中考物理专题复习 电与热学案

1、电与热一、目标与策略 明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！学习目标：l 体验电流的热效应及其影响，并了解电流的热效应与哪些因素有关；l 探究焦耳定律，并能用它来解决实际问题；l 了解电热的利用和防止。重点难点：l 重点：电流的热效应；焦耳定律及其应用；电热的计算。l 难点：焦耳定律的理解；增大与减小电热功率的措施。学习策略：l 细心加耐心，一定能掌握这个知识点！二、学习与应用“凡事预则立，不预则废”。科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。知识点一：电流的热效应（一）定义：电流通过导体

2、时电 能转化成 ，这个现象叫做电流的热效应。（二）影响电流的热效应的大小的因素：导体通电时，产生热效应的多少与 的大小、 的大小和 有关。 越长， 越大， 越大，产生的热量越多。说明：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有 。导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成 。如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成 ，这时电能在导体中传播时也不会因 而损失。知识点二：焦耳定律（一）内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成正比， 成正比的这个规律叫焦耳定律。（二）公式：Q= 。（三）焦耳定律的另外两个表达式： 、 （1）从公式我们

3、能看出，电流通过导体产生的热量受 的影响最大。（2）在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用，例如，当几个导体串联起来时，由于通过导体的 相等，通电 也相等，应用表达式Q= 分析，此时导体产生的热量与 成正比；当几个导体并联起来时，由于加在导体两端的 相等，通电 也相等，应用表达式Q= 分析，此时，导体产生的热量与 成反比。（3）几个公式的比较应用公式电功电功率焦耳定律适用范围基本公式W= P= Q= 普遍适用导出公式 、 、 纯电阻电路W=Q（4）只有在 电路中可以用电功公式计算电热。因为在 电路中，电流做的功全部用来产生 ，此时电功等于 ，即W= 。而在非纯电阻电路

4、中，电流所做的功只有一部分用来产生 ，如电动机工作时，既产生热量，又产生机械能，电功等于热量与机械能之和，即W ，故此时就不能用电功的公式来计算电热了。（四）探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）提出问题： 探究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关。（2）猜想与假设：电热器一般是由电阻构成的，那么它们产生的热量会不会与电阻有关系呢？又因为电热器只有在通电时才发热，那么它们产生的热量是否与电流的大小有关呢？（3）实验设计：实验器材：蓄电池组、开关一个、两只带电阻丝的烧瓶、两只 ，滑动变阻器、 表、导线。实验步骤：在两个相同的烧瓶中装入质量相等的煤油，烧瓶中各放一段电阻丝（阻值不同）。把两只相

5、同的 分别插入两个烧瓶，并记下 的示数。按图所示连接好电路图。（4）进行实验闭合开关，读出 表的示数，通电3min后，迅速读出 的示数，分别计算出煤油升高的温度，将有关数据记入表格。断开开关，调节滑动变阻器，改变电路中的 ，待 示数回到接近原来值时再闭合开关，读出 表的示数，通电3min，分别读出 的示数，计算出 升高的温度，将数据记入表格。 甲乙数据表格实验序号电阻丝电阻值（）电流（A）通电时间（min）升高温度（）1甲5135乙1013102甲51610乙1016203甲52320乙102340注意：在实验时，两只烧瓶内的煤油不要装得太满； 的玻璃泡不能与电阻丝接触或离得太近；为了使现象更

6、明显，两条电阻丝的阻值相差应该 一些。本实验中我们用到了控制变量法，如：我们把阻值不同的两个电阻 联，是为了使通过两个电阻的 和通电时间相等。现象和结论：现象：当把两个阻值不同的电阻丝串联在电路中时，通电一段时间后，电阻小的烧瓶内的 变化较小。当增大电流时，在相同的时间内 变化的示数较大。通电时间越长， 的示数变化越大。结论：电流通过导体产生的热量与 的大小、 的长短、 的大小有关。通过导体的 越大，导体的 越大， 越长，产生的热量越多。评估与交流：关于探究电热器产生热量的多少与电流的关系，你能否设计一个与本探究不同的实验方案？与同学们进行交流与探讨，并评价各自设计的实验方案的优点与不足之处。

7、知识点三：电热的利用和防止（一）电热的利用：日常生产、生活中会经常用到电热，如家用的热水器、电饭煲等，这些都是用电来加热的设备，叫电热器。这些用电器的共同特点就是利用电流做功，将电能转化成内能，使我们获得需要的热量。有些电器通电时也能产生热量，但是由于不是用电来加热的，所以不能叫电热器（如电视机、电脑等）。（二）电热的危害：很多情况下，电流通过导体时产生的热量，并不是我们需要的，这时电能白白消耗掉了，有时还会引起事故甚至灾害，所以要想办法阻止电热的产生。我们说的电热的危害是对于我们的需要来说的，如果产生的热量是我们需要的，那对我们是有利的，反之就是有害的，如：电视机在工作时产生的热量，在正常观

8、看时是有害的，但当电视机长时间不用时，我们可以利用电热来驱潮，这时的电热是有利的。电热器在工作时产生的热量如果过多，也会带来危害，所以我们在正常使用电能产生的热量时，也要注意安全。类型一：基础训练例1电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能若一台玩具电动机接在6 V的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3 A；短暂地卡住电动机转动轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A则这台电动机线圈的电阻为_，正常转动时的效率是_。解析：答案：总结升华： 。举一反三：晨光从一台废旧收录机内拆下一只电动机，他将一只电流表与其串联后接在6V的稳定电

9、源上。闭合开关后，电动机未转动，而此时电流表的示数为2A，检查发现电动机的轴承被卡住了。排除故障后，电动机正常转动，这时电流表示数为0.5A。求：（1）电动机线圈的电阻；（2）电动机正常工作时的耗电功率；（3）电动机正常工作时的发热功率；（4）电动机被卡住时的发热功率。解析：答案：例2电熨斗通电一段时间后变得很热，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为( ) A导线的绝缘皮隔热 B导线散热比电熨斗快 C通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻解析：答案：总结升华： 。举一反三：1、某导体通过1A的电流时，在某一段时间内放出的热量是4J，如果通过它的电流增加到

10、2A，在相同的时间内放出的热量是（）A8JB16JC32J D64J解析：答案：2、有2A的电流通过一电阻器，在一定时间内产生一定的热量，如果电流增加到4A，在相同的时间内产生的热量是前者的（ ）A B C4倍 D2倍解析：答案：类型二：综合应用例3一幢楼的用电器全部使用时，用电器的总功率为P，保险丝每分钟发热为Q，若只用部分用电器时，消耗的功率为，这时保险丝每分钟发热是多少？解析：总结升华： 。举一反三：如图所示，把标有“220V 60W”的电烙铁R与一个滑动变阻器串联后接在220V的电源上，若要电烙铁正常工作，变阻器的滑片P应处在什么位置？通电20min电流通过电烙铁可产生多少热量？当移动

11、变阻器的滑片，使电流表示数变为电烙铁正常工作时的一半时，则通电20min的电烙铁上可产生多少热量？解析：答案：探究园地：例4某电热水器的工作原理如图所示，（已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变），它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b ，S2断开时，它处于 状态。此时电路功率为P1，当开关S1接a ，S2闭合时，它处于 状态，此时电路功率为P2，则P1：P2= 。解析：答案：总结升华： 。举一反三：两根阻值相同的电阻丝，分别串联和并联后接在同一电源上，烧开同一壶水所用的时间分别为t1和t2，比较它们大小时，有（ ）At2t1 Bt1t2 Ct1=t2 D条件不够，无法判定。解析：答案：

12、例5有一个直流电动机，把它装入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A，求电动机工作时的输出功率是多大？如果在电动机正常工作时，转子突然卡住，电动机的发热功率又是多大？解析：答案：总结升华： 。例6打开家庭电路中的电灯，会看到电灯热得发光，与灯连接的导线的发热却觉察不出来，这是为什么？解析：答案：总结升华： 。举一反三：一个大功率用电器，用铝导线连接到电源上，工作时发现铝导线太热，若使导线不太热，下列方法中比较可行的是（ ）A改用粗细相同的铜导线B将原来的铝导线剪短些C将原来的铝导线加长些D换用更粗的

13、铝导线解析：答案：例7小强同学为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验（甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油，玻璃管内液面相同）。G_+甲乙 （1）电阻丝甲与乙采用串联的连接方式，其目的是 。（2）已知电阻丝的阻值R甲R乙，通电一段时间后， 烧瓶中的玻璃管液面上升较高。（3）我们保持电源的电压不变，利用该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与 的关系。（写出一种即可）（4）上述实验中，用到的科学方法主要是“控制变量法”，请你另举一个平时学习过程中用到这种方法的实验名称： 。解析：例8有一个电压值可任意选取的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝。现把一根电阻丝接在电压值为U 的电源

14、上，通电1min，电阻丝产生的热量为Q，要想使电阻丝产生的热量为3Q，应采取哪三种最简单的不同方法。解析：总结升华： 。举一反三：两个阻值分别为R1与R2的电热丝，R1=15，R2=30。把它们串联后接在家庭电路上，经过9min产生热量Q。若把它们并联后仍接在家庭电路上，要产生同样热量Q，需要多少时间？（设电热丝的电阻不受温度影响）解析：答案：例9李明同学从商店里买来一个电热毯。使用中有时感到温度太高，他想用一个开关和一个电阻把它改装为两档，使电热毯在单位时间内的发热量为原来的一半。厂家说明书上只写着额定电压为220 V，没有其他额定指标。请你设计一个方案完成这项改装。要求：（1）画出电路图；（2）推导出所用电阻大小的计算公式；（3）指出安装时必须注意的问题。解析：总结升华： 。三、总结与测评要想学习成绩好，总结测评少不了！课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力。常考点：（一）电流的热效应；（二）焦耳定律的理解与计算：在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用。在串联电路中，由于 相等，应该用Q= 来分析，此时导体产生的热量与 成正比；而并联时，由于 相等，应该用Q= 公式来分析，导体产生的热量与 成反比。