辽宁省灯塔市第二初级中学中考物理专题复习 焦耳定律课件.ppt

焦耳定律 要点考点聚焦课前热身典型例题解析方法小结课时训练 要点考点聚焦 本课时的重点内容就是焦耳定律及其应用 中考中常见的相关考点有 焦耳定律的内容及应用 用控制变量法研究焦耳定律的实验 电热器的构造特点和原理等 其中有关焦耳定律的应用的试题较多 多表现为计算题 应用焦耳定律求与之相关的各物理量 对于焦耳定律的表达式q i2rt适用任何用电器求电流热效应中产生的热量问题 而由之推导出的q uit u2 rt pt则只能适用于纯电阻电路求电流热效应的计算 使用时一定要分清情况 注意公式的应用范围 切忌乱套公式 有关用电器产生的电热的计算问题 往往要综合运用到串 并联电路的特性 欧姆定律和热量等知识 还要能够灵活运用求电流热效应的各种计算公式 对于纯电阻电路 产生的电热就等于消耗的电能 所以关键是要求出用电器的电功率 有关电功率的计算请参见第2课时电功率 很多电热问题归根究底也就是想办法求电功率 复习本课时内容时特别要注意与电功 电功率知识的相互联系 课前热身 1 电流通过导体时产生的热量跟 成正比 跟导体的 成正比 跟 成正比 这个规律叫做焦耳定律 数字表达式是 2 电热器是利用电流的 效应制成的 它的主要部件是 电流流过电热器所做的功全部用来产生 3 有两根金属电阻丝 电阻分别为5 和15 将它们串联后接在一个电源两端 它们的电压之比为 在相同的时间内产生的热量之比为 如果将它们并联同一电源两极间 通过它们的电流之比为 在相等的时间内产生的热量之比为 电流的平方 电阻 通电的时间 q i2rt 热 发热体 热量 1 3 1 3 3 1 3 1 课前热身 4 在两根横截面积相同 长度不同的镍铬合金线两端分别加上相同的电压 那么下列说法中正确的是 a 长的镍铬合金线电阻较大 相同时间内产生的热量较多b 短的镍铬合金线电阻较大 相同时间内产生的热量较多c 长的镍铬合金线电阻较大 相同时间内产生的热量较少d 短的镍铬合金线电阻较小 相同时间内产生的热量较少5 一根电阻丝接在电压u 5v的电源上 在1s内产生的热量是2j 要让该电阻 其电阻大小恒定不变 产生8j的热量 可采用的办法是 a 使电源电压变为10v 通电时间仍为1sb 使电源电压仍为5v 通电时间变为2sc 使电源电压变为20v 通电时间变为sd 使电源电压变为10v 通电时间变为2s c a 课前热身 6 有一种家用电熨斗的规格为 220v 300w 这种电熨斗内部的电热丝的电阻是多少 如在额定电压下工作 1min内产生的热量是多少 答案 161 3 1 8 104j 典型例题解析 例1 用电炉烧水时 电炉丝热得发红 而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热 这是为什么 电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的 所以通过的电流是相同的 时间也是相同的 根据焦耳定律q i2rt可知 当两导体中电流和通电时间均相同时 电流产生的热量与导体的电阻成正比 由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多 所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多 例2 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380v 线圈的电阻为2 通过线圈的电流为10a 这台电动机正常工作时 一秒钟消耗的电能为 j 产生的热量为 j 3800 200 典型例题解析 例3 现有甲 乙两只废旧电炉 分别标有 220v 1000w 和 220v 500w 字样 其中电热丝均完好无损 某同学想利用这些电热丝来自制一个电热器接入照明电路中使用 下列设想可行的是 a 要使电热器的电功率为250w 只要将乙电热丝的一半接入电路b 要使电热器的电功率为2000w 只要将乙电热丝分成等长的两段并联后接入电路c 要使电热器的电功率为400w 只要将乙电热丝与一半长的甲电热丝串联后接入电路d 要使电热器的电功率为750w 只要将两只电热丝各取一半串联后接入电路 c 方法小结 对于用电器吸热量的计算 首先要分析该电器是非纯电阻性器件还是纯电阻性器件 初中阶段研究的用电器大多为纯电阻性器件 对于非纯电阻性器件 电流产生的热量只能用q i2rt来计算 而纯电阻性器件则可用下列等式中任一个计算热量 q i2rt w uit u2 rt pt 在很多情况下 计算纯电阻性器件产生的电热问题 可归结为用电器的电功率的计算问题 因为通电时间往往为已知 所以必须理解电功率的各个计算公式 以及串并联电路特性和欧姆定律 至于将用电器的电热问题与热学中的热量问题相结合的题目 关键抓住两者之间的联系 即有百分之多少电热被水或其他物质吸收了 然后分头求解即可 课时训练 1 某同学自制了一个 电热驱蚊器 它的发热元件是一个阻值为1 0 104 的电阻 将这个电热驱蚊器接在电源的两端 当电源两端电压为220v时 1min内产生的热量的 j 2 一个标有 220v 500w 字样的电加热器 俗称 热得快 正常工作20分钟产生的热量为 焦 假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收 在标准大气压下 填 能 或 不能 将质量为2千克20 的水加热至沸腾 3 阻值为r的电热丝接到电压不变的电源上 3分钟可以使一杯水烧开 现换用阻值为2r的电阻 再接到此电源上 分钟可以使同样的一杯水烧开 290 4 不能 6 105 6 课时训练 4 如图9 3 3所示 电源电压220伏 r是电烙铁 标有 220v 40w 字样 l是电灯泡 标有 pz220 40 字样 当开关s闭合时 电烙铁每分钟产生的热量是 焦 当开关s断开时 电烙铁的实际功率是 瓦 开关s断开后 整个电路工作 小时消耗1千瓦电能 5 将规格分别为 220v 1000w 和 220v 500w 的甲 乙两根电阻丝串联起来 接入一电源两极 电源最大不能超过 伏 此时 整个电路的最大功率是 瓦 750 50 2 4 103 10 图9 3 3 330 课时训练 6 研究焦耳定律的实验装置如图9 3 4所示 在两个相同的烧瓶中装满煤油 瓶中各放一根电阻丝 甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中的电阻大 实验分三步进行 其中第一步为 接通电路一段时间 比较甲 乙两瓶中的煤油哪个上升得高 这一步是在什么情况下研究热量跟哪个物理量的关系 a 是在通电时间相同的情况下 研究热量跟电流的关系b 是在电流相同的情况下 研究热量跟通电时间的关系c 是在电流相同但电阻不同的情况下 研究热量跟通电时间的关系d 是在电流和通电时间相同的情况下 研究热量跟电阻的关系 d 图9 3 4 课时训练 图9 3 4 课时训练 7 如图9 3 5所示 a b相同容器中分别装有相同质量的水 水中的电阻丝的阻值分别为r1和r2 且r1 r2 则闭分开关s后 a b容器中水温上升较快的是 a a容器中的水b b容器中的水c a b容器中的水温上升的快慢一样d 无法判断 b 图9 3 5 课时训练 8 一电热器有两根电阻丝 当只使用一根时 需t1分钟才能煮沸一壶水 当只使用另一根通电时 需要t2分钟才能煮沸一壶水 已知t1 t2 若将这两根电阻丝并联起来使用 则煮沸