1.2.4 焦耳定律&1.2.5 与电热器有关的计算-【一战成名新中考】2025贵州中考物理·一轮复习·随堂精讲测（讲册）

随堂精讲测·贵州物理 模 块 一 电 学 　 磁 学 命题点 4　 焦耳定律 基础知识梳理 课标要求　 3. 4. 6 了解焦耳定律. 能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象. 考点 1 电流的热效应 定义 电流通过导体时①　 电　 能转化成②　 内　 能,这种现象叫做电流的热效应 影响因素 电流越大,电阻越大,通电时间越长,电阻产生的热量越③　 多　 利用实例 电热水器、电熨斗、电热孵化器、电烙铁、电饭锅 防止实例 散热孔、散热片、电脑主机的散热风扇、散热窗 考点 2 焦耳定律 1. 内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成④　 正　 比,跟导体的电阻成⑤　 正　 比,跟通电时间成⑥　 正　 比. 2. 公式:Q= ⑦　 I2Rt　 . Q 表示热量,单位为 J;I 表示电流,单位为 A;R 表示电阻,单位为 Ω;t 表示时间,单位为 s. 考点 3 电热与电功 1. 纯电阻电路与非纯电阻电路 类型 纯电阻电路 非纯电阻电路 定义 电流做功将电能全部 ∙∙ 转化为内能的电 路,即电能=内能(W=Q) 电流做功将电能转化为内能的同时还转化为􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 其他形式能􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍的电路,即电能 = 内能+其他形式 的能(W=Q+W其他) 电路元件 电阻器、电热丝、电烙铁等都是纯电阻 元件 存在电动机(如电吹风机、电风扇等)的电路 都是非纯电阻电路 2. 电热与电功的关系 物理量 计算公式 快慢程度(功率) 关系 电热 Q= I2Rt P热 = I2R 电功 W=UIt P电 =UI ①在纯电阻电路中:W=Q,P电 =P热(将电能全部转化为内能) ②在非纯电阻电路中:W>Q,P电 >P热 随堂巩固小练 1. 下列选项中,没有利用电流的热效应工作 的家用电器是 ( A ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　A. 电动机 B. 电热毯 C. 电水壶 D. 电烤箱 2. 电热水壶上标有“220 V　 1 000 W”,小明 发现烧水过程中热水壶的发热体部分很 快变热,但连接的导线却不怎么热,这是 因为导线的电阻比发热体的电阻　 小　 ; 在额定电压下,烧开一壶水用时 3 min,这段 时间内发热体产生的热量为　 1. 8×105　 J. 3. 教材素材题 [HK 九年级 P133 作业第 3 题 改编]一台电动机的额定电压是 220 V,其 电阻是 1 Ω,正常工作时,通过它的电流为 5 A,则1 min 内产生的热量是　 1 500　 J, 电动机因发热损失的功率为　 25　 W. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 31 随堂精讲测·贵州物理 模 块 一 电 学 　 磁 学 教材实验一遍过 探究电流产生的热量与哪些因素有关 图 1 　 过要点　 做真实验 1. 发现问题并提出猜想 现象:使用电热水壶烧水时,电热丝的温度很高, 而与之串联的导线却不怎么发热;加热时间越 长,水壶中水的温度越高. 猜想:电流产生热量的多少与电流、电阻和通电 时间有关 2. 实验装置(如图 1 所示) 3. 实验器材及分析 (1)器材:规格相同的密闭容器两个、U 形管两个、电源、开关、电阻丝和导线若干. (2)被加热的材料选用空气或煤油的原因:①　 空气　 受热体积变化大,实验现象更明 显;②　 煤油　 的比热容小,实验现象更明显. 4. 实验中用到的物理研究方法———转换法和控制变量法 (1)转换法:利用 U 形管液面高度差􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍反映电阻丝产生热量的多少. (2)控制变量法:①探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系:控制电路中　 电流 大小　 和　 通电时间 　 相同,改变电阻的大小,来比较产生热量的多少. ②探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系:控制电路中　 电阻大小 　 和　 通 电时间 　 相同,改变电流的大小,来比较产生热量的多少. ③探究电流通过导体产生的热量与时间长短的关系:控制电路中　 电阻大小 　 和　 电 流大小 　 相同,改变通电时间的长短,来比较产生热量的多少. 5. 进行实验 (1)探究导体产生的热量与电阻的关系:将装有空气的两个密闭容器中阻值不同的电阻 丝串联起来接到电源两端,如图 1 甲所示,通电一定时间后,比较两个 U 形管中液面高度 差;发现图 1 甲中右侧 U 形管液面高度差较大. (2)探究导体产生的热量与电流的关系:将两容器中的电阻丝换为相同规格的,串联起来 后接到电源两端,通过给其中一个电阻丝并联一个电阻丝来改变通过该电阻丝的电流, 如图 1 乙所示,通电一定时间后,比较两个 U 形管中液面高度差;发现图 1 乙中左侧 U 形 管液面高度差较大. (3)探究导体产生的热量与通电时间的关系:在图 1 甲和图 1 乙的实验中,U 形管中的液 面高度差均随时间的增加而增大. 6. 实验结论:导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关. (1)在导体电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的电流越大,产生的热量越多􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍; (2)在通过导体的电流和通电时间相同的情况下,导体电阻越大,产生的热量越多􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍; (3)在导体电阻和通过导体的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍. 41 随堂精讲测·贵州物理 模 块 一 电 学 　 磁 学 　 提能力　 延伸拓展 1. [知识迁移]通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过　 做功　 的方式改变的,空气的 内能增大是通过　 热传递　 的方式改变的. (均选填“做功”或“热传递”) 2. [热量相关计算]在图 1 甲中,若通过电路的电流为 1 A,通电时间为 1 min,则左容器内5 Ω 电阻丝产生的热量为　 300　 J,右容器内 10 Ω 电阻丝产生的热量为　 600　 J. 3. [知识迁移]某同学认为图中的 U 形管属于连通器,你认为正确吗? 　 不正确　 ,理由: 　 上端开口,底部连通的容器叫连通器,图中 U 形管底部连通,上端有一端密封,所以不 是连通器　 . 4. [异常现象分析]某实验小组发现通电一段时间后,其中一个 U 形管中的液面高度几乎不 变,发生此现象的原因可能是　 透明容器密闭性不好或对应电阻丝短路等　 . 　 拓视野 全国新考法 5. [生活实践]电烘箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路中电阻丝的长度来实现 的. 由实验可知:低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要　 长　 (选填“长”或“短”)一些. 6. [实验评估]实验结束后小明得出:电阻越大,电流产生热量越多. 评估该实验时小明认为: 串联电路中不同阻值的电阻两端所分的电压不同,那么电流产生的热量与电阻大小有关 的结论似乎不可靠. 如果改变两电阻丝的连接方式,能证明电流产生的热量与电阻大小 有关的结论吗? 　 不能　 ,请你说明理由　 两电阻并联,两电阻两端的电压相同,由于电 阻阻值不同,则通过电阻的电流不同,不能控制电流相同,所以不能证明结论　 . 7. [创新装置]实验小组的同学还连接了如图 2 所示的电路,在保证安全的情况下使火柴头 充分接触电阻丝,闭合开关一段时间后火柴头才燃烧,这一现象说明　 电阻丝产生的热 量与通电时间有关　 . 图 2 　 　 　 甲 　 　 　 乙 图 3 8. [数字化实验]小明制作了三个如图 3 甲所示的实验装置:在有机玻璃盒内装电阻丝、水和电 子温度计,盒外采用优质保温材料包裹. 用此实验装置连接成如图 3 乙所示装置“探究影响 电流热效应的因素”. 此装置是通过控制　 通电时间　 　 　 　 　 来控制水吸收的热量,通过 　 电子温度计示数变化量　 来反映电阻丝产生热量的多少(均选填“通电时间”或“电子温 度计示数变化量”);该装置的优点:　 电子温度计示数稳定,减小实验误差(合理即可) 　 . 更多练习见分层作业本 P18 51 随堂精讲测·贵州物理 模 块 一 电 学 　 磁 学 命题点 5　 与电热器有关的计算 基础知识梳理 考点 1 用电器挡位问题 1. 原理分析 2. 常见的三种挡位电路图 电路图 (短路式) (并联式) (多触点开关类) 低温挡 S 闭合,S1 断开,R1、R2 串联, R总 =R1+R2,P低 = U2 R1 +R2 S 闭合,S1 断开,只有 R2 接入 电路,R总 =R2,P低 = U2 R2 S 接 a 端,R1 与 R2 串联, R总 =R1 +R2,P低 = U2 R1 +R2 高温挡 S、S1 都闭合,只有 R1 接入电 路,R总 =R1,P高 = U2 R1 S、S1 都闭合,R1 与 R2 并联, R总 = R1R2 R1+R2 ,P高 = U2 R1 +U 2 R2 S 接 b 端,只有 R2 接入电路, R总 =R2,P高 = U2 R2 考点 2 电热转化效率 1. 电热器是根据电流的热效应来工作的,工作时把电能主要转化为内能(表现为热量). 2. 电热器加热时消耗的电能:W加 =P加 t. 3. 被加热物体吸收的热量:Q吸 = cm( t-t0). 4. 电热器的加热效率:η= Q吸 W加 ×100%. 随堂巩固小练 1. 某款电饭煲有加热和保温两挡,其电路如 图所示,由图可判断开关 S 置于　 2　 (选 填“1”或“2”)时是保温挡. 若保温功率为 22 W,加热功率为 550 W,则 R2 =　 2 112　 Ω. 第 1 题图 　 　 第 2 题图 2. 如图所示为某电热水器的原理示意图,发 热体分别由 R1 和 R2 组成,通过通、断开 关可以使热水器处于“加热”或“保温”状 态. 断开 S1,闭合 S 时,电热水器处于　 保 温　 状态. 已知该电热水器的加热功率为 1 000 W,要把 10 kg 水由 18 ℃ 加热到 68 ℃ ,加热时间为 　 2. 1×103 　 s. [ c水 = 4. 2×103 J / ( kg·℃ ),发热体放出的热量 全部被水吸收] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 更多练习见分层作业本 P20 61 参考答案 模块一　 电学　 磁学 大单元 1　 电路　 电流　 电压　 电阻 命题点 1　 摩擦起电　 两种电荷 【基础知识梳理】 ①转移　 ②失去　 ③排斥　 ④吸引　 ⑤同种电荷相互排斥 命题点 2　 电流　 电压　 电阻 【基础知识梳理】 ①正电荷　 ②10-3 　 ③103 　 ④1. 5　 ⑤36　 ⑥220　 ⑦量程 ⑧分度值　 ⑨0. 02　 ⑩0. 28　 􀃊􀁉􀁓1. 4　 􀃊􀁉􀁔0. 1　 􀃊􀁉􀁕1　 􀃊􀁉􀁖5　 􀃊􀁉􀁗正　 􀃊􀁉􀁘负　 􀃊􀁉􀁙串　 􀃊􀁉􀁚并　 􀃊􀁉􀁛电表的正、负接线柱接反了　 􀃊􀁊􀁒电表所选量程偏小　 􀃊􀁊􀁓电路发生短路(电流表满偏) 􀃊􀁊􀁔小　 􀃊􀁊􀁕长　 􀃊􀁊􀁖长度　 􀃊􀁊􀁗滑动变阻器的最大阻值为 20 Ω 􀃊􀁊􀁘滑动变阻器允许通过的最大电流为 2 A　 􀃊􀁊􀁙串联 􀃊􀁊􀁚一上一下　 􀃊􀁊􀁛最大　 􀃊􀁋􀁒阻值最大处　 􀃊􀁋􀁓7 408 【随堂巩固小练】 1. 乙　 左　 2. 电源　 电压　 3. 半导体　 超导 4. 小于　 不变　 5. B 【教材实验一遍过】 探究影响导体电阻大小的因素 过要点做真实验 6. 长　 小 提能力延伸拓展 1. 大　 2. 滑动变阻器　 3. 减小　 热　 4. 大　 5. 乙　 因为将电流表换为灯泡后,不能读出电路中的电流, 只能靠灯泡的亮度来判断电路中电流的大小,且灯泡亮 度在电流变化较小时不易判断,而采用乙同学方案,既可 以保护电路,还可以准确读出电流的大小　 命题点 3　 电路及其识别 【基础知识梳理】 ①电能　 ②电能　 ③电　 ④依次　 ⑤并列　 ⑥一条 ⑦相互　 ⑧停止　 ⑨互不　 ⑩仍能　 􀃊􀁉􀁓干路 大单元 2　 电路的分析与计算 命题点 1　 串、并联电路中电流、 电压和电阻的特点 【基础知识梳理】 ①电流之和　 ②U总 =U1 +U2 　 ③R总 =R1 +R2 　 ④ R1R2 R1 +R2 ⑤大　 ⑥长度　 ⑦大　 ⑧小　 ⑨横截面积　 ⑩小 命题点 2　 欧姆定律的理解与计算 【基础知识梳理】 ①正比　 ②反比 【随堂巩固小练】 1. 0. 5　 8　 2. 20　 10　 10　 3. 9　 0. 45　 4. <　 0. 9　 1 ∶2 5. 解:(1)已知:U= 3 V,R= 0. 2 Ω;　 求:I= ? 根据欧姆定律 I= U R ,则 I= U R = 3 V 0. 2 Ω = 15 A. (2)通过计算得知,电流表中的电流远远超过电流表的测 量范围,电流表会因电流过大而烧坏,所以电流表是不允 许直接与电源两极相连的. 6. 解:(1)已知:I=1 mA=10-3 A,R=10 kΩ=104 Ω　 求:U=? 根据欧姆定律 I= U R ,有 U= IR= 10-3 A×104 Ω = 10 V. (2)通过计算得知,电压表两端的电压值小于电压表的最 大量程,所以电压表是安全的. 7. 解:(1)只闭合开关 S1 ,电路为 R1 的简单电路,电流表 A1 测量通过 R1 的电流,电源电压:U = U1 = I1R1 = 0. 3 A × 10 Ω = 3 V; (2)再闭合开关 S2 ,电阻 R2 和电阻 R1 并联,电流表 A2 的 示数变化了 0. 1 A,即干路上的电流增大了 0. 1 A,由于 R1 两端电压仍为电源电压,因此通过 R1 的电流 I1 保持 不变,所以通过 R2 的电流等于干路中电流的增加量,即 I2 = ΔI= 0. 1 A,R2 的阻值 R2 = U I2 = 3 V 0. 1 A = 30 Ω. 命题点 3　 电能　 电功　 电功率 【基础知识梳理】 ①焦耳　 ②J　 ③3. 6×106 　 ④电能　 ⑤10　 ⑥20　 ⑦3 000 ⑧1 200　 ⑨99　 ⑩快慢　 􀃊􀁉􀁓J　 􀃊􀁉􀁔103 　 􀃊􀁉􀁕10-3 　 􀃊􀁉􀁖UIt　 􀃊􀁉􀁗 W t 􀃊􀁉􀁘额定电压下工作时　 􀃊􀁉􀁙实际电压下工作时　 􀃊􀁉􀁚实际功率 【随堂巩固小练】 1. 不会　 0. 06　 2 500　 2. 0. 2　 0. 8　 960　 3. 9　 4. 5 4. 6　 1　 45　 5. 2 ∶1　 2 ∶1 命题点 4　 焦耳定律 【基础知识梳理】 ①电　 ②内　 ③多　 ④正　 ⑤正　 ⑥正　 ⑦I2Rt 【随堂巩固小练】 1. A　 2. 小　 1. 8×105 　 3. 1 500　 25 【教材实验一遍过】 探究电流产生的热量与哪些因素有关 过要点做真实验 3. (2)①空气　 ②煤油 4. (2)①电流大小　 通电时间　 ②电阻大小　 通电时间　 ③电阻大小　 电流大小 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 911 提能力延伸拓展 1. 做功　 热传递　 2. 300　 600　 3. 不正确　 上端开口,底部连通的容器叫连通器,图中 U 形 管底部连通,上端有一端密封,所以不是连通器 4. 透明容器密闭性不好或对应电阻丝短路等 拓视野全国新考法 5. 长　 6. 不能　 两电阻并联,两电阻两端的电压相同,由于电阻阻 值不同,则通过电阻的电流不同,不能控制电流相同,所 以不能证明结论 7. 电阻丝产生的热量与通电时间有关 8. 通电时间　 电子温度计示数变化量　 电子温度计示数稳 定,可减小实验误差(答案合理即可) 命题点 5　 与电热器有关的计算 【随堂巩固小练】 1. 2　 2 112　 2. 保温　 2. 1×103 大单元 3　 电学重点实验 【实验必备能力点】 能力点 1　 实验操作中的安全问题 例(1)6 V 蓄电池　 15　 (2)断开　 阻值最大处 (3)断开开关　 断开开关　 电源 能力点 2　 电路故障分析 【即时练习】1. A　 2. C 3. 电阻 R 断路　 灯泡 L 断路　 灯泡 L 短路 【教材实验一遍过】 实验 1　 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点 实验横向对比归纳 量程　 分度值　 相等　 IA+IB 　 U1 +U2 　 相等　 U1 =U2 例 1　 (1)断开　 (2)串联　 C　 (3)电流表正、负接线柱接 反了　 0. 24　 (4)换用不同规格的小灯泡,再测出几组电 流值　 (5)①不可信　 1、2 两次实验中选用了规格相同的 两个小灯泡　 ②4　 在测量 C 处电流时,电流表选用的是 0~ 0. 6 A 的量程,读数时却按 0~ 3 A 的量程读数了　 (6) 可行　 移动滑片即可进行多次实验,不需要拆接电路,便 于实验操作　 (7)不可信 　 使用相同规格的灯泡具有偶 然性,应换不同规格的灯泡,再次进行实验 例 2　 (1) 如答图所示 　 (2) 连接电路时没有断开开关 　 (3)L1 断路　 (4)电压表换接 0~ 3 V 的量程　 (5)等于　 (6)选用相同规格的灯泡做实验　 只测了一组实验数据, 实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性 　 (7)不能　 电压表的正、负接线柱接反了　 (8)将灯 L1 和 L2 的位置互换,观察灯泡的亮度是否改变　 (9)细　 在长 度和材料不变的条件下,导体横截面积越小,电阻越大,分 得的电压越大,分压现象越明显　 (10)有必要,开关也是 电路的一部分,需要通过实验验证它是否分压 例 2 题答图 实验 2　 探究电流与电压、电阻的关系 例 3　 (1)如答图所示　 (2)断开　 大　 (3)短路　 (4)10　 改变定值电阻两端电压　 正　 (5)左　 (6)不能　 小灯泡 灯丝电阻随温度的变化而变化　 (7) 5　 (8)将电压表并 联在滑动变阻器两端了　 (9)C 例 3 题答图 例 4　 (1)断开　 (2)滑动变阻器 RP(cd 间)断路　 (3)0. 4 ②①④③　 (4)2　 (5)反比　 (6)定值电阻两端的电压　 (7) I- 1 R 　 (8)用电阻箱代替定值电阻　 (9)大于　 ①在 电路中串联一个 10 Ω 的电阻　 ②可行　 当电阻一定时, 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 实验 3　 用电流表和电压表测量电阻、小灯泡的电功率 实验横向对比归纳 U I 　 UI　 保护电路　 温度　 大　 亮 例 5　 (1)“0”刻度线处　 (2)滑动变阻器同时接两个下接 线柱　 (3)0. 16　 (4)1　 实验中电压表最小示数大于 1. 0 V (5)10　 (6)探究电流与电压的关系　 (7)减小测量误差 A　 (8)将电压表并联在滑动变阻器两端　 例 6　 (1)断开　 (2)将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处 (3)移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 (4)2. 1　 左　 亮　 (5)立即断开开关　 热　 (6) ①8. 3　 ②大　 (7)不需要　 灯丝阻值随温度变化而变化,求平均 值无意义　 (8)升华　 凝华　 大 例 7　 (1)如答图所示　 (2)小灯泡断路　 (3)电压　 2. 5　 (4)①0. 3　 0. 75　 ②小灯泡的实际功率太小　 ③增大　 实际电压　 (5)BC　 (6)滑动变阻器的电功率 (7)并联在滑动变阻器两端　 0. 7 例 7 题答图 大单元 4　 生活用电 【基础知识梳理】 ①电能表　 ②保险装置　 ③火线　 ④零线　 ⑤220　 ⑥熔断 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 021