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初中物理中考复习 2023年中考物理（人教版）总复习一轮课件：第22课时 焦耳定律及电热综合计算
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这是一份初中物理中考复习 2023年中考物理（人教版）总复习一轮课件：第22课时 焦耳定律及电热综合计算，共32页。PPT课件主要包含了通电时间，I2Rt，电功与电热的关系，图22-3，图22-1，图22-2，图22-4，图22-5，图22-6，热效应等内容，欢迎下载使用。
1.纯电阻电路与非纯电阻电路
【特别提醒】当电动机不转动时,为纯电阻电路,在电动机转动时,为非纯电阻电路。电动机正常工作时的输入功率(即电动机消耗的总功率)一部分转化为电热功率,一部分转化为输出功率(机械功率)。根据能量守恒有: P输入=P热+P输出,P输入=UI,P热=I 2R,P输出=Fv。
1.利用:电热水器、电炉、电饭锅、电热毯、电热孵化器、电熨斗等。2.防止:散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇等。
基础配练1：下列用电器主要利用电流热效应工作的是( )A.电饭煲 B.电视机C.洗衣机D.油烟机
基础配练2：如图22-1所示是探究电流通过导体时产生的热量与 的关系的实验装置。由图可知,电流通过 (选填“R1”或“R2”)产生的热量较多。当通过R1的电流是2 A时,10 s内R1产生的热量是 J。
基础配练3：某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图22-2所示,阻值为2 Ω的警灯与线圈电阻为0.5 Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为1 A,则警灯两端的电压是 V;2 min内电动机线圈产生的热量是 J。
基础配练4：下列实例中,属于防止电流热效应产生危害的是 ( )A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡B.家里使用电热水壶烧水C.小明妈妈用电熨斗熨衣服D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
基础配练5：某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图22-4所示为电烤箱在不同挡位工作时的电路图,R1、R2为发热电阻丝,且阻值R1>R2,则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图 、 图 、和图 。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
例1 如图22-5甲所示为做“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验时的实验装置,两烧瓶中盛有等质量的煤油,电热丝R1、R2的I-U图像如图乙所示,则( )A.R1的阻值较大B.通过R1的电流较大C.通电一段时间后,R2所在瓶中的温度计的示数变化较大D.若用水代替煤油实验效果会更好
例2 如图22-6所示是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,以下说法正确的是( )A.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变C.先闭合开关S1,再闭合开关S2,通过右容器中电阻丝的电流变小D.闭合开关S1、S2,一段时间后,右边U形管内的液面高度差比左边U形管内的液面高度差大
例3 夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 来工作的,其发热元件正常工作时电阻为8 800 Ω,接在家庭照明电路中,正常工作100 s产生的热量是 J。
例4 有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡,如图22-7所示是其内部简化电路图,已知R0=44 Ω,R1=1 056 Ω,当S接1时,电热水壶处于 (选填“烧水”和“保温”)挡,当S接2时,通电2 min该电热水壶产生的热量是 J。
例5 小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到下表中的部分数据和如图22-8所示的电路原理图。
以下说法中正确的是( )A.开关S、S0都闭合时,饮水机处于保温状态B.在用电高峰期,当实际电压只有200 V时,该电热饮水机加热的实际功率为660 WC.若保温功率为110 W,则电阻R2的阻值为220 ΩD.该电热饮水机处于加热状态时,电路中的总电流为4 A
例6 如图22-9所示是一电动机提升物体的示意图,电源电压为120 V。电动机将一个质量为50 kg的物体1 s内匀速上提0.9 m,电路中的电流为5 A。(g取10 N/kg)(1)求该电动机工作1 s所产生的电热。(2)求电动机线圈的阻值。
解:(1)由题意可知,电动机工作1 s消耗的电能W=UIt=120 V×5 A×1 s=600 J,消耗的电能一大部分转化成机械能对物体做功,转化成的机械能为W机=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×0.9 m=450 J,其余电能转化成的内能,即产生的电热为Q=W-W机=600 J-450 J=150 J。
例6 如图22-9所示是一电动机提升物体的示意图,电源电压为120 V。电动机将一个质量为50 kg的物体1 s内匀速上提0.9 m,电路中的电流为5 A。(g取10 N/kg)(2)求电动机线圈的阻值。
【实验装置图】 如图22-10所示。
【设计和进行实验】1.被加热的物质选用空气或煤油的原因:空气和煤油的比热容小,能使实验现象明显。2.实验方法:①转换法:通过U形管中 或温度计_________ 来反映电流通过导体产生热量的多少。 ②控制变量法。
【实验结论】3.电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,导体产生的热量越 。 4.电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越 。 【交流与反思】5.多次测量的目的: 。
例 小明和小红在“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的活动中,设计了如图22-11所示的电路。在A、B、C三个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油。用三根电阻丝甲、乙、丙(R甲=R丙
(3)小红提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容大小”的实验,则他们应选择只将 两烧瓶并联在电路中,并将其中一烧瓶中的煤油换成相同 和温度的水。
1.纯电阻电路与非纯电阻电路
【特别提醒】当电动机不转动时,为纯电阻电路,在电动机转动时,为非纯电阻电路。电动机正常工作时的输入功率(即电动机消耗的总功率)一部分转化为电热功率,一部分转化为输出功率(机械功率)。根据能量守恒有: P输入=P热+P输出,P输入=UI,P热=I 2R,P输出=Fv。
1.利用:电热水器、电炉、电饭锅、电热毯、电热孵化器、电熨斗等。2.防止:散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇等。
基础配练1：下列用电器主要利用电流热效应工作的是( )A.电饭煲 B.电视机C.洗衣机D.油烟机
基础配练2：如图22-1所示是探究电流通过导体时产生的热量与 的关系的实验装置。由图可知,电流通过 (选填“R1”或“R2”)产生的热量较多。当通过R1的电流是2 A时,10 s内R1产生的热量是 J。
基础配练3：某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图22-2所示,阻值为2 Ω的警灯与线圈电阻为0.5 Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为1 A,则警灯两端的电压是 V;2 min内电动机线圈产生的热量是 J。
基础配练4：下列实例中,属于防止电流热效应产生危害的是 ( )A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡B.家里使用电热水壶烧水C.小明妈妈用电熨斗熨衣服D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
基础配练5：某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图22-4所示为电烤箱在不同挡位工作时的电路图,R1、R2为发热电阻丝,且阻值R1>R2,则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图 、 图 、和图 。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
例1 如图22-5甲所示为做“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验时的实验装置,两烧瓶中盛有等质量的煤油,电热丝R1、R2的I-U图像如图乙所示,则( )A.R1的阻值较大B.通过R1的电流较大C.通电一段时间后,R2所在瓶中的温度计的示数变化较大D.若用水代替煤油实验效果会更好
例2 如图22-6所示是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,以下说法正确的是( )A.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变C.先闭合开关S1,再闭合开关S2,通过右容器中电阻丝的电流变小D.闭合开关S1、S2,一段时间后,右边U形管内的液面高度差比左边U形管内的液面高度差大
例3 夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 来工作的,其发热元件正常工作时电阻为8 800 Ω,接在家庭照明电路中,正常工作100 s产生的热量是 J。
例4 有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡,如图22-7所示是其内部简化电路图,已知R0=44 Ω,R1=1 056 Ω,当S接1时,电热水壶处于 (选填“烧水”和“保温”)挡,当S接2时,通电2 min该电热水壶产生的热量是 J。
例5 小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到下表中的部分数据和如图22-8所示的电路原理图。
以下说法中正确的是( )A.开关S、S0都闭合时,饮水机处于保温状态B.在用电高峰期,当实际电压只有200 V时,该电热饮水机加热的实际功率为660 WC.若保温功率为110 W,则电阻R2的阻值为220 ΩD.该电热饮水机处于加热状态时,电路中的总电流为4 A
例6 如图22-9所示是一电动机提升物体的示意图,电源电压为120 V。电动机将一个质量为50 kg的物体1 s内匀速上提0.9 m,电路中的电流为5 A。(g取10 N/kg)(1)求该电动机工作1 s所产生的电热。(2)求电动机线圈的阻值。
解:(1)由题意可知,电动机工作1 s消耗的电能W=UIt=120 V×5 A×1 s=600 J,消耗的电能一大部分转化成机械能对物体做功,转化成的机械能为W机=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×0.9 m=450 J,其余电能转化成的内能,即产生的电热为Q=W-W机=600 J-450 J=150 J。
例6 如图22-9所示是一电动机提升物体的示意图,电源电压为120 V。电动机将一个质量为50 kg的物体1 s内匀速上提0.9 m,电路中的电流为5 A。(g取10 N/kg)(2)求电动机线圈的阻值。
【实验装置图】 如图22-10所示。
【设计和进行实验】1.被加热的物质选用空气或煤油的原因:空气和煤油的比热容小,能使实验现象明显。2.实验方法:①转换法:通过U形管中 或温度计_________ 来反映电流通过导体产生热量的多少。 ②控制变量法。
【实验结论】3.电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,导体产生的热量越 。 4.电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越 。 【交流与反思】5.多次测量的目的: 。
例 小明和小红在“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的活动中,设计了如图22-11所示的电路。在A、B、C三个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油。用三根电阻丝甲、乙、丙(R甲=R丙
(3)小红提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容大小”的实验,则他们应选择只将 两烧瓶并联在电路中,并将其中一烧瓶中的煤油换成相同 和温度的水。
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