第24讲 焦耳定律及电热综合计算-【夺冠百分百】2026年中考物理冲刺精讲册（河北专用）

第二十四讲焦耳定律及电热综合计算α7分) (人教九全P120~124;教科九上P106~109) 一新裸桥要求 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。 河北中考，考点梳理 考点一：电流的热效应 定义 电流通过导体时 转化成内能，这种现象叫作电流的热效应 越大， 越大， 越长，电流通过导体产生的热量越多。 影响因素 实验涉及的方法：①转换法；②控制变量法 利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的鸡苗孵化器等。 利用和防止 防止：散热窗、散热片等 考点二：焦耳定律 英国物理学家 做了大量实验，最先精确地确定了电流通过导体产生的热量跟电流 发现 电阻和通电时间的关系 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 ,跟导体的电阻成 ,跟通电时 定义 间成 公式 Q- (适用于所有电路) 单位 公式中电流I的单位是安，电阻R的单位是欧姆，时间t的单位是秒，电热Q的单位是焦 考点三：电热与电能的关系 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 电流做功将电能全部转化为内能的 电流做功将电能转化为内能的同时还转化为其他形式的 定义 电路，即电能=内能(W=Q) 能的电路，即电能=内能十其他形式的能(W=Q十W萁他) 全部转化 其他形式的能(W-Q) 图示 电能(W) 人内能(Q) UIt PRt 电能(M二 二>内能(Q) UIt IRt 电热丝、电烙铁、电炉、电热水壶、电 应用 电吹风机、电风扇、洗衣机等都是非纯电阻电路 热毯、电饭锅等都是纯电阻电路 104 2.电功与电热的关系 物理量 纯电阻电路 非纯电阻电路 电功 W=UIt=I'Rt= U2 =Pt W=UIt=Pt 电功率 =UI=1R= P电 =UI R t U2 电热 Q-I'RI-UI-Rt-P Q=I2R 发热功率 P,=R=I-震 P热=IR Q1_ Q1_R2 关系 在纯电阻电路中：W=Q,P=P。在串联电路中。R在并联电路中。一R ②在非纯电阻电路中：W>Q,P电>P热 温馨提宗：当电动机不转动时，为纯电阻电路；当电动机转动时，为非纯电阻电路。电动机正 常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热功牵，一部分转化为输出功： 率（机械功率）。根据能量守恒有PA二P热十P出，P入=UI,P熟三IR,P出=Fu。 考点四：用电器挡位问题 1解类挡位问题的关键是判断接人电路的总电阻的大小，然后根据公式P 尺判断出总功率 的大小。当电路中总电阻最小时总功率最大，此时用电器处于高温挡（或加热挡）；当电路中 总电阻最大时总功率最小，此时用电器处于低温挡（或保温挡）。 2.常见的几种挡位电路图 So R2S R2 0220 Vos 220 Vo- o220V0-兰 -0220 Vo- 断路式 短路式 单刀双掷式 多挡开关 一般家庭电路中使用U=220V; 一般并联R总小：R热最小 U=220 →P热最大→高温挡（加热挡）； 一般串联R总大：R热最大 U=220V P热最小一→低温挡（保温挡）。 题多变·突破考点 考点一：焦耳定律 0.2A,则阻值为52的电阻在1min内 【典题1】(2025黑龙江伊春中考)下图所示是 产生的热量为 J。 “探究电流通过导体时产生的热量跟电阻 大小的关系”的实验装置，实验中通过观 察 来比较电阻产生 的热量多少。若通过电阻的电流是 105 【横向拓展1一1】（电流的热效应）电炉中的 电阻丝通电一段时间后热得发红，而连接 电炉的导线却不怎么热，原因是() A.电阻丝容易导电，铜导线不容易导电 乙 B.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 (1)灯L正常发光时的电阻。 C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导 (2)灯L正常发光时，变阻器R工作10min 产生的热量。 线上产生的热量较少 (3)电源电压降为2.7V后，灯L的最小 D.制成电阻丝的材料能发热，制成导线 实际电功率。 的材料不能发热 【横向拓展1一2】（影响电热的因素）(2025江 苏苏州中考)如图甲所示，两个相同的容 器中分别装有液体a、b,液体a的质量大 于液体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 的变化关系如图乙所示。下列说法正确 的是 个温度 加热时间 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 通用通法 D.R1的电功率大于R2的电功率 1.在使用焦耳定律公式进行计算时，公式 【横向拓展1一3】（电热的计算）图甲是同学 中的各物理量要对应于同一导体或同 们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路 一段电路。 原理图。电源电压为3V,R是调节亮度 2.对纯电阻电路而言，求电热常用公式： 的变阻器，最大阻值为102。灯L标有 2 Q-W=I'Rt=Pt=UIt- “2.5V0.5W”字样。忽略温度对电阻 Rt。 的影响，求： 106 考点二：多挡电器 【横向拓展2一3】（短路型）(2025江苏扬州中 【典题2】小强利用家庭实验 考)某电热水壶内部电路简化后如图所 室中的器材，设计了一个 示。当开关S1、S2都闭合时，电热水壶处 可调节功率的简易“电饭 于加热状态。水烧开后温控开关S2自动 锅”，如图所示，电源电压 断开，电热水壶处于保温状态。已知电阻 为6V,电阻丝R1=52,R2=152,a、b R1为222，保温时通过R1的电流为 是两个触点。闭合开关S,当开关S1接 0.2A,c水=4.2×103J/(kg·℃)。求： 通触点 时，“电饭锅”的功率更 (1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热 大。将R2接入电路工作3min产生的热 至70℃，水吸收的热量Q。 量是 J。 (2)电热水壶处于加热状态时的电功 【横向拓展2一1】（旋转式开 率P。 关型)(2025四川成都 (3)电热水壶处于保温状态时，1min消 R 中考)小彬想制作一款 耗的电能W。 有“低温”“中温”“高 -220 Vo 温”三个挡位的电加热器，电路如图所示。 电源电压为24V,S2为单刀多掷开关， R1是阻值为122的电热丝，R2为某种 S2 材料制成的粗细均匀的电热丝，最大阻值 为242，触点2为R2的中点位置。当S闭 合，S2拨到触点3时，加热器处于 挡；加热器在“中温”挡下工作1min,电 路消耗的总电能是 J。 【横向拓展2一2】（断路型）(2025河北张家口 模拟)如图甲所示的电热杯垫有加热和保 温两个挡位，图乙为其简化电路图，R1、 R。为加热电阻丝（忽略温度对电阻的影 响)，已知电源电压U=10V且保持不 变，R1=102,开关 闭合，电热 杯垫处于保温挡；当电热杯垫处于加热挡 时，其功率为30W,加热电阻丝R1消耗 通用通法 的功率为 W,加热电阻丝R2的 多挡电器分析思路： 阻值为 2. UU 开关 并联时：PRR S2 的闭多挡位 U 电热杯垫 10V 合或 电路 单独一个：P 断开 R 或PR, R 串联：PR+R U2 乙 107 实验探究提升素养 实验：探究电热与电阻、电流的关系 【针对训练】下图所示是“探究电流通过导体 【五步法过实验】 时产生热量与哪些因素有关”的实验装 1.实验器材：电源、两个密封着等量空气的透 置，两个透明容器中密封着初温、质量相 明容器、U形管、电阻丝、钟表、开关、导线。 同的空气。 2.实验装置： 50 100 100 甲 甲 (1)本实验从能量转化的角度分析，是在 3.分析现象： 探究电能转化为 能的规律。 (1)保持电流不变和通电时间不变，只改变 (2)利用甲装置可探究电流产生的热量与 电阻丝的电阻，观察到U形管中液面 (选填“电流”或“电阻”)的关 高度不同，电阻大的U形管中液面高 系，通电一段时间后，与 (选 度差较大。 填“左”或“右”)侧容器相连的U形管 (2)保持电阻和通电时间不变，只改变电流， 中液面的高度差较大。 观察到U形管中液面高度不同，通过电 (3)通过观察乙装置， (选填“左” 流较大的U形管中液面高度差较大。 或“右”)侧容器中导体产生的热量较 4.实验结论： 多。由此可知，在电阻和通电时间相 (1)当电流一定时，导体的电阻越大，产生 同时，电流越 ,导体产生的热 的热量就 量越多。该装置 (选填“能” (2)当电阻一定时，通过导体的电流越大， 或“不能”)解释“电炉丝热得发红，而 产生的热量就 连接它的导线却几乎不发热”。 (3)通电时间越长，产生的热量 【拓展】乙装置中的电阻R3的作用主要 [实验方法]①控制变量法；②转换法：通过比 是使电阻R1和R2中的电流 较U形管中 的大小来反映电流通 (选填“相等”或“不相等”)，为了使实验现 过导体产生热量的多少。 象更明显，可以将R?的阻值换成 5.交流讨论：实验中两个透明容器中的空气 (选填“更大的”或“更小的”)。 必须密封，以确保实验成功；电流不可太 大，以免U形管中的液体外溢。 108(2)R= U (3)左2.5 (4)灯丝电阻受温度的影响 【拓展】2022A”8.9 第二十三讲 电功、电功率的理解 及简单计算 【河北中考·考点梳理】 考点一 1.(1)电源电能机械化学(2)千瓦时3.6×10 (3)③电压为220V10A20A3000 2.(1)电流(2)UIt 考点二 1.P快慢瓦特(w)10电功时间①” U" UI②IR 电流电压 2.正常工作额定电压实际电压实际实际 器 【一题多变·突破考点】 【典题1】D 【横向拓展1-1】931.650.830.48 【横向拓展1-2】31.61200 【典题2】C解析：由题图乙可知，灯泡L的电压为 2.5V时，电流为0.25A,则灯泡L正常发光时 UL 2.5 V 的阻值为R-元一025A=100,故A错误： 分析电路可知，灯泡L和滑动变阻器串联，电压 表测灯泡L的电压，电流表测电路电流；滑片P 向b端移动时，滑动变阻器阻值变大，则总电阻变 大，根据I一尺，电路中电流变小，由图乙可知，灯 泡L的电压变小，根据P=UI,灯泡L的实际功 率变小，灯泡L变暗，故B错误；由题图乙可知， 灯泡L的电压为2.5V时，电流最大为0.25A, 此时滑动变阻器的阻值最小R滑小= U-UL= I1 4.5V-2.5Y=80,灯泡L的电压为0.5V时， 0.25A 电流最小为0.1A,此时滑动变阻器的阻值最大 _U-U=4.5V-0.5V=40n,所以滑 R大一I2 0.1A 动变阻器接入的阻值范围为8~40Ω，故C正确； 电流最大为0.25A,则电路消耗的最大电功率为 P大=UI1=4.5VX0.25A=1.125W,故D错误。 【横向拓展2-1】(1)3A(2)4V(3)240J 【横向拓展2-2】(1)0.5A(2)24n(3)0.9W 第二十四讲 焦耳定律及电热综合计算 【河北中考·考点梳理】 考点一 电能电流电阻通电时间 考点二 焦耳正比正比正比IRt 【一题多变·突破考点】 【典题1】U形管中液面高度差12 【横向拓展1-1】C 【横向拓展1一2】B 【横向拓展1一3】解：(1)灯L正常发光时的电流 P额_0.5W_ 1=Ua-2.6V=0.2A. 灯L正常发光时的电阻R= 光-8X 12.5n。 (2)由题图乙可知，灯L与变阻器R串联，灯L正 常发光时，通过变阻器的电流等于通过灯L的电 流，即IR=IL=0.2A, 变阻器两端的电压UR=U一U额=3V-2.5V= 0.5V, 变阻器R工作l0min产生的热量QR=WR= URIRU=0.5VX0.2A×10X60s=60J。 2 (3)电源电压降为2.7V后，当变阻器接入电路的 阻值最大时，电路中的电流最小，此时灯L的实 U一 际功率最小，电路中的最小电流I小一R 2.7V 102+12.50=0.12A,灯L的最小实际电功率 P1小=I小2R=(0.12A)2×12.52=0.18W。 【典题2】a432 【横向拓展2一1】高温1440 【横向拓展2-2】S1105 【横向拓展2-3】(1)2.1×105J(2)2200W (3)2640J 【实验探究·提升素养】 实验：探究电热与电阻、电流的关系 4.(1)越多(2)越多(3)越多②液面高度差 【针对训练】(1)内(2)电阻右 (3)左大不能 【拓展】不相等更小的 第二十五讲 生活用电 【河北中考·考点梳理】 考点一 1.电能表保险装置相线中性线220V ①电能串联干①串相③大低并联 中性串联相并相线中性线金属外壳 2.相线和中性线相线中性线笔尖 考点二 总功率过大短路 考点三 ①切断电源②切断电源②断开③保护 【一题多变·突破考点】 【典题1】C【横向拓展1-1】B 【横向拓展1一2】甲空气开关漏电保护器 【典题2】A【横向拓展2-1】B 第二十六讲 电与磁 【河北中考·考点梳理】 考点一 1.(1)铁(2)最强南S北N (3)排斥吸引（4)磁性 2.(1)力(2)N(3)NS (4)条形南北沈括 考点二 1.磁场电流方向电流的磁效应奥斯特 2.条形磁体电流右电流N 3.②磁效应③线圈的匝数电流的大小强 ④电路的通断电流的大小线圈的匝数 电流的方向①磁性下②低电压强电流 考点三 运动改变①电流磁场②电流磁场电 机械 考点四 法拉第闭合 一部分切割磁感线①磁场 导体运动②速度磁场强弱机械能电能 考点五 通电线圈在磁场中受力转动电磁感应电能 机械能机械能电能有无 【一题多变·突破考点】 【典题1】A【横向拓展1一1】C 【典题2】B【横向拓展2-1】C 【横向拓展2一2】如图所示 电源+) 【典题3】B【横向拓展3-1】D 【典题4】B【横向拓展4一1】A