 6 (1)取暖器工作时通过 的电流。 解:由电路图知,两个开关都闭合时,两个电阻并联在电路中,电路中 的总电阻较小,据知,电路中的总电功率较大,处于高温挡; 闭合、断开时,电路中只有工作,电路中的电阻较大,据 知, 电路中的总电功率较小,处于低温挡,此时通过 的电流 ; 7 (2)取暖器处于低温挡时,工作 产生的热量。 电热取暖器处于低温挡时,功率 , 工作产生的热量 ; (3) 的阻值。 高温挡工作, 消耗的功率 , 所以的阻值 。 8 第3题图 3.(2021 广东)如图是“探究电流通过导体产生 的热量与_关系”的实验装置,实验中用 形 管内液面的_反映导体产生热量的多少。通 电一段时间后,容器_(选填“甲”或“乙”) 内电阻丝产生的热量较多。 电流 高度差 甲 9 第4题图 4.如图所示为“探究电流通过导体 产生的热量跟_的关系”的实验装置。实验中 用 形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体 产生热量的多少,这种方法叫_(选填“控制 变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容 器内空气吸收的热量比右侧的_(选填“多”或 “少”)。 电阻 转换 少 10 5.某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高挡、 中挡和低挡。如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图,、 为发热 电阻丝,且阻值 ,则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是_ 图、_图和_图。(均选填“甲” “乙”或“丙”)。 丙 乙 甲 11 &1& 焦耳定律 1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化为_能,这种现象叫做电 流的热效应。 2.实验:研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。 (1)原理:通过 形管_(或温度计示数变化)来比较 电流通过导体时产生热量多少。 内 两侧液面高度差 知识梳理 12 (2)结论: ①电流、通电时间一定时,电阻越大,电阻产生的热量越多。 ②电阻、通电时间一定时,通过电阻的电流越大,电阻产生的热量越多。 ③电阻、电流一定时,通电时间越长,电阻产生的热量越多。 13 3.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的 电阻成正比,跟通电时间成正比。 (1)公式: _(适用于所有电路)。 (2)推导式: (适用纯电阻电路:电能全部转 化为_能,如电炉等电热器)。 (3)串联电路中常用公式:。 _; 并联电路中常用公式:。 _。 内 14 4.电热的利用:电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤箱; 5.防止电热带来的危害:增大散热面积、利用小风扇通风散热,如电视 机、电脑装有散热装置。 15 &2& 保温加热电路 1.家庭电路的电压是_,也就相当于电源电压是恒定的,由 可知:在电压一定时,电路的总电阻越_,电功率越_,电路进入 加热状态;在电压一定时,电路的总电阻越_,电功率越_,电路 进入保温状态。 220 小 大 大 小 16 2.基本题型: 串联电路图及说明 并联电路图及说明 短路开关闭合 ; 短路开关断开 。 支路开关闭合 ; 支路开关断开 ; 的功率 。 总结:所有开关闭合,电路处于加热状态, 断开,电路为保温状态。 17 &3& 电热的利用与预防 例1 (2023 福建)下列利用电流热效应工作的用电器是( ) D A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉 利用电热器可以把电能全部转化为内能,提高物体的温度,如电饭 锅、电水壶、电炉等电热器;防