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中考物理一轮复习课时突破练习课件 第24课时 焦耳定律 (含解析)
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这是一份中考物理一轮复习课时突破练习课件 第24课时 焦耳定律 (含解析)，共39页。PPT课件主要包含了考点一电流的热效应，重难探究逐个击破，考点二焦耳定律，QI2Rt，探究一焦耳定律，教材梳理夯实基础，电流和通电时间，图24-1，图24-3，图24-4等内容，欢迎下载使用。
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 。
考点三 电热与电能的关系
考点四 电热的利用和防止
1.利用:电炉、电饭锅、电热毯等。2.防止:散热窗、散热片、散热孔等。
1. [2018·邵阳] 将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )A.电冰箱产生的热量最多B.电脑产生的热量最多C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多
[答案]C [解析]三个电器功率相同,相同时间内消耗的电能相同;因为电热毯将电能全部转化为内能,所以电热毯产生的热量最多。故选C。
2.阻值为50 Ω的定值电阻R接在电源两端,通过电阻R的电流为0.2 A,10 s内电流产生的热量是 J
探究二 运用焦耳定律解决有关问题
3.电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,是因为电炉丝的 比导线大得多,根据 定律可知,在 相同时,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热。
4. [2018·广安] 如图24-1,灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(不计灯丝电阻的变化),电源电压6 V且保持不变,定值电阻R=8 Ω,只闭合S1和S3,电阻R在100 s时间内产生的热量是 J;电路在工作状态下,整个电路消耗的最小功率是 W。
[答案] 450 1.8
6.图24-2是一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1 Ω,保护电阻R为4 Ω,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为6 V和2 V,则( )A.电路中电流为4 A,电源电压为6 VB.电动机的功率为16 W,它两端的电压为4 VC.在1 min内电阻R上产生热量60 J、电动机消耗电能120 JD.电动机工作时将机械能转化为电能,若将电阻R换成滑动变阻器,可调节电动机的转速
7.如图24-3 Ⅰ所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有图Ⅱ甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式,该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡,中温挡的额定功率为500 W。(1)电热水壶调至中温挡正常加热,将2 kg温度为30 ℃的水烧开(标准大气压下)需要20 min,求水所吸收的热量及电热水壶的效率。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)](2)求电热水壶高温挡的额定功率。(3)若某次电热水壶用高温挡加热0.1 h,耗电0.09 kW·h,通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。
7.如图24-3 Ⅰ所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有图Ⅱ甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式,该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡,中温挡的额定功率为500 W。(1)电热水壶调至中温挡正常加热,将2 kg温度为30 ℃的水烧开(标准大气压下)需要20 min,求水所吸收的热量及电热水壶的效率。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
7.如图24-3 Ⅰ所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有图Ⅱ甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式,该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡,中温挡的额定功率为500 W。(2)求电热水壶高温挡的额定功率。
7.如图24-3 Ⅰ所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有图Ⅱ甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式,该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡,中温挡的额定功率为500 W。(3)若某次电热水壶用高温挡加热0.1 h,耗电0.09 kW·h,通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。
8. [2018·广安] 电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路结构如图24-4所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?(2)电阻R2的阻值是多少?(3)一天,小宇断开家中其他用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220 V 10(20) A 3000 r/(kW·h)”的电能表5 min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少。
8. [2018·广安] 电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路结构如图24-4所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?
8. [2018·广安] 电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路结构如图24-4所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。(2)电阻R2的阻值是多少?
8. [2018·广安] 电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路结构如图24-4所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。(3)一天,小宇断开家中其他用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220 V 10(20) A 3000 r/(kW·h)”的电能表5 min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少。
【设计和进行实验】1.被加热的物质选用空气(或煤油)的原因:空气受热膨胀明显(煤油比热容小),能使实验现象明显。2.选择被加热物质时需要保证物质的种类相同、质量相同、初温相同。3.转换法的应用:通过U形管中液面高度的变化(或温度计示数的变化)反映电流通过导体产生热量的多少。
突破 探究电热的影响因素
4.控制变量法的应用:①探究电热与电流的关系时,控制电热丝的电阻与通电时间相同,改变通过电热丝的电流大小;②探究电热与电阻的关系时,控制通过电热丝的电流与通电时间相同,选择两电阻不同的电热丝;③探究电热与通电时间的关系时,控制电热丝的电阻和通过的电流相同,改变通电时间的长短。5.多次测量的目的:使实验结论具有普遍性。
【实验结论】6.实验结论:电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(1)请用笔画线代替导线,把图24-5甲中两个容器中的电阻丝连接到电路中。
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(2)实验中,电流产生热量的多少是通过 体现出来的,可知他们在实验探究过程中使用了 法。
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(3)小华按如图甲将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,他探究的是导体产生的热量与 的关系,这样做的好处是 。连接好电路,闭合开关,通电一段时间后, 侧U形管液面高度变化大,得出的结论是 。
保证电流与通电时间相同
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
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(4)小玲设计的两容器中的电阻丝电阻一样大,并在其中一个容器的外部并联了一个电阻丝,如图乙所示,这是为了探究导体产生的热量与 的关系。通电一段时间后发现 侧U形管液面高度变化大,得出的结论是 。
在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
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(5)若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,实验中还需要的测量器材是 。 (6)通电一段时间后,发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变,出现该现象的原因可能是 。
(7)在A、B两烧瓶中,相同的时间内, 烧瓶中的电阻产生的热量多。
小辉和小王也想探究电流通过电阻时产生的热量与电流的关系。小辉连接了如图24-6所示的电路进行实验,装置中三个完全相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体,其中A、B烧瓶中装的是水,C烧瓶中装的是煤油,A、B、C三个烧瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC,且RA>RB=RC。闭合开关S通电一定时间后:(均不计热损失,比热容c水>c煤油)
(8)利用 两烧瓶可探究不同物质的吸热能力,这两个烧瓶加热相同的时间, 烧瓶中温度计的示数高。
(9)小王用如图24-7Ⅰ所示的装置进行探究,经过多次实验测量,收集实验数据,给制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像。根据焦耳定律可知,图Ⅱ中能正确反映h-I关系的是 。
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 。
考点三 电热与电能的关系
考点四 电热的利用和防止
1.利用:电炉、电饭锅、电热毯等。2.防止:散热窗、散热片、散热孔等。
1. [2018·邵阳] 将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )A.电冰箱产生的热量最多B.电脑产生的热量最多C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多
[答案]C [解析]三个电器功率相同,相同时间内消耗的电能相同;因为电热毯将电能全部转化为内能,所以电热毯产生的热量最多。故选C。
2.阻值为50 Ω的定值电阻R接在电源两端,通过电阻R的电流为0.2 A,10 s内电流产生的热量是 J
探究二 运用焦耳定律解决有关问题
3.电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,是因为电炉丝的 比导线大得多,根据 定律可知,在 相同时,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热。
4. [2018·广安] 如图24-1,灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(不计灯丝电阻的变化),电源电压6 V且保持不变,定值电阻R=8 Ω,只闭合S1和S3,电阻R在100 s时间内产生的热量是 J;电路在工作状态下,整个电路消耗的最小功率是 W。
[答案] 450 1.8
6.图24-2是一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1 Ω,保护电阻R为4 Ω,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为6 V和2 V,则( )A.电路中电流为4 A,电源电压为6 VB.电动机的功率为16 W,它两端的电压为4 VC.在1 min内电阻R上产生热量60 J、电动机消耗电能120 JD.电动机工作时将机械能转化为电能,若将电阻R换成滑动变阻器,可调节电动机的转速
7.如图24-3 Ⅰ所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有图Ⅱ甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式,该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡,中温挡的额定功率为500 W。(1)电热水壶调至中温挡正常加热,将2 kg温度为30 ℃的水烧开(标准大气压下)需要20 min,求水所吸收的热量及电热水壶的效率。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)](2)求电热水壶高温挡的额定功率。(3)若某次电热水壶用高温挡加热0.1 h,耗电0.09 kW·h,通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。
7.如图24-3 Ⅰ所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有图Ⅱ甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式,该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡,中温挡的额定功率为500 W。(1)电热水壶调至中温挡正常加热,将2 kg温度为30 ℃的水烧开(标准大气压下)需要20 min,求水所吸收的热量及电热水壶的效率。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
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8. [2018·广安] 电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路结构如图24-4所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?(2)电阻R2的阻值是多少?(3)一天,小宇断开家中其他用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220 V 10(20) A 3000 r/(kW·h)”的电能表5 min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少。
8. [2018·广安] 电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路结构如图24-4所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?
8. [2018·广安] 电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路结构如图24-4所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。(2)电阻R2的阻值是多少?
8. [2018·广安] 电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路结构如图24-4所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。(3)一天,小宇断开家中其他用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220 V 10(20) A 3000 r/(kW·h)”的电能表5 min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少。
【设计和进行实验】1.被加热的物质选用空气(或煤油)的原因:空气受热膨胀明显(煤油比热容小),能使实验现象明显。2.选择被加热物质时需要保证物质的种类相同、质量相同、初温相同。3.转换法的应用:通过U形管中液面高度的变化(或温度计示数的变化)反映电流通过导体产生热量的多少。
突破 探究电热的影响因素
4.控制变量法的应用:①探究电热与电流的关系时,控制电热丝的电阻与通电时间相同,改变通过电热丝的电流大小;②探究电热与电阻的关系时,控制通过电热丝的电流与通电时间相同,选择两电阻不同的电热丝;③探究电热与通电时间的关系时,控制电热丝的电阻和通过的电流相同,改变通电时间的长短。5.多次测量的目的:使实验结论具有普遍性。
【实验结论】6.实验结论:电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(1)请用笔画线代替导线,把图24-5甲中两个容器中的电阻丝连接到电路中。
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(2)实验中,电流产生热量的多少是通过 体现出来的,可知他们在实验探究过程中使用了 法。
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(3)小华按如图甲将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,他探究的是导体产生的热量与 的关系,这样做的好处是 。连接好电路,闭合开关,通电一段时间后, 侧U形管液面高度变化大,得出的结论是 。
保证电流与通电时间相同
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
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(4)小玲设计的两容器中的电阻丝电阻一样大,并在其中一个容器的外部并联了一个电阻丝,如图乙所示,这是为了探究导体产生的热量与 的关系。通电一段时间后发现 侧U形管液面高度变化大,得出的结论是 。
在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
例 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。(5)若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,实验中还需要的测量器材是 。 (6)通电一段时间后,发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变,出现该现象的原因可能是 。
(7)在A、B两烧瓶中,相同的时间内, 烧瓶中的电阻产生的热量多。
小辉和小王也想探究电流通过电阻时产生的热量与电流的关系。小辉连接了如图24-6所示的电路进行实验,装置中三个完全相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体,其中A、B烧瓶中装的是水,C烧瓶中装的是煤油,A、B、C三个烧瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC,且RA>RB=RC。闭合开关S通电一定时间后:(均不计热损失,比热容c水>c煤油)
(8)利用 两烧瓶可探究不同物质的吸热能力,这两个烧瓶加热相同的时间, 烧瓶中温度计的示数高。
(9)小王用如图24-7Ⅰ所示的装置进行探究,经过多次实验测量,收集实验数据,给制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像。根据焦耳定律可知,图Ⅱ中能正确反映h-I关系的是 。
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