2026年中考物理复习专题练习★★焦耳定律
2026-06-24
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普通
摘要:
该初中物理中考复习课件系统覆盖“焦耳定律”核心考点,包括电流热效应、电热与电功关系、实验探究等中考必考内容。通过表格梳理影响因素与公式,结合教材改编题分析考点权重,归纳纯/非纯电阻计算、实验探究等常考题型,对接中考要求。
课件亮点在于“考点突破+真题训练+素养培养”模式,如2024宜宾真题通过控制变量法探究电热与电阻关系,用U形管液面高度差反映热量(转换法),培养科学探究能力。针对非纯电阻电路强调Q=I²Rt公式应用,帮助学生掌握答题技巧,教师可依此制定冲刺计划,提升复习效率。
内容正文:
2026年中考物理复习专题练习★★焦耳定律
五
焦耳定律
电流的
热效应 定义 电流通过导体时 1 能转化为 2 能的现象
影响
因素 在电流、通电时间相同的情况下,一段电阻丝的电阻越 3 ,这段电阻丝产生的热量越多;在电阻、通电时间相同的情况下,通过一段电阻丝的电流越 4 ,这段电阻丝产生的热量越多
利用和
防止 利用:电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅等;
防止:散热孔、散热片、散热窗、散热扇等
电
内
大
大
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焦耳
定律 内容 电流通过导体产生的热量跟 5 成正比,跟导体的 6 成正比,跟 7 成正比
公式 Q= 8 0
电流的二次方
焦耳定律
电阻
通电时间
I2Rt
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理解 电热与
电功的
关系 纯电阻电路:电流做的功即消耗的电能全部转化为内能的电路(例如电热水器、电炉等一些电热器),即Q=W=Pt=UIt=t=I2Rt
非纯电阻电路:电流做的功即消耗的电能只有一部分转化为内能的电路(例如电动机),即Q<W
电热与
电阻的
关系 (1)在相同的时间内,若两个电阻串联时,电流产生的热量与电阻成正比,即Q1∶Q2=R1∶R2;
(2)若两个电阻并联时,电流产生的热量与电阻成反比,即Q1∶Q2=R2∶R1
焦耳定律
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物理
学史 1840年,英国物理学家 9 通过大量实验最先确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,为了纪念他的贡献,将他的名字命名为 10 的单位
易错 (1)任何电路中产生的总热量等于各部分产生热量之和;(2)非纯电阻电路中:Q≠W,Q≠Pt,只能用Q=I2Rt
焦耳
焦耳定律
能量和功
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1.【电流的热效应与电阻的关系】(人教素材改编)电炉丝通过导线接到电路中,通过电炉丝和导线的电流大小 ,由于电炉丝的 比导线的大得多,故而电炉丝产生的热量比导线产生的 。
相等
电阻
多
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2.【电流的热效应与电流的关系】如图是探究电流通过导体产生的热量与 关系的实验装置,通过U形管两侧液面的 反映导体产生热量的多少;通电一段时间,容器 0内电阻丝产生的热量较多。
电流大小
高度差
甲
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3.【纯电阻电路中焦耳定律的相关计算】物理兴趣小组的师生自制了一个电炉,电阻丝工作时的电阻为44 Ω,将其接在220 V且电流大小为5 A的电路中,则每分钟可产生 J的热量,消耗的电能为 J,电炉的电功率为 W。
6.6×104
6.6×104
1 100
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4.【非纯电阻电路中焦耳定律的相关计算】一台电动机的额定电压为
220 V,电阻为1 Ω,正常工作时通过的电流为 5 A。该电动机正常工作
2 min,消耗的电能为 J,因发热损失的功率为 W。
1.32×105
25
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重难点1:焦耳定律的理解与计算
焦耳定律 纯电阻电路 非纯电阻电路
任何元件产生的热量(内能、电热)计算 电流做的功即消耗的电能全部转化为内能(电热) 电流做的功即消耗的电能只有一部分电能转化成内能(电热)
Q=I2Rt Q热=W耗电=I2Rt=UIt=Pt=t W耗电=Pt=UIt,Q热=I2Rt(W>Q)
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【纯电阻电路】电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,R1=242 Ω,R2=60.5 Ω。当电饭煲处于“加热”挡工作10 min时,其产生的热量是 J;当两电阻同时工作时,R1、R2产生的电热Q1∶Q2为
;若要降低保温挡保温时产生的温度,则可以 (选填“增大”或“减小”)电阻 的阻值。
热
6×105
1 ∶4
增大
R1
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【思路点拨】处于“加热”挡要求的是整个电路的电阻最小,只有当S1、S2都闭合,R1、R2并联时,总阻值最小,此电路为纯电阻电路,故用公式W=Q=进行相关计算;当U不变时,相同时间内,R增大,Q才会降低。
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重难点2:电热的综合计算
已知条件 功率、通电时间 与之对应的电压、电阻、电流、通电时间中的几个量
计算公式 W=Pt W=Q=I2Rt、W=UIt、W=t,Q吸=cmΔt
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【与电路图、I-U图像有关的计算】小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,它们的I-U关系图像如图乙所示, (选填“A”或“B”)图像是灯泡的I-U关系图像,B图像所代表元件的阻值为 Ω,当电压表示数为8 V 时,小灯泡L在10 s内产生的热量是 J, 小灯泡L和定值电阻R在10 s内消耗的总电能为 J;把此定值电阻R接到220 V电路中,用其产生的热量来加热5 kg的水,若热效率为70%,10 min内能使这些水从25 ℃ 升高到 ℃[c水=4.2×103 J/(kg•℃)]。
A
40
32
48
49.2
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【思路电拨】小灯泡的I-U图像为曲线,定值电阻的I-U 图像为直线,可选特殊点计算有关未知量。
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实验:探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关
实验结论:(1)在电阻相同、电流相同的情况下, ,这个电阻产生的热量越多;(2)在电流相同、通电时间相同的情况下, ,这个电阻产生的热量越多;(3)在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的 ,这个电阻产生的热量越多。
通电时间越长
电阻越大
电流越大
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要点1:实验器材的选择
①被加热的材料选用煤油或空气的原因:煤油比热容 且绝缘;空气
明显;
②对被加热物质的要求:初温和质量相同的 物质。
热胀冷缩
同种
小
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要点2:实验方法
①转换法:通过温度计的示数或U形管液面 变化的多少反映产生电热的多少;
②控制变量法
a.探究电热与电阻的关系:控制通过电阻丝的 和 相同,选择两个电阻不同的电阻丝。
b.探究电热与电流的关系:控制电阻丝 和 相同,改变通过两电阻丝的电流大小。
c.探究电热与通电时间的关系:控制电阻丝的 和通过电阻丝的
相同,改变通电时间的长短。
高度
电流
通电时间
阻值
通电时间
阻值
电流
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要点3:多次实验的目的:避免偶然因素对实验结论的影响,得出普遍规律。
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兴趣小组利用如图实验装置探究电流产生的热量与哪些因素有关
( R1>R2)。
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(1)请按照如图甲的电路图将如图乙实物图连接完整。
(如图所示)
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(2)两电阻丝串联是为了控制 相同;两烧瓶中煤油的 和 应保持相同。
(3)电阻丝放出热量的多少通过 来进行判断,这种方法叫作 ;实验中被加热的液体选用煤油而不是水,原因是 0
。
电流
质量
初温
煤油温度的变化量
转换法
煤油为绝
缘体且比水的比热容小,吸收相同热量,升温更明显
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(4)闭合开关,电流表示数为I1,1 min后,电阻丝R1、R2加热煤油温度分别升高了Δt1、Δt2,发现Δt1>Δt2,这说明 0
。
(5)闭合开关,先向左适当移动滑动变阻器的滑片改变电路中的 ,再通电1 min,若电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1′,则Δt1′ 于Δt1,说明在通电时间和导体电阻相同时, ,产生的热量越多。
相同时间内,通过导体的电流
大小相同时,导体的电阻越大产生的热量越多
电流
大
通过导体的电流越大
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(6)再移动滑动变阻器滑片,使电路中电流I2=2I1,1 min 后,电阻丝R1(或R2)加热煤油温度升高的Δt1″(或Δt2″) 于2Δt1(或2Δt2)这说明电流产生的热量与电流大小 正比例关系。
(7)要探究电流产生的热量与通电时间的关系,应进行的操作是 0
,若发现 ,则说明通过同一电阻的电流大小相同时,通电时间越长,电流产生的热量越多。
大
不成
延长通电
时间
煤油温差变大
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(8)在如图乙的实验中,误差产生的主要原因是 0
。
实验过程中电阻丝产生的
热量不能全部被煤油吸收
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(9)【装置改进能力】小刚设计了如图丙的装置进行实验,
两个透明容器内密封着等质量的空气,选择空气作为加热
物质的好处是 ;U形管中液面最初
相平,两个密闭容器中都有电阻丝,R4与R5并联,目的是
使通过R3与R4的 不同,因此该装置是用来探究产生的
热量与 的关系;实验中是通过 来反映电流产生热量的多少,通电一段时间后, 侧U形管的液面高度差较大,此U形管 连通器。
热胀冷缩现象比较明显
电流
电流
U形管液面的高度差
左
不是
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(10)【知识迁移能力】在如图丙的容器内,电阻丝与空气的内能分别是通过 和 的方式改变的;当密闭容器中空气温度升高,其内能 。
做功
热传递
变大
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(11)【生活实践能力】电炉工作时,电炉丝发热明显,而与电炉丝相连的导线发热不明显,原因是通过二者的电流 ,电炉丝电阻 于导线电阻,从而导致电炉丝产生的热量 。
相等
大
多
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命题点:焦耳定律的理解及其相关计算
1.★(2024•宜宾12题3分)(多选)如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2,其中R1=5 Ω,R2=R3=10 Ω。
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下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B.只闭合S1,若电路中的电流为0.2 A,通电1 min 电阻R1产生的热量为
12 J
C.闭合S1和S2,通过R1的电流是R2的0.5倍
D.闭合S1和S2后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
AB
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2.★(2025•巴中21题4分)如图为烤火炉的简化电路图,电源电压 220 V,两个发热电阻阻值均为 88 Ω,该烤火炉有低温和高温两个挡位,则烤火炉处于高温挡时的功率为 W, 处于低温挡工作1 min 产生的电热为
J。
1 100
3.3×104
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3.★(2024•广安19题2分)如图,电源电压恒定不变,甲、乙为两只相同的电表。当开关S1闭合、 S2断开时,甲、乙两电表示数之比为5∶3,则两电表均为 (选填“电压表”或“电流表”)。一段时间后,电阻R1产生的热量为Q1;现同时更换两电表种类,并调整开关状态,使两电表均有正常示数,经过相同的时间,电阻R1产生的热量为Q2,则Q1∶Q2为 。
电流表
25∶9
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4.★(2024•成都20题4分)小张想设计一个有“低”“中”和“高”三个挡位的电加热器,其电路图如图,电源电压为220 V,R1、R2是电热丝,开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝,R1=242 Ω,另外两根电热丝的阻值分别是121 Ω和242 Ω,R2应该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”“2”两个触点时,通电1 min,电流产生的热量是 J。
121
1.2×104
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5.(2025•南充24题8分)电动机已广泛应用于我们的生产和生活中,它实现了电能向其他形式能的转化,如:电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。如表是某品牌电风扇的铭牌参数,若此电风扇正常工作1 h,求:
品牌 某品牌 型号 **-35X67Bh7
额定电压 220 V 额定功率 55 W
送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键
毛重 6.40 kg 净重 5.46 kg
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(1)电风扇消耗的电能;
(2)电风扇的额定电流;
(3)电风扇线圈中电流产生的热量(已知该品牌电风扇线圈电阻为32 Ω)。
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解:(1)电风扇正常工作1 h消耗的电能:
W=P额t=55 W×3.6×103 s=1.98×105 J;(2分)
(2)电风扇的额定电流:
I额===0.25 A;(3分)
(3)电风扇在1 h正常工作产生的热量:
Q=I额2Rt=(0.25 A)2×32 Ω×3.6×103 s
=7.2×103 J。(3分)
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