【点拨中考】2018年中考物理（全国版）总复习课件第二十五章焦耳定律（共24张PPT）.ppt

,第 25 章 焦耳定律,中考考点及考查角度 系统复习,考点一 电流的热效应,1电流的热效应：电流通过导体时_转化成内能的现象叫做电流的热效应。2探究实验(1)探究课题：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。(2)实验装置：如图所示。,电能,(3)探究方法：_、控制变量法。(4)实验设计：在通过导体的电流和导体电阻相同时，探究电流的热效应与通电时间的关系；在通过导体的电流和通电时间相同时，探究电流的热效应与导体电阻的关系(电路设计：两阻值不同的电阻串联，目的是控制电流和通电时间相同)；在导体电阻与通电时间相同时，探究电流的热效应与通过导体电流的关系。(5)结论：在通过导体的电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越_；在导体电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越_。,转换法,多,多,拓展：(1)电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。(2)右图所示的实验装置是课本改版前的 实验装置，该装置与现有装置相比较，都采用了转换法和控制变量法，但改 版后的课本是利用了空气热胀冷缩的 性质，现象明显，易于观察，演示效 果好。该装置利用等质量液体的热胀 冷缩性质，通过读取温度计的示数来体现电阻丝的发热情况，很难同 时读数，现象又不能明显观察到，显然演示效果不如改版后。,【例1】2015衡阳为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R1R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。(1)实验中通过_来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。(2)甲装置可探究电流产生的热量与_的关系。(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与_的关系。(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与_气球(填气球字母标号)相通的电阻丝产生的热量最多。,气球膨胀的程度大小,电阻,电流,C,【方法思路点拨】,(1)当电阻丝通电后，电流产生热量使瓶内温度升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀的程度大小可知电流通过电阻丝产生的热量的多少，这种方法是转换法。(2)甲中阻值不相等的两电阻丝串联，则两电阻丝中的电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生的热量与电阻大小的关系。(3)由乙图可知两电阻丝并联，两瓶中电阻不相等，电压相等，则可知两瓶中的电流不同，可探究电流产生的热量与通过电流的关系。(2)、(3)中探究电流产生的热量跟什么因素有关时采用了控制变量法。(4)甲图中两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流相等，电阻大的电阻丝发热较多，即B中发热量较多；乙图中两电阻丝并联，则电压相等，由QW 可得，电阻小的电阻丝发热量较多，故C比D发热量要多；而B、D电阻相等，B中电流小于D中电流，故D中热量要比B中热量多，故C中热量最多。,举一反三训练,1.2016长春如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝R3和R2并联。(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与_的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的电流_。(2)如图乙所示，某小组在实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差为零，原因是电阻丝_断路。,电流,不同,R2,考点二 焦耳定律,教材整合 透析中考必考考点,1焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_，跟导体的电阻成_，跟通电时间成_。2数学表达式：_(适用于所有电路)。提示：各物理量必须对应同一段电路或同一个导体。拓展：(1)电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，这样的电路就是纯电阻电路。对于纯电阻电路可推导出：QI2RtUIt。(2)电流通过导体时，如果电能大部分转化为其他形式的能量，只有很少的一部分用来发热，这样的电路就是非纯电阻电路，如电动机。对于非纯电阻电路，消耗的电能使用公式WUItPt进行计算，导体产生的热量使用公式QI2Rt计算，数值上一般WQ。,正比,正比,正比,Q I2Rt,【例2】利用如图所示电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，图中三个电阻的材料和质量相同，且R1R35，R210，三个电子温度计分别与之相连(图中未画出)，并能测量它们的温度。闭合开关后，每隔一定时间记录各电阻的温度，通过比较温度的变化来间接反映电阻产生电热的多少。下列有关分析与推断错误的是()A分析任意一个电阻的温度及变化，可知电热与通电时间有关B分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关C分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关D分析比较R2和R3的温度及变化，可知电热与电流和电阻有关,考查角度1 利用焦耳定律进行判断,D,【思路点拨】,由QI2Rt可知，对同一电阻而言，通过的电流不变时，通电时间越长，产生的热量越多，温度越高，故A正确；探究电热与电阻关系时，由QI2Rt可知，需保持电流和通电时间相同，电阻不同；根据题意和电路图可知，R1R2，并且R1、R2串联，即通过的电流和通电时间相等，因此分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关，故B正确；探究电热与电流关系时，由QI2Rt可知，需保持电阻和通电时间相同，电流不同；根据题意和电路图可知，R1R3，并且R1、R2串联后与R3并联，由于两支路的总电阻不同，因此通过它们的电流不同，故分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关，故C正确；根据控制变量法可知，探究电热与电流、电阻以及通电时间是否有关时，变化的量只能有一个，其他因素均不变，因此分析比较R2和R3的温度及变化不可以探究电热与电流和电阻的关系，故D错误。,举一反三训练,教材整合 透析中考必考考点,2-1.2015枣庄电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流_(填“相同”或“不同”)，电炉丝热的发红而导线却几乎不热，说明电流通过导体时产生的热量跟导体的_有关。,相同,电阻,举一反三训练,教材整合 透析中考必考考点,2-2.2015河南二模如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水，现将电阻丝R1、R2(R1R2)，分别按图所示的四种方法连接放入水槽，并接入相同的电路。通电相同时间后，水槽中水温最高的是()A B C D,由电路图可知四个电路电压相等，图D中电路总电阻最小，由QI2Rt 可知，D产生的热量最多，水吸收的热量最多，水的温度最高。,D,【例3】2015济宁某导体电阻为10，通电5min产生的热量是1200J，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是_J。,考查角度2 利用焦耳定律进行简单计算,4800,QI2Rt1200J，当通过它的电流增大为原来的2倍时，在相同的时间内产生的热量：QI2Rt(2I)2Rt4I2Rt4Q41200J4800J。,【思路点拨】,举一反三训练,教材整合 透析中考必考考点,3-1.如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是_W；若电动机内部线圈的电阻为2，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是_J。,0.4,24,由电路图可知，电压表测电动机两端电压，根据串联电路的电压特点，滑动变阻器两端电压URUU112V10V2V，则I 0.2A，滑动变阻器消耗的功率PRURI2V0.2A0.4W；由焦耳定律得：电动机内部线圈产生的热量QI2R1t(0.2A)22560s24J。,32.2015济宁把一个标有“10V3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示)，小灯泡恰能正常工作，通过计算回答：(1)通过小灯泡的电流是多少？(2)串联在电路中的定值电阻的阻值是多大？(3)该电路工作10s，定值电阻产生的热量是多少？,举一反三训练,因为PUI，所以灯泡正常发光的电流为I 0.3A,因为P，所以灯泡电阻为RL，串联电路总电阻为R总 40，定值电阻的阻值为RR总RL40,定值电阻产生的热量为QI2Rt(0.3A)2 10s6J,第一部分,考点三 电热的利用与防止,教材整合 透析中考必考考点,1电热的利用(1)电热器是利用_工作的器具。生活中常见的电热器有：_、_、_等。(2)电热器的主要组成部分发热体，发热体是由电阻率大、_的合金丝绕在_材料上制作而成。(3)电热利用的优点：清洁、卫生；热效率高；可以方便地进行控制和调节温度。2电热的防止 利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。,电流的热效应,电饭煲,电炉,电热毯,熔点高,绝缘,【例4】2016淄博电热器是利用电流的_来工作的。某发热元件的阻值为420，通过的电流为1A，通电10min产生的热量是_J，这些热量能使2kg的冷水温度升高_。不计热量损失，水的比热容为4.2103J/(kg)。,本题考查了电流的热效应、焦耳定律及热量的计算公式应用。电热器是利用电流的热效应工作的；电流产生的热量QI2Rt(1A)242060s25200J；由题意知，水吸收的热量应等于电流产生的热量，则Q吸25200J；由Q吸cmt得：t 3。,热效应,25200,3,举一反三训练,4-1.下列各种方法和措施中，不是为了防止电热危害的是()A电脑机箱中安装有电风扇B炎热的夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿C天气潮湿时，长期不用的电器隔一段时间要通一次电D电视机的后盖上有许多散热孔,C,举一反三训练,4-2.2015邵阳如图是家用电热壶及铭牌，水的比热容为c水4.2103J/(kg)。求：(1)电热壶正常工作时的电阻；(2)电热壶正常工作3min，放出的热量是多少？(3)如果电热壶正常工作3min放出的热量全部被水吸收，能否把1kg水从20加热到100？,正常工作时的电阻为R 48.4,正常工作3min释放的热量：QWPt1000W360s180000J,若1kg水从20加热到100吸收的热量为Q水c水mt4.2103J/(kg)1kg(10020)336000J180000J，如果电热壶正常工作3min放出的热量全部被水吸收，不能把1kg水从20加热到100。,中考综合 应用 探究 培优拔尖,拔尖角度“多挡位”电热计算,【例5】2015泰州某型号的电饭锅有两挡，其原理如图所示，电阻R144，当开关S闭合时，电饭锅处于高温挡，当开关S断开时，电饭锅处于焖饭、保温挡，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温挡功率的0.02倍，求：(1)高温挡的功率；(2)焖饭、保温时电路中的电流；(3)电阻R2的阻值。,解：(1)当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温挡，则高温挡的功率：P高温 1100W；,(1)理解“多挡”：电热器根据实际需要往往要设计不同挡位，高挡时单位时间内产生的电热多，消耗电能快，功率大；低挡时单位时间内产生的电热少，消耗电能慢，功率小；因此电热器的高低挡指的是“功率”不同。,【规律点拨】,(2)当开关S断开时，R1与R2串联，电饭锅处于焖饭、保温挡，由题意可知，焖饭、保温挡的功率：P保温0.02P高温0.021100W22W，由PUI可得，电路中的电流：I 0.1A；(3)由I可得，焖饭、保温时电路中的总电阻：R 2200，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值：R2RR12200442156。,(2)“多挡”原理及结构：当电路中有多个发热电阻时，由P 可知电源电压不变时，高挡时功率大，电阻小；而低挡时功率小，电阻大。常见电路如图所示，其中R1、R2均为发热电阻(电热丝)。当电路中有一个发热电阻和一个分压电阻时，由P 可知发热电阻近似不变时，高挡时功率大，发热电阻两端电压大；低挡时功率小，发热电阻两端电压小。常见电路如图所示，其中R1为分压电阻(不参与加热)，R2为发热电阻(电热丝)。,举一反三训练,51.2016无锡如图所示为小明设计的电烙铁工作电路，电烙铁可处于正常工作和预热两种状态，电烙铁上标有“220V40W”的字样，R0为定值电阻。(1)电烙铁是利用电流的_效应工作的。(2)电烙铁正常工作时功率为40W，暂时不用时的预热功率为10W，则R0的阻值为_。(设电烙铁的电阻不随温度的变化而变化),热,3630,举一反三训练,52.2016东营随着电器时代的到来，家用电器已广泛应用到我们的生活中。某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220V，R1、R2均为发热电阻，其阻值分别为80、404。接通电源，闭合开关S1、S2，电热锅处于“大火”加热状态；当锅内温度达到100时，开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于“小火”炖煮状态。(1)电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态时，电路中的电流多大？(2)电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15分 钟，消耗的电能是多少焦耳？(3)电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率多大？(4)为测量电热锅的实际电压，将家中其他用电器全部关掉，电热锅在“大火”加热状态下，观察到标有“2000r/(kWh)”字样的电能表在6分钟内转了100转，电热锅的实际电压是多少？,解：(1)在“大火”加热状态下，R2被短路，电路中只接入电阻R1，此时电路中的电流I 2.75A；(2)“大火”加热15min消耗的电能WUIt220V2.75A1560s5.445105J；(3)在“小火”炖煮状态下，电阻R1、R2串联，此时的电功率P 100W；(4)6min内电热锅消耗的电能W 1.8105J，电热锅的实际加热功率P实 500W，加在电热锅两端的实际电压U实 200V。,