2025年广东省深圳中考物理一轮复习课件-课时26　焦耳定律

第三部分　电（磁）学 课时26　焦耳定律 第1轮　基础过关 目录 知识梳理 01 CONTENTS 目 录 物理 02 03 核心图片和实验 考点集训 SPORT 知识梳理 PART ONE 目录 知识梳理 核心图片和实验 考点集训 ZHI SHI SHU LI 焦耳定律 一、焦耳定律 1. 电流的热效应：电流通过导体时电能转化为 ，这种现象叫电流的热效应。 2. 焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟 ⁠成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比。 3. 焦耳定律的计算 (1)基本公式： (普遍适用) (2)推导公式： (只适用于纯电阻电路) 内能　 电流的二次方　 电阻　 通电时间　 Q＝I2Rt　 Q＝W＝Pt＝UIt＝　 4. 电热的利用和防止 (1)利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电蚊香、电烙铁等。 (2)防止：电视机后盖有散热孔、电脑用微型风扇散热等。 PART TWO 目录 知识梳理 核心图片和实验 考点集训 HE XIN TU PIAN HE SHI YAN 核心图片和实验 SPORT 模块一　电流通过导体时产生的热量与什么因素有关 实验 名称 探究电流通过导体时产生的热量与电阻的关系 探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系 实验 装置 实验 方法 法、 ⁠法 控制变量　 转换　 实验 名称 探究电流通过导体时产生的热量与电阻的关系 探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系 实验 设计 通过 ⁠来反应电阻产生热量的多少 两个电阻串联的目的是控制 和 ⁠相同 将阻值 的电阻串联，再将第三个电阻与其中一个电阻并联，目的是控制 ⁠不同。 U形管两侧液面高度差的变化　 电流　 通电时间　 相同　 电流　 实验 名称 探究电流通过导体时产生的热量与电阻的关系 探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系 实验 结论 在电流和通电时间一定时，电阻越 ，产生的热量越多 在电阻和通电时间一定时，电流越 ，产生的热量越多 大　 大　 PART THREE 目录 知识梳理 核心图片和实验 考点集训 KAO DIAN JI XUNA 考点集训 SPORT 考点一　焦耳定律的理解和计算1.(2024·广州模拟)如图所示为导线的两种接法，连接段电阻较大的是 图所示接法，在相同电路中，更容易出现故障的是 图所示接法，若图乙所示连接段导线电阻为2.5×10－4Ω，电路电流为0.2A，则1min内此连接段产生的热量为 J。 甲　 甲　 6×10－4　 第1题图 2. (2024·佛山模拟)家用电灭蚊器的发热体是PTC材料，其电阻随温变变化如图所示，通电时发热体产生热量，属于电流的 效应，与其连接的导线却几乎不发热是因为导线的 比较小；发热体温度从20℃升高到60℃的过程中，其电功率的大小变化情况是 ⁠。 热　 电阻　 先变大后变小 第2题图 3. (2024·广州模拟)如图所示是甲和乙两个定值电阻的电流与电压关系图像，如果将这两个电阻串联在6V的电路中，并且两个电阻同时工作5min，则两个电阻发热量Q甲和Q乙之比为(　A　) A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1 第3题图 A 4. (2024·深圳模拟)利用如图所示装置探究“电热大小与什么因素有关”时，下列说法正确的是(　C　) A. 若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、丙两装置 B. 通电后会发现在相同时间内甲产生的热量比乙产生的热量多 C. 本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法” D. 图丙中外接5Ω电阻若换成其他阻值，会影响实验结论 第4题图 C 考点二　档位问题5.(2024·汕头模拟)如图甲所示的空气炸锅能快捷烹制食物。如图乙所示是某型空气炸锅加热部分的简化电路，有低温、中温、高温三档，R1和R2是发热定值电阻，R2＝110Ω，额定电压为220V。已知：只闭合S3是 温档，该档的额定功率是 W；若只闭合开关S2，则是 (选填“高”或“低”)温档。 中　 440　 低　 第5题图 档位问题依据的原理是P＝。当电源电压一定时，R总大，则发热功率小，属于低温档；R总小，则发热功率大，属于高温档。 6. (2023·大连模拟)如图所示是某家用两档位的电火锅的简化电路图，R1和R2均是发热电阻，R1的阻值为400Ω，R2的阻值为40Ω，开关接“a”时为高温档，开关接“b”时为低温档。试求： (1)低温档工作时，电路中的电流； 解：(1)低温档R1和R2串联，电路中总电阻R总＝R1＋R2＝400Ω＋40Ω＝440Ω， 低温档工作时，电路中的电流I低＝＝＝0.5A； 第6题图 答：(1)低温档的电流为0.5A； (2)高温档的电功率； 解：(2)高温档只有R2接入电路，高温档的电功率P高＝＝＝1210W； 第6题图 答：(2)高温档的功率为1210W； (3)高温档工作5min，消耗的电能。 解：(3)高温档工作5min，消耗的电能W＝P高t＝1210W×5×60s＝3.63×105J。 第6题图 答：(3)高温档工作5min，消耗电能为3.63×105J。 遇到高、中、低三档问题时，两个电阻串联，R总最大，为低温档；两个电阻并联，R总最小，为高温档；只有一个电阻工作，为中温档。 7. (2023·中山模拟)如图甲所示的是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温档”“中温档”和“低温档”三种加热功能，其电路原理如图乙所示。通过开关S、S1和S2的不同接法组合，实现三档加热功能，R1、R2均为加热定值电阻，其铭牌参数见表格所示，其中“低温档”功率模糊不清。已知电阻R2＝55Ω，求： 额定电压 220V 功率选择 高温档 中温档 低温档 1280W 880W ××W (1)智能多功能热菜板在高温档正常工作10min消耗的电能； 解：(1)由P＝得，高温档正常工作10min消耗的电能W＝Pt＝1280W×600s＝7.68×105J； 答：(1)智能多功能热菜板在高温档正常工作10min消耗的电能为7.68×105J； (2)电阻R1的阻值； 解：(2)由图可知，当S、S2闭合时，此时电路为只有R2的简单电路， R2的功率P2＝＝＝880W 此电路为中温档。当所有开关都闭合，电路为R1和R2的并联电路，电路总电阻最小，由P＝可知此时电路的总功率最大，即为“高温档”，而高温档是并联的总功率，则R1的电功率P1＝P高－P2＝1280W－880W＝400W，则当S、S1闭合时，此时电路为R1的简单电路，电功率最小，是低温档，功率为400W；由P＝得 R1的电阻R1＝＝＝121Ω； 答：(2)电阻R1为121Ω； (3)若家庭电路中只有智能多功能热菜板在“低温档”正常工作30min，他家电能表铭牌如图丙所示，则在此过程中电能表转动的圈数。 解：(3)低温档工作30min消耗的电能W'＝P1t＝400W×1800s＝7.2×105J＝0.2kW·h， 电能表所转的圈数为n，由W＝得n＝WN＝0.2kW·h×3000r/(kw·h)＝600r。 答：(3)在此过程中电能表转动600圈。 考点三　电学综合计算 8. (2023·宿迁模拟)如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙所示。定值电阻R1为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω　1A”，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。求： (1)灯泡正常发光时的电阻和电源电压； 解：(1)由图乙所示可知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯的电流为0.5A，由欧姆定律可得灯泡L正常发光时的电阻RL＝＝＝12Ω，根据电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡与R2串联，电流表A测量电路电流；因灯泡正常发光，所以电路中的电流I＝IL＝0.5A， 定值电阻R1两端电压U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V， 串联电路电压等于各部分电压之和，所以电源电压U＝UL＋U1＝6V＋10V＝16V； 答：(1)灯泡正常发光时电阻为12Ω；电源电压为16V； (2)当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，滑动变阻器10s内产生的热量； 解：(2)当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，灯泡与变阻器R2串联，根据图像可知：灯泡两端的电压为3V，通过灯泡的电流为0.4A时，灯泡消耗的功率为1.2W，根据串联电路中各处的电流相等，则电路中电流I'＝IL'＝0.4A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压U1＝U－UL'＝16V－3V＝13V滑动变阻器10s内产生的热量Q＝W2＝U2I't＝13V×0.4A×10s＝52J； 答：(2)10s内滑动变阴器产生热量为52J； (3)当开关S1、S2、S3均闭合时，电路允许消耗的最大功率。 解：(3)由电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，通过R1的电流I1＝＝＝0.8A，由于滑动变阻器R1上标有“50Ω　1A”，所以，当通过R1的最大电流I1大＝1A时，干路电流I＝I2大＋I1＝1A＋0.8A＝1.8A，因电流表A的量程为0～3A，所以，干路电流最大为I最大＝I＝1.8A，则电路允许消耗的最大功率P最大＝UI最大＝16V×1.8A＝28.8W。 答：(3)电路最大功率为28.8W。 $$