1、第一部分 教材知识梳理 第第1818章章 电功率电功率 第第3 3节节 焦耳定律焦耳定律 1. 电流的热效应：电流的热效应：电流通过导体时电流通过导体时 能转能转化为化为 能，这种现象叫做电流的热效应能，这种现象叫做电流的热效应. . 2. 焦耳定律：焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二电流通过导体产生的热量跟电流的二 次方成次方成 比，跟导体的电阻成比，跟导体的电阻成 比，跟比，跟 通电时间成通电时间成 比比. 中考要点全梳理 考点考点1 焦耳定律焦耳定律 考点清单考点清单 电电 内内 正正 正正 正正 4. 电热的利用与防止电热的利用与防止 (1)利用：利用： 、电熨斗、电热孵化器等
2、；、电熨斗、电热孵化器等； (2)防止：防止： 、散热孔、电脑的微型风扇等、散热孔、电脑的微型风扇等. 电热水器电热水器 散热窗散热窗 3. 公式公式： . Q=I2Rt 3. ( (2014衡阳衡阳12题题2分分) )将两根电阻丝将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、分别插入甲、 乙两瓶等质量煤油中，串联接入电路，乙两瓶等质量煤油中，串联接入电路，R1R2=23. 通电一段时间后，通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为产生的热量之比为 （ ） A. 32 B. 23 C. 49 D. 94 湖南三年中考 命题点命题点1 焦耳定律的理解及应用焦耳定律的理解及应用 第第3题图题图 【答案答案】A
3、 【解析】【解析】由题图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻由题图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻 丝的电流和通电时间相等，根据公式丝的电流和通电时间相等，根据公式Q=I2Rt，则产生的，则产生的 热量之比等于电阻之比热量之比等于电阻之比23.故选故选B. 1. ( (2015衡阳衡阳28题题8分分) )为了探究电流产生的热量跟什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、乙两种装么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装 置置,他将两根阻值不同的他将两根阻值不同的 电阻丝电阻丝(R1R2)分别分别 密封在两个完全相同密封在两个完全相同 的烧瓶中，并通过短的烧瓶中，并通过短
4、玻璃管与相同的气球玻璃管与相同的气球 相连，两次实验电源电压不变相连，两次实验电源电压不变. 第第1题图题图 命题点命题点3 3 探究电流产生的热量与哪些因素有关探究电流产生的热量与哪些因素有关 (1)实验中通过观察实验中通过观察 的变化来比较电的变化来比较电 流通过电阻丝产生的热量的多少流通过电阻丝产生的热量的多少. 气球膨胀程度气球膨胀程度 电阻电阻 (2)甲装置可探究电流产生的热量与甲装置可探究电流产生的热量与 的关系的关系. 【解析】【解析】当电阻丝通电后，电流产生热量使瓶内温度当电阻丝通电后，电流产生热量使瓶内温度 升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀程度可知电流升高，从而使气球膨胀，
5、根据气球膨胀程度可知电流 通过电阻丝产生的热量的多少通过电阻丝产生的热量的多少. .这种方法叫转换法这种方法叫转换法. . 【解析解析】甲中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的】甲中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的 电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生热电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生热 量与电阻大小的关系量与电阻大小的关系. . (3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间 里气球里气球B与与D的变化情况可探究电流产生的热量与的变化情况可探究电流产生的热量与 的关系的关系. 电流电流 【解析】【解析】由乙图可知两电阻并联，而由
6、乙图可知两电阻并联，而B B瓶与瓶与D D瓶电瓶电 阻相等，电压不相等，则可知两瓶中的电流不同，阻相等，电压不相等，则可知两瓶中的电流不同， 可探究电流产生的热量与电路中电流的关系可探究电流产生的热量与电路中电流的关系. . (4)在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与 气球气球(填气球字母标号填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多相通的电阻丝产生热量最多. C 【解析】【解析】甲图中两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，甲图中两电阻串联，则通过两电阻的电流相等， 由焦耳定律可得，电阻大的电阻丝发热较多，即由焦耳定律可得，电阻大的电阻丝发热
7、较多，即B中发热中发热 量要比量要比A中多；乙图中两电阻并联，则电压相等，由中多；乙图中两电阻并联，则电压相等，由 可得，电阻小的发热量要多，故可得，电阻小的发热量要多，故C比比D发热量发热量 要多；而要多；而B、D电阻相等，由欧姆定律可得，电阻相等，由欧姆定律可得，B中电流小于中电流小于 D中电流，故中电流，故D中热量要比中热量要比B中热量多，故中热量多，故C中热量最多中热量最多. 2 U QWt R 6.(2014娄底娄底20题题2分分) )家庭浴室中常用的暖灯型浴霸由家庭浴室中常用的暖灯型浴霸由 四只标有“四只标有“220 V 750 W”的同规格发热灯组成，当四只的同规格发热灯组成，当
8、四只 灯泡同时正常工作灯泡同时正常工作100 s时，发热灯产生的热量是时，发热灯产生的热量是 _J，此过程能使浴室内，此过程能使浴室内10 kg空气的温度从空气的温度从10 上升到上升到25 ，空气的比热容为，空气的比热容为1.0103 J/( (kg ) )， 则浴霸加热浴室内空气的能量转化率是则浴霸加热浴室内空气的能量转化率是_%. 3105 50 【解析解析】四只灯泡同时正常工作时的功率：】四只灯泡同时正常工作时的功率：PP额 额 4 750 W43 000 W，它们同时正常工作，它们同时正常工作100 s时，发时，发 热灯加热产生的热量：热灯加热产生的热量：QWPt3 000 W100
9、 s 3105 J；浴室内空气吸收的热量：；浴室内空气吸收的热量：Q吸 吸 cmt 1.0103J/(kg )10 kg( (25 10 ) )1.5105 J； 浴霸加热浴室内空气的能量转化率：浴霸加热浴室内空气的能量转化率： . 5 5 1 5 10 J 100%100%50% 3 10 J 吸 Q W 7. （2015邵阳邵阳34题题9分分）如图是家用电热壶及铭牌，水的）如图是家用电热壶及铭牌，水的 比热容比热容c水 水=4.2 103 J/（kg ）.求求: (1)电热壶正常工作时的电阻电热壶正常工作时的电阻. (2)电热壶正常工作电热壶正常工作3 min，放出的热量是多少？，放出的热
10、量是多少？ (3)如果电热壶正常工作如果电热壶正常工作3 min放出的热量全部被水吸收，放出的热量全部被水吸收， 能否把能否把1 kg水从水从20 加热到加热到100 . 第第7题图题图 解解：（：（1）由）由P额 额=UI= 得，电热壶的电阻： 得，电热壶的电阻：R= = =48.4 （2）电热壶正常工作）电热壶正常工作3 min放出的热量：放出的热量：Q放 放=W=Pt= 1 000 W360 s=1.8105 J U R 额额 2 U P 额额 额额 2 220V 1000W （3）水需要吸收的热量）水需要吸收的热量 Q吸 吸=cm t=4.2 103 J/（kg ）1 kg（10020
11、） =3.36105 J， 因因Q放 放 Q吸 吸，故在 ，故在3 min时间内不能将水加热到时间内不能将水加热到100 1. 实验研究方法（转换法、控制变量法）实验研究方法（转换法、控制变量法） 2. 加热材料的选用（煤油或空气，利用其比热容小，可以加热材料的选用（煤油或空气，利用其比热容小，可以 使实验现象更明显）使实验现象更明显） 3. 选择加热物质的要求（物质种类、质量、初温均相同）选择加热物质的要求（物质种类、质量、初温均相同） 4. 电路的连接电路的连接 5. 转换法的应用（利用转换法的应用（利用U形管中液面高度变化反映电阻丝形管中液面高度变化反映电阻丝 产生的电热的多少）产生的电
12、热的多少） 探究电流产生热量与哪些因素有关探究电流产生热量与哪些因素有关 实验实验 点 命 题 6. 控制变量法的应用控制变量法的应用 （1）要探究电热与通电电流的关系（控制电热丝阻值和）要探究电热与通电电流的关系（控制电热丝阻值和 通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小）通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小） （2）探究电热与电阻的关系（控制通过电热丝的电流和）探究电热与电阻的关系（控制通过电热丝的电流和 通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝串联）通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝串联） （3）探究电热与通电时间的关系（控制电热丝的阻值和）探究电热与通电时间的关系（控制电热丝的阻
13、值和 通电电热丝的阻值相同，改变通电时间的长短）通电电热丝的阻值相同，改变通电时间的长短） 7. 多次测量的目的（避免偶然因素对实验结论的影响，得多次测量的目的（避免偶然因素对实验结论的影响，得 出普遍规律）出普遍规律） 点 命 题 8. 实验结论总结实验结论总结 实验结论实验结论： 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：在在 电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产 生的热量越多；生的热量越多；在电流和通电时间相同的情况下，电阻在电流和通电时间相同的情况下，电阻 越大，产生的热量越多；越
14、大，产生的热量越多；在电阻和通过电阻的电流相同在电阻和通过电阻的电流相同 的情况下，通电时间越长，产生的热量越多的情况下，通电时间越长，产生的热量越多. 点 命 题 例例 (2014 长沙长沙)在做“探究电流通过导体时产生的热量在做“探究电流通过导体时产生的热量 与什么因素有关”的实验时，小宁采用了如图甲所示的与什么因素有关”的实验时，小宁采用了如图甲所示的 实验装置：两个透明容器中封闭着等量的空气，实验装置：两个透明容器中封闭着等量的空气，U形形 管中液面变化反映了密闭空气温度的变化管中液面变化反映了密闭空气温度的变化 例题图例题图 （1）通电相同时间，发现）通电相同时间，发现B玻璃管内液面
15、上升较高，玻璃管内液面上升较高， 这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的 _越大，产生的热量越多越大，产生的热量越多 电阻电阻 【解析解析】从题图甲的装置可知，】从题图甲的装置可知，B管内液面上升较高，管内液面上升较高， 说明它吸收的热量比说明它吸收的热量比A多，多，A、B两端电阻串联在电路中，两端电阻串联在电路中， 通电时间和电流相同，而通电时间和电流相同，而B端的电阻大于端的电阻大于A端的电阻，端的电阻， 故说明在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越故说明在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 大，产生的热量越多大，产生的热量越多
16、（2）小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，）小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间， 发现发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相 同的情况下，通过导体的同的情况下，通过导体的_越大，产生的热量越多越大，产生的热量越多 电流电流 【解析解析】在题图乙中与在题图乙中与B端相连的电阻并联了一个电阻，端相连的电阻并联了一个电阻， 根据并联电路分流的特点可知通过根据并联电路分流的特点可知通过B端电阻中的电流小端电阻中的电流小 于通过于通过A端电阻中的电流，此时端电阻中的电流，此时A管内液面上升较高，说管内液面上升较高，说 明明A
17、管吸收的热量比管吸收的热量比B管多根据此现象可知，在电阻和管多根据此现象可知，在电阻和 通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的 热量就越多热量就越多 （3）该实验中用到的研究物理问题的方法有）该实验中用到的研究物理问题的方法有_ 法和转换法法和转换法 控制变量控制变量 【解析解析】在研究导体产生的热量与什么因素有关时，根在研究导体产生的热量与什么因素有关时，根 据试管中液面上升的高度判断吸收热量的多少采用的是据试管中液面上升的高度判断吸收热量的多少采用的是 转换法；在探究过程中，分别控制电流和通电时间相转换法；在探究过程中，分别控制电流和通电时间相 同、通电时间和电阻相同，这是采用了控制变量法同、通电时间和电阻相同，这是采用了控制变量法 （4）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将 会会_（选填“变大”“变小”或“不变”），这（选填“变大”“变小”或“不变”），这 是通过是通过_的方式改变物体的内能的的方式改变物体的内能的 （5）_的材料选用的材料选用_（选填“煤油”或“空（选填“煤油”或“空 气”），是利用了其比热容小，效果明显且安全气”），是利用了其比热容小，效果明显且安全 点 命 题 热传递热传递 空气空气 被加热被加热 变大变大
