2026年中考物理一轮复习讲义---专题20 焦耳定律

2026年中考物理一轮复习讲义

专题20 焦耳定律

 

知识点一：焦耳定律与电热

1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。

2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。用公式表示为Q＝I2Rt，单位是J。

3.电功和电热的关系

(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W＝Q。

(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。

4.电热器的原理：电流的热效应。

5.电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。

6.几种材料的比较

7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。

8.注意：

（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。

（2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；

（3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。

1. 电热水壶上标有“220 V　800 W”，电热水壶正常工作时烧水210 s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为__________J；电热水壶的工作原理是电流的_____效应.

2.家用洗衣机的主要部件就是电动机，若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A，电动机线圈电阻为2Ω，则每分钟电流通过线圈产生的热量为（　　）

A．480J      B．1.452×106J       C．2.64×104J     D．880J。

参考答案：1. 1.68×105；热；2.A。

易错点1  用I＝计算电动机的工作电流。

典例1如图所示是一台电动平衡车，电动机上标有“60V 72W”字样，线圈的电阻为6Ω，则电动机正常工作10min所消耗的电能为        J，电动机工作过程中线圈产生的热量为          J，这个电动机的效率为          。

【错解】答案为：43200；360000；88%。理由：根据欧姆定律电动机中的电流。

【析错】根据I＝计算电动机的工作电流，再根据Q=I2Rt求出在1min内电流产生的热量。

【正解】答案为：43200；5184；88%。这台电动机正常工作10min=600s电动机消耗的电能：W=Pt=72W×600s=43200J；

正常工作时的电流为：I===1.2A；

产生的电热：Q=I2Rt=（1.2A）2×6Ω×600s=5184J，

输出的机械能：W机械=W-Q=43200J-5184J=38016J，

所以该电动机的机械效率：η=×100%=×100%=88%。

故答案为：43200；5184；88%。

▲▲变式练习1

1．某型号电饭锅有加热和保温两挡，电路如图所示，220V电压下，其加热挡功率为1100W，保温挡功率为20W。

（1）闭合开关S1、S2，电饭锅处于　　　　挡。

（2）电阻丝R1的阻值为　　　Ω，R2的阻值为　　　　Ω。

（3）处于保温状态的电饭锅，20min产生热量　　　　　J。

2. 如图所示的电路中，电源电压不变，R1=20Ω，R2=30Ω。断开开关S时，电流表的示数为0.3A，则闭合开关S，通电1min电路产生的热量为　　　J。

3. 为了给载重车称重计费，杨光同学结合所学物理知识，设计了如图所示的计重秤原理图，用它可以测载重车的重力。以下说法正确的是（　　）

A．图中位置的称重表是由电压表改装成的

B．在称重读数的过程中，静止的载重车受力不平衡

C．无论载重车重力如何，弹簧下面的M板对地面的压强不变

D．载重车的重力越大，相同时间内R1上产生的电热越多