2024长沙中考物理二轮专题复习 微专题 欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算 （课件）

欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算微专题回归教材1考点清单实验突破—科学探究素养提升3实验

探究电流产生的热量与哪些因素有关长沙近年真题及拓展4重难点突破2欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算串、并联电路中各物理量的关系欧姆定律焦耳定律电能电功电功率额定电压、功率与实际电压、功率内容公式适用条件定义、物理意义单位及其换算公式、推导式电能电能表的认识和使用电功电流的热效应焦耳定律理解回归教材考点清单考点1欧姆定律(10年10考)内容导体中的电流，跟导体两端的电压成_____，跟导体的电阻成_____.公式I＝_____

U表示导体两端的电压，单位为VR表示导体的电阻，单位为ΩI表示通过导体的电流，单位为A适用条件只适用于纯电阻电路.理解电流、电压和电阻针对的是同一导体或同一段电路的同一时刻.正比反比考点2电能

电功(10年5考)1.电能单位及其换算国际单位：焦耳，符号是J其他单位：________，也叫做度，符号是______单位换算：1度＝__kW·h＝________J千瓦时kW·h13.6×1062.电能表的认识和使用作用测量用电器某一段时间内消耗的电能参数600revs/(kW·h)每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过_____圈读数电能表上最后一位(虚线框中)表示小数．如图所示，电能表的示数为________kW·h.测量电能的方法(1)电能表结束和起始时的示数之____即为这段时间内电路消耗的电能．[2012.38(1)](2)电能表转盘转动n圈，消耗的电能为W＝kW·h＝×3.6×106J.(N表示消耗1kW·h电能时转盘转过的圈数)[2012.38(3)涉及]6002020.9差定义电流做了多少功，即电功．用符号W表示.公式W＝_____(10年5考)推导式(纯电阻电路)(1)根据U＝IR，得W＝_____(常用于串联电路)(2)根据I＝，得W＝_____(常用于并联电路)3.电功I2RtUIt考点小练1.如图所示，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S，电压表示数为2V．已知R1＝2Ω，则通过电路的电流为___A，R2的阻值为___Ω.112.如图所示的电路中，R1＝10Ω，R2＝15Ω，闭合开关S后，电流表

的示数为1A，则电流表

此时的示数为____A，电源电压为___V.0.463.小明家记录10月10日电能表示数为

，电能表的部分参数及10月15日的示数如图所示，则这段时间内电路中消耗的电能是______kW·h；若电能表转盘在10min内转过200转，则这段时间内用电器消耗的电能是________J.10.53.6×105考点3电功率(10年10考)1.电功率定义电流所做的___与所用______之比叫做电功率，用符号P表示.物理意义表示电流___________，在数值上等于单位时间内电流所做的功.单位及其换算国际单位：瓦特，符号W.其他单位：千瓦(kW)、毫瓦(mW).单位换算：1kW＝____W，1W＝103mW.公式P＝____(10年10考)功时间做功的快慢103推导式(1)根据W＝UIt，得：P＝____(适用于任何电路)(2)根据P＝UI、U＝IR，得：P＝____(适用于纯电阻电路)(3)根据P＝UI、I＝，得：P＝____(适用于纯电阻电路)UII2R2.额定电压、功率与实际电压、功率额定用电器正常工作时的电压为额定电压.用电器在_________下工作时的电功率为额定功率.实际在实际使用时，加在用电器两端的电压为实际电压，用电器在_________下工作的电功率为实际功率.实际功率与额定功率的关系(1)U实＝U额时：P实___P额，用电器正常工作.(2)U实＞U额时：P实___P额，用电器不能正常工作，且有可能损坏.(3)U实＜U额时：P实___P额，用电器不能正常工作.额定电压实际电压＝><灯泡铭牌一个标有“36V25W”的灯泡，其中“36V”表示该灯泡的________为36V，“25W”表示该灯泡的_________为25W.灯泡的亮暗与它的_________有关，_________越大的灯泡亮度越亮.额定电压额定功率实际功率实际功率焦耳定律(10年10考)考点4电流的热效应电流通过导体时将___能转化为___能的现象．焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟______________成正比，跟导体的_____成正比，跟_________成正比.公式：Q＝_____(10年7考)电内电流的二次方电阻通电时间I2Rt

考点5串、并联电路中各物理量的关系电路串联电路并联电路电流关系I＝I1＝I2I＝I1＋I2电阻关系R总＝R1＋R2电压关系U总＝U1＋U2U总＝U1＝U2电功关系W总＝W1＋W2W总＝W1＋W2电功率关系P总＝P1＋P2P总＝P1＋P2电路串联电路并联电路比例关系考点小练4.某手机电池容量为4200mAh，电池电压为3.7V．用一个标有“输出5V

4A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要_____min.快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的_____较大．55.5电流5.如图所示，电源电压为3V，闭合开关，电流表

示数为0.5A，电流表

示数为0.3A，电阻R1的阻值为___Ω，电阻R1的电功率为____W，5min内整个电路消耗的电能为_____J.100.94506.将“220V

60W”的灯泡L1和“220V

40W”的灯泡L2,串联在220V的电源上，组成闭合电路(设灯丝电阻不变)，则下列说法正确的是(

)A.灯泡L1比灯泡L2亮B.灯泡L2比灯泡L1亮C.两灯泡的总功率大于40WD.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半B重难点突破一、欧姆定律、电功率的简单计算方法指导利用欧姆定律、电功率公式解题的一般步骤：(1)(2)画电路图：在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号．(3)求解：寻找已知量与求解量的关系，抓住电路中不变量(例如：电源电压恒定、定值电阻)，列等式求解．1.

如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，求：(1)滑动变阻器的最大阻值；(2)R0的阻值；(3)电源电压；(4)滑动变阻器滑片P位于从左至右

长度处，R0的功率．一题多设问解：由电路图可知，闭合开关S后，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流(1)当滑片位于最右端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小由图像可知，U滑＝7V，电路中的最小电流I小＝0.2A则滑动变阻器的最大阻值：R滑＝

＝

＝35Ω(2)当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.6A由I＝

可得，电源的电压：U＝I大R0＝1.6A×R0当滑片位于最右端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以电源的电压U＝I小(R0＋R滑)＝0.2A×(R0＋35Ω)因电源电压不变，所以1.6A×R0＝0.2A×(R0＋35Ω)解得：R0＝5Ω(3)电源的电压：U＝I大R0＝1.6A×R0＝1.6A×5Ω＝8V(4)滑动变阻器滑片P位于从左至右

长度处时，变阻器接入电路中的电阻为R滑′＝

R滑＝

×35Ω＝5Ω此时电路中的电流I＝

＝

＝0.8A则此时R0的功率：P0＝I2R0＝(0.8A)2×5Ω＝3.2W2.如图甲所示，电源电压可调，R1、R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的I－U图像．闭合开关S，把电源电压调到4V，R2的功率为0.8W．求：(1)通过R2的电流．(2)若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是多少？(3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2.则灯泡的实际功率是多少？解：(1)由P＝UI可得，通过R2的电流I2＝

＝

＝0.2A(2)当小灯泡正常发光时，U灯＝2.5V，由图乙可知，此时I灯＝0.30AR1两端的电压U1＝U－U灯＝4V－2.5V＝1.5V通过R1的电流I1＝I灯＝0.30A，1min内电流在R1上做的功

W＝U1I1t＝1.5V×0.30A×60s＝27J(3)当电源电压为4V时，由公式P＝

可得R2＝

＝

＝20Ω通过R2的电流为0.1A时，R2两端的电压U2′＝I2′R2＝0.1A×20Ω＝2V由

可得U灯′＝

＝

×2V＝1V由图乙可知，当U灯′＝1V，此时I灯′＝0.20A，灯泡的实际功率P灯′＝U灯′I′灯＝1V×0.20A＝0.2W二、多挡位类相关判断及计算方法指导挡位实质：利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制.根据

可知，R总越大，P实越小，挡位越低；R总越小，P实越大，挡位越高．3.某电饭锅有加热和保温两个挡，其内部简化电路存在如图所示的三种情况．(1)图甲中，当S闭合、S1断开时，电阻_______(选填“R1”、“R2”或“R1与R2”)连入电路，电饭锅处于_____(选填“加热”或“保温”)挡；当S、S1均闭合时，电阻____(选填“R1”或“R2”)被短路，电饭锅处于_____(选填“加热”或“保温”)挡．R1与R1保温R2加热(2)图乙中，当S闭合、S1断开时，电饭锅处于_____挡，当S、S1均闭合时，电饭锅处于_____挡．(均选填“加热”或“保温”)(3)图丙中，当开关S接___时为加热挡，当开关S接___时为保温挡．保温加热ba4.如图甲是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有高温、中温和低温三种工作挡位，图乙是它的有关参数．项目参数电源电压/V220低温挡功率/W275中温挡功率/W550高温挡功率/W？容积/L1乙甲(1)当养生壶为高温挡时，电路中开关的闭合情况是______________，判断依据是__________________________________________________________________________________________________________________．S1闭合，S2接B

由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝

可知，总功率最大，所以此状态为高温挡(2)中温挡时电路中的电流为____A，电阻R1的阻值为____Ω；电阻R2阻值为___Ω.(3)高温挡电功率为_____W.2.588881100项目参数电源电压/V220低温挡功率/W275中温挡功率/W550高温挡功率/W？容积/L1乙甲实验突破—科学探究素养提升实验探究电流产生的热量与哪些因素有关1.探究电流产生的热量与电流大小是否有关控制变量法：控制_________不变，改变________________，观察________________________电阻大小通过的电流大小两侧液面的高度差U形管实验结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的_____越大，产生的热量越多电流图示法过实验2.探究电流产生的热量与电阻大小是否有关控制变量法：控制_________不变，改变__________，观察________________________实验结论：在电流和通电时间相同的情况下，_____越大，产生的热量越多电流大小电阻大小面的高度差电阻U形管两侧液3.实验结论总结：综上所述，_____________________________________________________________4.实验要点(1)加热材料的选用：用煤油或空气(煤油是绝缘体；煤油和空气的比热容___，可以使实验现象更明显)(2)转换法的应用：a.被加热的材料是煤油(利用____________________来反映电阻丝产生电热的多少)b.被加热的材料是空气(通过U形管内液面高度差来反映电阻丝产生电热的多少)

在通电时间相同的情况下，电流越大，电阻越大，产生的热量越多小温度计示数的变化量一题多设问例小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实验器材如图甲所示，两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝.设计与进行实验(1)请你用笔画线代替导线，帮小刚将图甲两个容器的电阻丝接到电路中，要求滑动变阻器滑片向右移动时，通过电路的电流变大.(2)电路连接正确后，闭合开关前，小刚应将滑动变阻器的滑片移至最___(选填“左”或“右”)端.(3)实验中是通过观察U形管中液面的_________来显示容器内空气温度的变化，这里采用的方法是_______.(4)图甲的装置中，通过两电热丝的电流_____；该装置可以探究电热跟导体的_____是否有关.左高度变化转换法相等电阻(5)小刚换接图乙装置到电路中继续进行实验：①电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的_____不同.②通电一段时间后，观察到图乙中两侧U形管中液面高度的变化不同，这说明：电热与电流大小_____(选填“有关”或“无关”).③要进一步探究电热与电流的关系，寻找普遍规律，在图乙实验装置不变的情况下，可以采取的方法是：__________________________________________________.电流有关保证其他条件不变，调节滑动变阻器滑片继续进行实验分析与论证(6)为使图甲实验结论具有普遍性，接下来的操作是：断开开关，待容器中空气温度回到起始温度后，____________________，再次闭合开关进行实验.更换不同阻值的电阻(7)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的_____成正比，跟________成正比．这个规律叫做焦耳定律，其表达式为________.(8)实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多．请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________.电阻通电时间Q＝I2Rt电炉丝和导线串联，电流相同，电炉丝的电阻大，相同时间内电炉丝上产生热量多，所以热得发红，而导线电阻较小，几乎不发热长沙10年真题及拓展考向1焦耳定律的理解及相关计算(10年10考)1.将规格都是“220V

180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是(

)A.电冰箱产生的热量最多B.电风扇产生的热量最多C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多C2.某品牌电炖锅有高温、低温两挡，它的内部简化电路如图所示．当开关S1和S2都闭合时，电炖锅处于____温挡(选填“高”或“低”)；用电炖锅炖汤是利用了电流的________(选填“热效应”或“磁效应”)．高热效应3.为了节约能源，我国制定了彩电能效标准，该标准规定，彩电待机功率不得超过9W．若每个家庭平均拥有2台电视机，每天待机

5h，则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到_________J.晚上，婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面时，感觉到有点热，这是电流的___效应所致．3.24×105热4.如图，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关．由图可知，在电流大小和通电时间相等的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越____；若通过电阻的电流为0.5A，通电10s，阻值为10Ω的电阻产生的热量是______J.多255.在如图所示的电路中，电源电压可以调节．调节电源电压为4V，闭合开关S，电流表

、

的示数分别为1.2A和0.8A.(1)求此时通过电阻R2的电流；(2)求电阻R2的阻值；(3)重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表

的示数为1.2A.求1min内电流通过电阻R2产生的热量．解：(1)由电路图可知，电阻R1与R2并联，电流表

测干路中的电流，电流表

测R1支路中的电流．根据串联电路电流规律，通过电阻R2的电流：I2＝I－I1＝1.2A－0.8A＝0.4A(2)由公式I＝

得R2的电阻：R2＝

＝

＝10Ω(3)R1的电阻：

＝5Ω调节电源电压后，流过R1的电流为I′＝1.2A，则电源电压为：U2＝I′R1＝1.2A×5Ω＝6V，1min内R2产生的热量：Q＝W＝Pt＝

t＝

×1×60s＝216J电功、电功率的简单计算(10年6考)考向26.中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产．为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开．(1)当S1和S2闭合时，电煎药壶处于_____挡位；(2)电煎药壶在_____挡位工作时，通过P点的电流更小．加热保温7.通常人们看完电视后习惯通过遥控器将电视机关闭了事，而此时电视机实际处于待机状态．待机时电视机是否耗电？耗电多少？为了得到正确的答案，小亮决定在暑假期间对这一问题进行实验探究．他选择了家里一套久未住人的老房子来完成他的实验．他的实验方案设计如下：让电