中考物理一轮复习第十六章 第二课时　焦耳定律课件（鲁科版）

第二课时焦耳定律【构建知识网络】知识点焦耳定律1．电流的热效应：电流通过导体时___能转化为___能，这种现象叫作电流的热效应．2．焦耳定律(1)内容：英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量与_____的二次方成正比，与导体的_____成正比，与通电_____成正比．电内电流电阻时间(2)计算公式：Q＝____，公式中电流(I)的单位是安培(A)，电阻(R)的单位是欧姆(Ω)，时间(t)的单位是秒(s)，其中热量(Q)的单位是焦耳(J)．I2Rt【名师点拨】

(1)对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能，进行相关计算时则有：Q热＝W电＝Pt＝UIt＝t＝I2Rt.(2)对于非纯电阻电路，电流做功消耗的电能除了转化为内能之外，还要转化成其他形式的能量(如电动机)，进行相关计算时则有：W电>Q热，即W电＝Pt＝UIt>Q热＝I2Rt；电能转化为其他形式的能：W＝W电－Q热＝UIt－I2Rt.3．电热的利用与防止(1)电热的利用：电热器是利用电能来加热的设备，工作过程中将电能转化为内能．如电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等．(2)电热的防止：电流热效应会使导体的温度升高，过高的温度会导致用电器不能正常工作，并且会使绝缘材料迅速老化，造成危险．如电器的散热窗、散热片、散热孔和电脑的微型风扇等都是为了减小电热造成的危害．(1)根据焦耳定律，电流通过导体产生的热量与电流的平方、电阻及通电时间均成正比．()(2)焦耳定律仅适用于纯电阻电路，不适用于电动机、电解槽等非纯电阻电路．()(3)在串联电路中，电阻越大的导体，相同时间内产生的热量一定越多．()√×√(4)电流通过电动机时，电能全部转化为热能，因此可用Q＝UIt计算其产生的热量．()(5)将两个电阻并联在同一电源上，电阻值较大的电阻在相同时间内产生的热量更多．()(6)用电器消耗的电能越多，用电器上产生的电热(热量)就一定越多．()×××实验探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关【实验装置】【命题点扫描】

1．实验器材：电源、导线、开关、电阻丝、空气盒U形管等．2．设计与进行实验(1)实验通过U形管中液面的_______反映电流产生热量的多少，这应用了_____法．(2)两容器中密封的空气(或煤油)应具有相同的_____和_____；选用空气加热，是因为_________________________________．高度差转换质量初温空气的比热容较小，实验现象更明显(3)如图甲所示，通过两电阻的电流_____，是为了探究电流产生的热量与_____的关系；通电一段时间后，_____(填“左侧”或“右侧”)容器的U形管中液面的高度差较大．(4)如图乙所示：①R2、R3的连接方式是___联．该装置是为了探究在_____相同、通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟_____的关系．②通电一段时间后，左、右两容器中的电阻丝产生的热量之比为_____．相等电阻右侧并电阻电流4∶1【名师点拨】

I左＝2I右，根据Q＝I2Rt计算.3．实验结论(1)图甲得到结论：__________________________________________________．(2)图乙得到结论：__________________________________________________．在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多4．交流与反思(1)控制电阻的阻值和电流相同，改变通电时间，可探究电流产生的热量与_________的关系．(2)如图甲所示，若通电一段时间后，左侧U形管中的液面高度差为0，可能是因为_____________；如图乙所示，若通电一段时间后，两U形管中的液面高度差相等(均不为0)，可能是因为____________．通电时间左侧容器漏气电阻丝R3断路(3)拓展设问：当家庭电路中的导线接触不良时，有时会产生高温，容易引发火灾，图___(填“甲”或“乙”)的实验结论可以用来解释这种现象.甲考点焦耳定律(2025年13套卷5考)1．[2025·济南]现代社会人们的生活越来越离不开电，下列电器工作时主要利用了电流热效应的是()A．电风扇B．电铃C．电烤箱D．电冰箱2．[2023·枣庄]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．(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，____________________________________．甲、乙串联通过导体的电流越大，产生的热量越多(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B3．[2023·德州]如图所示，某家用电热水壶有“高温”“低温”两挡，已知定值电阻R1与R2阻值相等，“低温挡”正常工作时的功率为484W，则R2的阻值为___Ω.在标准大气压下，用“高温挡”加热初温为15℃、质量为1kg的水7min，该过程消耗的电能为____________J，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了___℃.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]504.0656×10585【名师点拨】初中电学多挡位用电器问题答题技巧：先明确开关状态对应的电路连接(串联/并联)，根据欧姆定律和电功率公式P＝判断电阻变化对功率的影响．高挡位通常为并联(电阻小、功率大)，低挡位为串联(电阻大、功率小)．计算时注意电压是否为额定值，结合已知条件列方程求解，最后验证挡位功率关系是否合理．1．[2025·北京]下列用电器中，利用电流热效应工作的是()A．电热水壶B．吸尘器C．电冰箱D．电视机2．[2025·眉山]如图所示，电源电压保持不变，R2的最大阻值为10Ω.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，R1的功率为7.2W；将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3∶4.此过程中，下列判断正确的是()A．电压表示数为9VB．滑片P在中点时电流表A2的示数为0.6AC．P在中点时，1min内R2产生216J的热量D．电路的最小功率为10.8W3．[2025·广东]如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻R1、R2的电流_____(填“相等”或“不相等”)；观察U形管内液面高度差可知__(填“R1”或“R2”)产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向___滑动．相等R2右4．[2025·黑龙江]如图所示是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．若通过电阻的电流是0.2A，则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为___J.U形管中液面高度差125．[2025·天津]国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定，电水壶电源线一般不应长于75cm.这是通过缩短电源线长度来减小_____，从而_____(填“增加”或“减少”)电源线通电时产生的热量．电阻减少6．[2025·安徽]如图所示电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻，其中R1＝10Ω.闭合开关S，电流表的示数为0.20A，通电10s整个电路共产生6J的热量，则电阻R2产生的热量为__J.27．[2025·重庆]某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400W，正常加热1min产生的热量是________J，加热电阻的阻值是____Ω.2.4×1041218．[2025·江西]如图所示，电源电压恒为9V，R1为定值电阻，R2为电阻箱(能够表示出阻值的变阻器)．(1)闭合S1、断开S2，电流表的示数为0.9A，求R1的阻值和R1工作100s产生的热量；(2)把电阻箱R2的阻值调为18Ω，闭合S1和S2，电流表的示数为1.4A，求R2两端的电压和通过R2的电流．解：(1)由图可知，闭合S1、断开S2，只有R1工作，电流表测量通过R1的电流，由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝10Ω，R1工作100s产生的热量：Q1＝I12R1t＝(0.9A)2×10Ω×100s＝810J；(2)闭合S1和S2，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流，根据并联电路的特点可知，R1两端的电压不变，R1的阻值不变，所以通过R1的电流不变，根据并联电路电压的特点可知，R2两端的电压：U2＝U＝9V，根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I－I1＝1.4A－0.9A＝0.5A.9．[2025·连云港]如表所示是某种家用电暖器的铭牌．求这种电暖器：(1)正常工作时的电流；(2)正常工作时内部电热丝的电阻；(3)在额定电压下工作10min产生的热量．解：(1)正常工作时的电流：

(2)正常工作时内部电热丝的电阻：

(3)在额定电压下工作10min产生的热量：Q＝W＝Pt＝1100W×10×60J＝6.6×105J.10．[2025·南充]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．如表所示是某品牌