2021安徽中考物理复习课件：第十五章　第二节　电热与生活用电.pptx

1、第二节第二节 电热与生活用电电热与生活用电 第一编第一编 2021 内 容 索 引 02 03 考点必备梳理考点必备梳理 考法必研突破考法必研突破 01 安徽真题体验安徽真题体验 安徽真题体验安徽真题体验 命题点1 焦耳定律 1.(2020安徽,7,2分)如图所示的电路中,电源电压 U=9 V,电阻R1=200 ,R2=100 ,则通电1 min该 电路产生的热量为 J。 答案 16.2 解析 电路为纯电阻电路,电路产生的热量等于消耗的电能, 即:Q=W= 2 1+2t= (9V)2 200+100 60 s=16.2 J。 2.(2018 安徽,8,2分)某导体的电阻为20 ,当通过它的电流

2、为2 A时,则其 1 min产生的热量为 J。 答案 4 800 解析 由公式Q=I2Rt=(2 A)220 60 s=4 800 J。 3.(2016 安徽,10,4分)图中电源电压保持不变,灯泡标 有“6 V 3 W”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光, 电流表的示数为0.8 A。则电阻R= ,通电 10 s,R产生的热量为 J。 答案 20 18 解析 闭合开关后通过小灯泡的电流是 IL= = 3W 6V =0.5 A,由并联电路电流的 特点可以知道通过电阻的电流是 IR=0.8 A-0.5 A=0.3 A,电阻 R= 6V 0.3A=20 ,R 产生的热量 Q= 2Rt=(0.3 A

3、)2 20 10 s=18 J。 4.(2018 安徽,22,8分)一般家用电饭锅工作时有两 种状态,分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟 后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图, 图中R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,U为电源 电压(R1和R2的阻值不随温度变化)。 (1)请分析论证:当开关S闭合时,电饭锅处于加热状态; (2)要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的 的值。 1 9,求 1 2 答案 (1)见解析 (2)1 2=2 解析 (1)当开关 S 闭合时,R1被短路,电路的功率 P1= 2 2 ,当开关 S 断开时,R1 接入电路与 R2串联,电路的功率 P2= 2 1+2

4、。 因为 P1P2,且加热的功率应该大 于保温的功率,所以开关 S 闭合时是加热状态。 (2)由(1)可知 R2在加热时的功率为 P1= 2 2 ,R2在保温时的功率 P=I2R2= 1+2 2 R2,因为 1 = 1 9,联立解得 1 2=2。 命题点2 家庭电路的组成 5.(2020安徽,10,2分)如图所示的家庭电路,当闭合开关 时,发现电灯不亮。若原因是图中打“”的位置发生了 断路。则在开关闭合的情况下,用测电笔测试电路中A 点时,测电笔氖管 (选填“会”或“不会”)发光。 答案 会 解析 根据家庭电路连接情况可知,在A点到进户零线之间断开;当开关闭 合后,电流经火线流过灯泡、测电笔、

5、人体与大地,故测电笔氖管发光。 考点必备梳理考点必备梳理 K 考点清单考点清单 考点1 焦耳定律 (10年6考) 说 明 要 点 电流的 热效应 电流通过导体时,电能转化为内能的现象叫做电流的热效应 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 成正比,跟导体的电阻 成正比,跟通电时间成正比 计算 公式 Q=I2Rt, =UIt(适用范围纯电阻电路 ) 电路只要有电流和电阻就有电流的热效应。电路是纯电阻电路时, 电流产生的热量与消耗的电能相同,当电路不是纯电阻电路时,电流 产生的热量小于消耗的电能 电热的 利用 电热器是利用电热的主要设备,它是利用电流的热效应 制成的。 电热器的主要

6、工作部分是发热体 ,该部分需要用电阻大、熔点高 的金属导体制作。电热水器 、电饭锅 等,都是电热器 Q= 2 t 考点2 家庭电路 (10年2考) 比较项 要 点 家庭电 路 基本 组成 进户线、电能表 、闸刀开关、熔断器 、用电器和插座等。 家庭电路中的每一个组成部分都担当重要的角色 进户 线 连接户外供电电路的电线,通常有两根,一根是火 线,一根是零 线。 火线与零线之间的电压是220 V,零线一般不带电,与大地之间无 电压,火线与大地之间的电压是220 V 闸刀 开关 起到控制整个电路通断 的作用,以便切断电路,更换设备。 家庭电路中各盏照明灯是并 联的 比较项 要 点 试电笔 使 用

7、方 法 如图所示,人们用试电笔辨别火线和零线的两种使用方法中,正 确的是甲 图。使用试电表来判别正常照明电路的火线、零 线时,手必须接触金属笔卡(或笔尾金属体),当笔尖接触导线时, 若氖管发光,则该导线是火 线;若氖管不发光,则该导线是 零 线 考点3 安全用电 (10年1考) 电流与电 功率的关 系 根据P=UI可知 ,家庭电路中的电压 是一定的,U=220 V,所以用 电器电功率P越大,电路中的电流I就越大 电流过大 的原因 同时使用的家用电器总功率不能过大:由于各种家用电器都是并 联 的,同时使用的家用电器越多,总功率越大 。家里用电线路上的电流 会随着用电器的增加而变大,因此,一定注意

8、不要让总电流超过 家庭供电线路 和电能表 所允许的最大值,否则容易引起跳闸 ,甚 至发生火灾 短路种类 改装电路时不小心,使火线 和零线 直接连通造成短路 导线的绝缘皮 被刮破或烤焦,电线和用电器使用年限过长,绝缘皮 老化 ,也会使火线 和零线 直接连通或用电器进水造成短路 I= 短路使电流 过大的原因 由于导线的电阻 很小,短路时电路中的电流 非常大,会产生大量 的热 ,使导线的温度 急剧升高,很容易造成火灾 安全用电 家用电器的金属外壳应是与火线 绝缘的,所以不带电的人体接触 外壳并没有危险。但如果家用电器内部火线的绝缘皮破损或失去 绝缘性能,致使火线 与外壳接通,外壳带了电,人体接触外壳

9、等于接 触火线 ,就会发生触电事故。若把外壳用导线接地 ,即使外壳带 了电,也会从接地导线流走,人体接触外壳就没有危险了 命题点 图片 练一练 探究电 流产生 的热量 与电阻 的关系 (人教九P99图18.4-2) 1.(2020 安徽霍邱县模拟)如图所 示装置,通电后,当电路中电流为 0.8 A时,通电时间50 s,10 电阻产 生的热量为 J T 图解物理图解物理 320 命题点 图片 练一练 探究电 流产生 的热量 与电流 的关系 (人教九P100 图18.4-3) 2.(2020 安徽合肥模拟)如图是探究电流通过导体时 产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个 透明容器中密封着等量

10、的空气,U形管中液面的高度 的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法正确的 是( ) A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的 关系 B.将左边容器中的电阻丝换成10 的电阻丝后,就 可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反 应电阻丝放出热量的多少的 D.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右 侧的小 A 命题点 图片 练一练 电热 计算 (沪粤九上P101 图15-15) 3.(2018 四川成都)如图所示,电热水壶上标有 “220 V 1 800 W”,小明发现烧水过程中热水壶 的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么 热,是因为导线的

11、电阻比发热体的电阻 。 在额定电压下,烧开一壶水用时3 min 20 s,这段时 间内电热水壶发热体产生的热量为 J 验电笔 使用 (沪粤九下P40 图18-5) 4.(2018 江苏常州)测电笔可以测试导线是火线还 是零线,如图所示,将笔尖与导线接触,若氖管发 光,此导线为 小 3.6105 火线 命题点 图片 练一练 安全 用电 (沪粤九下P40 图18-6) 5.(2018 黑龙江哈尔滨)小明将电水壶插头连 接在如图的三孔插座上,电水壶正常工作,同时 电水壶金属外壳与 相连,此时将台灯 连接在图中两孔插座上,闭合开关后灯不亮,原 因是 ,之后,小明成功地 排除了故障 大地 台灯所在的支路

12、开路 J 基础自测基础自测 1.(RJ九年级P79动手动脑学物理第2题,改编)一个定值电阻的阻值是10 , 使用时流过的电流是200 mA,则加在这个定值电阻两端的电压是 V。通电10 min,定值电阻产生的热量为 J。 2.(RJ九年级P102动手动脑学物理第4题)某校师生自制了一台电烘箱。电烘 箱的电阻丝通过5 A的电流时,每分钟可产生6.6104 J的热量。则这台电 烘箱的电功率为 W,电阻丝工作时的电阻为 。 3.(HK九年级P133作业第3题)一台电动机的额定电压是220 V,其电阻是1 。 正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为 W。 2 240 1 100 4

13、4 25 考法必研突破考法必研突破 K 考法突破考法突破 考法1电热 例例1(2020 湖北十堰)如图所示,甲、乙两个透明 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。现用该装置探 究电热与电流的关系,则乙容器中的电阻丝 R2= ,通电一定时间,观察到 (选 填“甲”或“乙”)容器U形管的液面高度差较大, R1与R2产生的热量之比为 。 答案 5 甲 41 解析 由图可知,右侧的两个电阻并联后再与左侧的电阻串联,用该装置探 究电热与电流的关系,需要控制电阻相同,所以乙容器中的电阻丝R2=5 ; 通电一定时间,在电阻相同时,通过甲的电流大,所以甲中电阻产生的热量 多,

14、观察到甲容器U形管的液面高度差较大;R1与R2的电阻和通电时间相同, 通过R1的电流为通过R2的电流的2倍,则根据Q=I2Rt可知,R1与R2产生的热 量之比为41。 方法归纳 本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因 素有关”的实验的理解和掌握,同时也考查了学生对焦耳定律变形公式的 理解和掌握,还需要注意控制变量法和转换法的运用。 对应练对应练1(2020 辽宁朝阳)将电阻R1和R2串联后接在6 V的电源上,R1=40 ,R2=20 ,则通过R1的电流为 A,通电1 min后,R2所产生的热量 为 J。 答案 0.1 12 解析 由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电路中的

15、总电阻 R=R1+R2=40 +20 =60 , 由欧姆定律可得,电路中的电流 因为串联电路电流处处相等,所以通过R1和R2的电流都为0.1 A。 通电1 min后,R2所产生的热量 Q=I2R2t=(0.1 A)220 60 s=12 J。 I= = 6V 60 =0.1 A, 考法2家庭电路与安全用电 例例2(2020 湖北武汉)如图所示是现在一般标 准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确 的是( ) A.电能表用来计量家中所有用电器的总功率 B.空调正常工作时,吊灯一定发光 C.如果插座被短路,“漏电保护器”就会切断电流 D.空气开关“跳闸”,可能是电路发生短路引起的 答案 D 解析 电

16、能表用来计量家中所有用电器消耗电能多少的仪器,故A错误;家 庭电路中各用电器之间是并联的,互不影响,空调正常工作时,吊灯不一定 发光,故B错误;如果插座被短路,电路中的电流过大;只有进户线的火线与 零线的电流不相等,且差值达到一定值时,漏电保护器会切断电路,故C错误; 空气开关“跳闸”的原因是干路中的电流过大,可能是电路发生短路引起的, 也可能是总功率过大引起的,故D正确。 对应练对应练2(2020 湖南衡阳)学习家 庭电路相关知识后,小明对如图所 示设计的家庭电路的认识正确的 是( ) A.图中两只灯与其对应控制开关的连接都是正确的 B.使用洗衣机时应选择插座C C.灯L1、L2是串联的 D

17、.如图中AB之间发生断路,则用试电笔检查插座C的各个插孔,试电笔的氖 管都不发光 答案 B 解析 在灯的安装及开关的连接中,火线先接开关,再接入灯泡,所以灯L1接 法错误,故A错误;使用洗衣机时应选择插座C,把洗衣机外壳与大地接通,避 免因意外漏电对人身产生伤害,故B正确;灯L1、L2是并联的,互不影响,故C 错误;如图中AB之间发生断路,C插座电路连接正常,试电笔接触C插座火线 时,氖管发光,故D错误。 S 实验突破实验突破 实验点 电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关 实验原理 电流的热效应 实验方法 控制变量法,转换法 实验器材 电源、多个电阻丝、两个装有相等质量煤油的烧瓶、温度计

18、、 停表等 实验结论 (1)在电流、通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多; (2)在通电时间、电阻相同时,通过的电流越大,产生的热量越多; (3)在电流、电阻相同时,通电时间越长,产生的热量越多 问题 探究 (1)如何判断产生热量的多少? 【提示】通过观察温度计示数的变化。 (2)实验中,如何操作才能控制电流相等? 【提示】使两阻值不同的电阻丝串联。 (3)实验中,如何控制电压相等? 【提示】使两阻值不同的电阻丝并联。 (4)实验中为什么选用煤油而不选用水? 【提示】煤油的比热容较小,吸收相同的热量,煤油的温度变化 更明显,更便于观察 例题例题(2020 湖北鄂州)如图是探究电流通过导体时

19、产 生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙 是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形 管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合 开关前,A、B两U形管内液面相平。 (1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容 器内导体的 不相等; (2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面 高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法 是 ; (3)通过对比观察, (选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。 由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 导体产生的热量越多。 答案 (1)电流 (2)转换法 (3)甲 大 解析

20、 (1)乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等,因为 左右容器内两导体的阻值相等,必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的 热量与电流的关系。 (2)实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的 变化。像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法。 (3)由图知,A管的液面高度差比B管的液面高度差大,说明甲容器中气体膨胀程度 较大,温度上升得较高,因此甲容器中电阻产生的热量较多;两个电阻的阻值相同, 通电时间相同,但电流不同,通过甲的电阻的电流大;由此可得:在电阻相同、通电 时间相同的情况下,电流越大,电流产生的热量越多。 拓展练(4)英国物理学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导 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 。 (5)在图甲中两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,这样做可以得出的 结论是 。 (6)在图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝,其目的是为了研究当 相同时,电流产生的热量与 的关系。 答案 (4)电阻 通电时间 Q=I2Rt (5)在电流和通电时间相同时,电阻越 大,产生的热量越多 (6)电阻 电流