【公开课】第2课时+电功+电功率+焦耳定律+课件-+2025年中考物理人教版一轮专题复习

第2课时电功电功率焦耳定律2022年版最新课标与2011年版课标对比山东中考五年考频结合实例,了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率将“理解电功和电功率”修订为“了解电功和电功率”118次考·16市通过实验,了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象删除“探究焦耳定律”26次考·14市必备知识·夯根基实验探究·提素养山东3年真题重点难点·释疑难必备知识·夯根基

【教材图片解读】回归教材1.(沪科版九全P120、人教版九全P88、教科版九上P87)如图所示为电能表的表盘,若某用电器单独接入家庭电路正常工作20min,电能表的转盘转了50r。下列说法中正确的是()A.此时电能表的读数是9316kW·hB.该电能表允许接入的用电器总功率不能超过2200WC.用电器20min消耗的电能是0.02kW·hD.用电器的额定电功率为600WC2.(教科版九上P90、人教版九全P93)如图所示为某彩色电视机的铭牌。电视机的额定电流为_________A(精确到0.01);正常工作30min,电视机消耗的电能为

_____________;若实际电压为200V,则电视机的实际电功率_______(选填“>”“=”或“<”)140W。

0.64

2.52×105J

<

3.(人教版九全P99、教科版九上P96、沪科版九全P129)如图所示,几种用电器工作时存在的共同点是将电能转换为______能;其中,电炉子使用时,电炉丝和导线通过的电流__________

(选填“相同”或“不同”),电炉丝热得发红而导线却几乎不热,原因是电炉丝的电阻_________(选填“大于”或“小于”)导线的电阻,相同时间内产生的热量较多。

内相同大于实验探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关实验探究·提素养教材图示人教版沪科版教科版版本对比人教操作关键:1.通过观察U型管中液面高度的变化来反映电阻丝产生热量的多少;2.将5Ω和10Ω电阻丝串联,来探究电热与电阻的关系;3.将两个5Ω电阻丝先并联,然后再与一个5Ω电阻丝串联,来探究电热与电流的关系。优点:电阻丝大小已知,可大体获得电热与影响因素的定量关系沪科操作关键:1.通过观察温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少;2.将一个电阻丝接入电路,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值来改变电路中电流大小,完成电热与电流的探究;3.将两个不同阻值的电阻串联接入电路,完成电热与电阻的关系。优点:1.温度计可以反映出较小的电热变化;2.滑动变阻器可多次改变电路中的电流,获得多组数据版本对比教科操作关键:1.通过观察玻璃管中红色液柱上升的情况来反映电阻丝产生热量的多少;2.将阻值不同的两个电阻丝串联来探究电热与电阻的关系;3.将阻值不同的两个电阻丝分别接入同一个电源改变电路中电流,探究电热与电流的关系。优点:各个探究环节目的明确、易懂。质疑评估沪科版中,“研究电热与电阻关系”的装置也可用来“研究电热与电流关系”的操作方法:移动滑片改变电流后,观察同一个烧瓶内温度计的示数变化【典题】小彤班的同学利用如图装置探究电流通过导体时产生的热量。甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象。[基础探究](1)实验中通过观察___________________________的变化来反映电阻产生热量的多少。

(2)图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联,是为了探究电流产生的热量与________的关系;连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,可以得到结论是_____________________________________________________________________。

(3)如图乙所示电路中,小彤想探究电阻产生的热量与电流的关系,右侧容器内电阻丝的阻值应为_________,右侧容器外并联的电阻丝起到__________(选填“分流”或“分压”)作用。若容器外侧的电阻丝也为5Ω,则左右两侧容器中产生的热量之比为__________。

U形管两侧的液面高度差电阻电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多

5Ω

分流

4∶1

[拓展创新](4)图乙中,如果右侧容器外电阻断路,在通电时间相同时,与它没有断路时相比较,左侧U形管中液面的高度差将__________,右侧U形管中液面的高度差将________

(均选填“变大”“变小”或“不变”)。

变小变大(5)(拓展实验)小彤同学又设计了如图丙所示的实验电路。其中A、B两个相同的烧瓶内分别装有质量相等的煤油,将电阻丝RA和RB(RA<RB)分别浸没在两瓶煤油中,用两支相同的温度计分别测量两瓶中煤油的温度。①实验时,选择煤油而不是水,除了因为煤油是绝缘体外,还因为煤油的____________小,吸收相同热量升温明显。

②小彤在实验中通过观察____________________来比较电流产生热量的多少;

③经多次测量,收集实验数据,小彤绘制了温度计升高的液面高度h与电流I的关系图像,根据焦耳定律可知,图中能正确反映h-I关系的是_______。

比热容温度计示数变化

A

(6)(创新考法·装置改进)小彤班的同学在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图丁所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。①采用优质保温材料的目的是减少实验过程中__________的散失;

②保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝R,记录水温变化ΔT和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如图戊;根据上述实验,可以得出结论:____________________________________________________________________;

热量当电流和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比③保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关数据整理如表:请分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。电流I/A0.20.30.40.50.6升高的温度ΔT/℃0.40.9________

2.53.6

1.6

重难点一电学图像分析【典题1】如图甲所示,电源电压12V保持不变,闭合开关S后,当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,当滑片P在最左端时,小灯泡正常发光。(1)滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;

(2)小灯泡正常发光时的电功率为__________;

(3)小灯泡正常发光1min,电流所做的功为__________J;

(4)当滑动变阻器的滑片处于最右端时,它100s内产生的热量为__________。

重点难点·释疑难

9

24W

1440

900J

【技法点拨】

重难点二电功、电功率、电热的综合计算【典题2】如图是一台电动机提升重物的示意图。电源电压保持12V不变,电路中电动机的线圈电阻为2Ω,R0的阻值是10Ω,闭合开关S,当电动机匀速提升重物时,电压表示数为6V,试问:(1)R0两端电压为多少V?(2)通过电动机的电流为多少A?(3)电动机正常工作2s消耗的电能是多少J?(4)线圈产生的热量为多少J?

【技法点拨】

电功与电热的关系项目电功(电能)电热计算公式W=UItQ=I2Rt快慢程度P电=UIP热=I2R关系①纯电阻电路中W=Q,P电=P热;②非纯电阻电路中,W>Q,P电>P热常规考法组精练山东16地市必考题命题点1电功、电功率、电热的相关简单计算与分析1.(2024·临沂中考)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V,0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则()A.指示灯的灯丝电阻为0.8ΩB.电动机的发热功率为1.6WC.电动机的额定功率为0.08WD.电路的总功率为1.8W山东3年真题D2.(多选)(2023·潍坊中考)某同学连接了如图所示电路,电源电压恒为18V,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“100Ω

1A”,小灯泡标有“6V

3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化,在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是(

)A.电路允许通过的最大电流是0.5AB.电压表示数的变化范围是3~6VC.小灯泡消耗电功率的最小值是0.75WD.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是24~100ΩA、C3.(2024·聊城中考)为了测量家中路由器的电功率,小慧利用五一假期外出期间,关闭家里的其他用电器,用电能表测出一台路由器所消耗的电能,数据如表所示,计算可得路由器的电功率为________W。若小慧所在小区有1000户家庭,按每户家庭只使用一台这样的路由器且全天开机,每度电0.6元计算,则小区用户每月(30天)为路由器支付的总电费为__________元。

时间2024年5月1日上午7点2024年5月6日上午7点电能表示数/(kW·h)

10

4320

4.(2024·济宁中考)如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,电路总功率变化了1.8W,则电流表示数变化了________A,电阻R=________Ω。

0.3

20

命题点2电学图像分析5.(2024·济南中考)如图所示是“220V

15W”的LED灯和“220V

15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时,下列说法正确的是

()A.灯两端的实际电压:LED灯低于白炽灯B.相同时间产生的内能:LED灯多于白炽灯C.相同时间消耗的电能:LED灯少于白炽灯D.电能转化为光能的效率:LED灯高于白炽灯D6.(多选)(2024·潍坊中考)如图甲所示的电路,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L标有“4V

2W”字样。闭合开关S1、S2,在确保电路安全的情况下,调整滑动变阻器滑片P位置,记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I,并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是(

)A.电源的电压为10VB.电阻R能达到的最大功率为3.6WC.滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为10ΩD.断开S2,小灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率为2.5WB、C7.(2023·枣庄中考)如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“100Ω

1A”。闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像,如图乙所示。下列说法正确的是

()A.电源电压为6VB.小灯泡的电阻为10ΩC.小灯泡的额定功率为1.8WD.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为12JC8.(2022·济宁中考)如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析不正确的是()A.当L1两端的电压为100V时,其实际功率为20WB.当通过L2的电流为0.45A时,其1min消耗的电能为4320JC.将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,则L2的功率为8WD.将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,则L1的功率为66WC9.(2024·烟台中考)如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为_______V,滑动变阻器R的最大阻值为________Ω,电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为__________。

3

10

9∶1

命题点3探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关10.(2023·枣庄中考)在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验中,某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究。如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,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。(1)要探究电热与电阻的关系,应选用____________组合,并将它们__________接到电源两端进行实验。

甲、乙串联(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置U形管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,______________________________________。

(3)实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用的研究方法与此相同的是_______。

A.探究电流与电压、电阻的关系B.用铁屑显示磁体周围磁场分布C.研究光的传播时,引入“光线”D.探究平面镜成像的特点通过导体的电流越大,产生的热量越多

B

命题点4电功、电功率、电热的综合计算11.(2024·临沂中考)水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲是一款具有高、低两挡加热功能的水暖电热毯,其简化电路如图乙所示,其中两个加热电阻的阻值相同。该款电热毯低温挡的额定电流为0.25A;高温挡正常工作20min可将毯内1.1kg的水从15℃加热到40℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求该款电热毯:(1)加热电阻的阻值。(2)高温挡正常工作时的加热效率。

12.(2024·滨州中考)为研究调光灯的工作原理,某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V

12W”字样,电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下,通过调节滑动变阻器,分别记录三个电表的示数,并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像,求:(1)灯泡L正常发光时的电流。(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能。(3)电源电压。(4)滑动变阻器阻值的变化范围。

13.(2024·潍坊中考)中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图,电源电压U=220V,R0、R1、R2是阻值不变的电热丝,用于“加热”或“保温”,R1=20.5Ω,R2=840Ω,S为电源开关,通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换,煮茶机的“加热”功率P加热=800W,“加热”效率η=80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作,其工作过程是首先将水“加热”至100℃,然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”(“煮茶加热”时间如表格所示),最后自动进入“保温”状态。将0.8L初温为20℃的水装入煮茶机,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3。茶品低浓度“煮茶加热”时间中浓度“煮茶加热”时间高浓度“煮茶加热”时间乌龙茶2min5min10min红茶1min2min5min黑茶2min5min7min(1)求将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量;(2)求煮茶机的“保温”功率;(3)若用户选择