2026年中考物理一轮复习学案：第30课时　电流的热效应　焦耳定律

姓名_________ 日期______ 等第_____ 第30课时　电流的热效应　焦耳定律 【考点突破】 考点一　电流的热效应 例1、下列是我们常见的家用电器，其中主要利用电流的热效应工作的是（　　） A. 电视机 B. 电饭锅 C. 电冰箱 D. 电风扇 例2、小明听电工说，连接照明灯一般用1.5mm2的电 线，连接大功率空调要用4mm2的电线，进户线则要用10mm2的电线，若电线规格选择不当，容易起火，如图所示是三种电线的外形。据此他提出以下四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　） A. 电流产生的热量与哪些因素有关 B. 电流产生的热量与电阻大小有什么关系 C. 电流产生的热量与电流大小和电阻大小有什么关系 D. 电流产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有什么关系 例3、用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的烧瓶内均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1＝R3＝6Ω、R2＝3Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0；接通电源，同时闭合开关S1、S2，记录下电流I，通电相同时间，记录下煤油的末温度t，结果如表所示。 序号 电阻 电流I/A 初温度t0/℃ 末温度t/℃ ① R1 1.0 20 30 ② R2 1.0 20 24 ③ R3 1.5 20 44 （1） R1、R2所在烧瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为______。 （2） 比较①③可知，当导体的_______和通电时间相同时，_______越大，产生的热量越多；比较_______（填序号）可知，导体产生的热量与电阻有关。 （3） 若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的操作是______________________________ __________________________________。 考点二　焦耳定律 例4、电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是（　　） A. 通过电炉丝的电流比导线的电流小得多 B. 通过电炉丝的电流比导线的电流大得多 C. 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D. 电炉丝的电阻比导线的电阻大得多 例5、将规格均为“220V　200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电相同时间，下列说法中（　　） ① 电烙铁产生的热量最多。 ② 三个用电器产生的热量一样多。 ③ 电烙铁消耗的电能最多。 ④ 三个用电器消耗的电能一样多。 A. 只有①②正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确 例6、如图所示为超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R的阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的____效应实现高温封口，3s内产生的热量为______J。若使用时总把塑料袋烫坏，则可以______（增大/减小）电热丝的阻值。 例7、电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化 的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当它两端加220V电压时，通过线圈的电流为50A。 （1） 求每分钟该电动机消耗的电能。 （2） 若该电动机线圈电阻是0.4Ω，求该电动机的线圈每分钟产生的热量。 （3） 求这台电动机每分钟所做的机械功。 （4） 求这台电动机的效率。（结果精确到0.1％） 考点三　多挡位电热器电路的计算 例8、如图为某家用电热器的简化电路图，R1、R2是电热丝，R1＝110Ω，虚线框内是温控开关，能在低温挡和高温挡间自动切换。当触点“1”与“2”接通时，处于低温挡；当触点“1”与“2”“3”同时接通时，处于高温挡。高温挡功率是低温挡功率的3倍。求： （1）低温挡时，R1中通过的电流及10s内放出的热量。 （2）高温挡时，电阻R2的功率。 【知能达标】 1. 下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（　　） A. 家里使用电热水壶烧水 B. 利用电视机后盖的小孔散热 C. 家里使用电饭锅煮饭 D. 小佳妈妈使用电熨斗熨衣服 2. 要使电阻在单位时间内产生的热量减少一半，则应（　　） A. 使它的电阻减少一半 B. 使加在它两端的电压减少一半 C. 使通过它的电流减少一半 D. 使加在它两端的电压和电阻均减少一半 3. 当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫作超导体。电流通过超导体时不发热，因此超导体的应用十分广泛。假如有室温环境中的超导体，下列物体中，可以应用超导材料的是（　　） A. 家用保险丝 B. 白炽灯灯丝 C. 电炉丝 D. 输电导线 4. 如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A. a、b为同种物质 B. a的比热容小于b的比热容 C. 相同时间内a、b吸收的热量相等 D. R1的电功率大于R2的电功率 5. 用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1＝R3＝5Ω，R2＝10Ω，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关后，R1和R3的电功率之比是1∶9 B. 探究电流热效应与电流的关系应选择R2和R3进行比较 C. 将R1和R2串联是为了探究电流热效应与电流的关系 D. 比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 6. 如图甲、乙所示，相同容器中装有质量相同的纯净水，用不同电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图像，下列说法正确的是（　　） A. 加热相同时间，两容器中水吸收的热量相同 B. 吸收相同的热量，甲容器中水的末温比乙容器中水的末温高 C. 升高相同温度，甲、乙容器中水吸热之比为2∶3 D. 甲、乙两容器中加热器的电阻R1和R2之比为2∶3 7. 在家庭电路中，导线相互连接处（接头）往往比别处更容易发热，甚至会引发火灾。在如图所示的两种接头图示中，A图的接头是一种__________（合格/不合格）的接线方法，在其他因素相同的情况下，这样的接线会造成接头处的电阻更____，单位时间产生的热量更____。 8. 如图为一款电加热眼罩的内部结构，10根一样的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝与金属导线相连，其两端供电的电压恒为6V，正常工作时每根加热丝的电阻均为100Ω。该眼罩能够发热的原因是电流具有________。该电加热眼罩正常工作1min产生热量为______J，若增大电压，则电加热眼罩会变得更____（冷/热）。 9. 如图所示的电路中，电阻丝R1＝R3＝10Ω，R2＝R4＝5Ω，电源电压相等且不变。闭合开关S1、S2后，电路都正常工作，则在相同时间内产生热量最少的电阻丝是____，产生热量最多的电阻丝是____。若电阻丝R1、R2都由同种材料制成且长度相同，则电阻丝____比较细。 10. 空气炸锅利用热空气流加热食物，其优点是可以用很少油或者不用油。电路原理如图所示，其中加热管的电阻R为48.4Ω，电风扇的功率为100W，通过温控开关控制加热管的间断工作，保证箱内温度维持为预设温度。 （1） 空气炸锅通过电流的____效应加热食物；在制作蛋挞时，若加热管工作时放出热量的90％被蛋挞液吸收，则加热管正常工作1min，可使0.5kg蛋挞液的温度升高____℃。［c蛋液＝3×103J/（kg∙℃）］ （2） 若家中让空气炸锅单独工作10min，标有“1200imp/（kW∙h）”的电能表指示灯闪烁180次，则空气炸锅消耗__________J的电能，加热管工作时间为______min。 11. 图甲是某电热束腰带实物，它有高温、中温和低温三个挡位，图乙是其内部简化电路，R1、R2、R3为加热电阻，R1＝1100Ω，通过旋转开关可实现挡位切换，电源电压恒为220V。当旋转开关转至bc时，电路中电流为0.1A。高温挡的功率为低温挡功率的3倍。求： （1） 低温挡的电功率。 （2） 中温挡工作时，电路中电流。 （3） R3阻值。 　 12. 某电饭锅简化电路如图甲所示，R1、R2均为定值电热丝，S为自动开关，根据设定程序自动闭合与断开，电路中的电流发生相应的变化。煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求： （1） R2的阻值。 （2） 通电30min电饭锅产生的热量。 （3） S断开时R1的功率。 参考答案 【考点突破】 例1、B；例2、B； 例3、5∶2；电阻；电流；①②；只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量； 例4、D；例5、B；例6、热；75；增大； 例7、（1） 每分钟该电动机消耗的电能W＝UIt＝220V×50A×60s＝6.6×105J （2） 电动机的线圈每分钟产生的热量Q＝I2Rt＝（50A）2×0.4Ω×60s＝6×104J （3） 这台电动机每分钟所做的机械功W机械＝W－Q＝6.6×105J－6×104J＝6×105J 例8、（1） 当触点“1”与“2”接通时，处于低温挡，由图可知，此时只有R1工作，则低温挡时，R1中通过的电流I1＝U/R1＝220V/110Ω＝2A；10s内R1放出的热量Q＝W＝UI1t＝220V×2A×10s＝4400J （2） 电热器低温挡功率P低＝UI1＝220V×2A＝ 440W，当触点“1”与“2”“3”同时接通时，处于 高温挡，由图可知，R1、R2并联；根据题意可知，电 热器高温挡功率P高＝3P低＝3×440W＝1320W，则高 温挡工作时，R2的电功率P2＝P高－P低＝1320W－ 440W＝880W； 【知能达标】 1、B；2、D；3、D；4、B；5、A；6、D； 7、不合格；大；多； 8、热效应；216；热； 9、R2；R4；R1； 10、热；36；5.4×105；8； 11、（1） 由电路图知，旋转开关转至bc时，R1、R2串联，电路的电阻最大，电源电压一定，由P＝U2/R知，此时电路的电功率最小，处于低温挡位，低温挡的电功率P＝UI低温＝220V×0.1A＝22W （2） 低温挡时，由串联电路特点和欧姆定律可得：U1＝I低温R1＝0.1A×1100Ω＝110V，U2＝U－U1＝220V－110V＝110V，R2＝U2/I低温＝110V/0.1A＝1100Ω，当旋转开关转至cd时，只有R2工作，处于中温挡位，此时电路中电流I2＝U/R2＝220V/1100Ω＝0.2A （3） 旋转开关转至de时，R2、R3并联，处于高温挡位，R2的功率P2＝UI2＝220V×0.2A＝44W，由题意可得，高温挡功率P高温＝3P＝3×22W＝66W，R3的功率P3＝P高温－P2＝66W－44W＝22W，由P＝U2/R可得，R3阻值R3＝U2/P3＝（220V）2/22W＝2200Ω 12、（1） 由电路图可知，当开关S闭合，电路为R2的简单电路，电路中的电流大，由P＝UI可知，电饭锅的总功率大，处于加热状态；当S断开时，R1与R2串联，电路中的总电阻大，电路中的电流小，由P＝UI可知，电饭锅的总功率小，处于保温状态。由图像可知，电饭锅加热状态时的电流I热＝5A，所以电热丝R2的阻值R2＝U/I热＝220V/5A＝44Ω （2） 保温状态时，电热丝R1和R2串联的总电阻R总＝U/I温＝220V/2A＝110Ω；则电热丝R1的阻值R1＝R总－R2＝110Ω－44Ω＝66Ω；由图乙知，通电30min，其中加热15min，保温15min，电饭锅产生的热量Q＝UI热t1＋UI温t2＝220V×5A×15×60s＋220V×2A×15×60s＝1.386×106J （3） 当S断开时，电饭锅处于保温状态，此时电路中的电流I温＝2A，所以当S断开时，R1的功率P＝I温2R1＝（2A）2×66Ω＝264W 1 学科网（北京）股份有限公司 $