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2024宁夏中考物理二轮复习 微专题 欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算（课件）
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这是一份2024宁夏中考物理二轮复习 微专题 欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算（课件），共56页。PPT课件主要包含了考点清单，重难点突破，液面高低变化，焦耳定律，电学综合计算，大气压，欧姆定律，各串联电阻之和，电功率，6×106等内容，欢迎下载使用。
实验突破—科学探究素养提升
实验 探究影响电流热效应的因素
欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算(10年10考，常与其他电学知识综合考查)
1. 甲灯泡标有“220 V 25 W”，乙灯泡标有“220 V 100 W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是( )A. 甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率B. 甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能C. 两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮D. 两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮
2. 如图所示的电路中，电阻R2的阻值为15 Ω.当开关S1、S2闭合时，电流表 的示数为0.5 A，电流表 的示数为0.2 A．下列说法正确的是( )A. 电阻R1的阻值为10 ΩB. S1、S2闭合时，通过电阻R1的电流为0.5 AC. S1、S2闭合时，电流表 测量的是R1的电流D. 开关S2断开时，电流表 示数为0.5 A
3.如图所示，是某同学根据实验数据分别绘制的R1和R2的I－U图像．下列说法正确的是( )A. 当两个电阻串联时，R1两端的电压较大B. 当两个电阻串联时，R2消耗的功率较小C. 当两个电阻并联时，通过R1的电流较大D. 当两个电阻并联时，R1消耗的功率较小理由：_________________________________________________________________.
由图知R1
5. 小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住．不让车轮转动，很容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻_____(选填“很大”或“很小”)．此时通过电动机线圈的电流会_____(选填“很大”或“很小”)，根据_________可知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏．6. 某一导体，两端加4.5 V电压时，通过它的电流为0.15 A，它的电阻为____Ω；当其两端电压为0 V时，它的电阻是____Ω.
7. 一台“220 V 120 W”的液晶电视机，正常工作2 h消耗的电能为_____kW·h.8. 电视机正常工作时的功率为100 W，待机状态时的功率为8 W，按每天待机20小时，一个月(按30天计算)在待机状态下消耗电能为______kW·h；这些电能可供电视机正常工作_____h．请你说出节约电能的办法______________________________(写出一种即可)．
随手关闭电源(答案合理即可)
9. 对于L1、 L2(额定电压相同，电阻R1＞R2)两个小灯泡连接到电路中谁更亮的问题，两位同学产生了争议：甲认为：电功率与电阻成正比，因为R1较大，所以，灯泡L1更亮；乙认为：电功率与电阻成反比，因为R2较小，所以，灯泡L2更亮．(1)你认为甲乙两位同学观点各自成立的条件是什么？ (2)请你画出电路图，分别对两位同学的观点做出正确的解释(要有必要的文字说明、公式推证)．
解：(1)L1与L2串联时通过的电流相同，根据公式P＝I2R可知：电功率与电阻成正比；L1与L2并联时两端的电压相同，根据公式P＝ 可知：电功率与电阻成反比；所以，甲同学的观点成立的条件是L1与L2串联即电流相同；乙同学的观点成立的条件是L1与L2并联两端电压相同．(2)甲同学：如答图1所示因为两灯泡串联，所以通过两灯泡的电流相等，因为R1＞R2，所以根据P＝I2R可知，L1灯泡的实际功率大，灯泡更亮；乙同学：如答图2所示因为两灯泡并联，所以两灯泡两端的电压相等，因为R1＞R2，所以根据P＝ 可知，L2灯泡的实际功率大，灯泡更亮．
10. 如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，电阻R的电功率为____W，通电10 min后R产生的热量为____J.11. (2020郴州)有阻值相同的三个电阻，以任意方式连接，最多能得到___种不同阻值的电阻；这些不同的连接方式，得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是_____．
12. 国产某品牌手机配置“3.7 V，4 200 mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用．(1)电池充满电后，储存的电能为多少？(2)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5 V，1 A”，另一个标注“输出5 V，4.5 A”，其中哪一个是快速充电器？请通过计算说明．(3)有人发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗．请从线路安全的角度分析原因．
解：(1)电池充满电后，储存的电能为W＝UIt＝3.7 V×4 200×10－3 A×3 600 s＝55 944 J(2)其中一个充电器输出的功率为P1＝U1I1＝5 V×1 A＝5 W，另外一个充电器输出的功率为P2＝U2I2＝5 V×4.5 A＝22.5 W，由此可知P1
解：(1)LED灯正常工作时的电流 (2)LED灯正常发光时的电阻(3)正常工作10 h，使用一个LED灯比使用一个白炽灯可节约电能W=(P白炽灯 - PLED) t =(0.1 kW - 0.012 kW)×10 h=0.88 kW•h
14. 小宁在家里观察了豆浆机的构造、铭牌(如图甲)和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识．
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动．“吸盘”是利用________起固定作用的．(2)如图所示，豆浆机电源线的插头有三个脚，其中稍长些的脚连接了豆浆机的金属外壳部分，电源线接入电路后可以把豆浆机的金属外壳与_____相连接．
(3)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成．制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟．由此可知，豆浆机的电动机和电热器的连接方式是_____．(4)豆浆打好后，小宁打开豆浆机，闻到香味的同时他戴的眼镜的镜片已模糊不清．①“闻到香味”属于_____现象；②“镜片模糊不清”发生的物态变化是_____．
(5)豆浆机铭牌上的部分技术参数如图甲所示．豆浆机制作一次豆浆需要先加热4 min，再打浆3 min，再加热6 min.问制作一次豆浆，豆浆机消耗的电能是多少？(6)现在市场上有一些电器的电源线芯线比合格产品细，请你根据焦耳定律简要说明使用这种电源线存在什么隐患？
(5)解：制作一次豆浆，加热时间t加热＝4 min＋6 min＝10 min＝600 s电动机工作的时间t电动机＝3 min＝180 s由铭牌上的技术参数可知，豆浆机正常工作制作一次豆浆，总共消耗的电能 W＝P加热t加热＋P电动机t电动机＝800 W×600 s＋180 W×180 s＝5.124×105 J(6)答：在材料和长度一定时，芯线横截面积越小，电阻越大；在电流和通电时间一定时，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻越大，电流产生的热量越多，容易引发火灾，存在安全隐患．
15. 物理知识的应用无处不在，如图所示，甲乙两地相距l千米，两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线每千米的电阻是R0欧．现输电导线某处发生了短路，为了尽快确定短路位置，及时修复供电，机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器，根据伏安法进行了检测，并根据检测数据确定了短路位置距甲地的距离s.(1)请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来，组成检测电路(所需仪器用元件符号表示)．
(2)请根据学过的电学知识，推导求出短路位置距甲地的距离s＝_____(用已知量、检测量表示，检测电路导线的电阻忽略不计)．推导过程：(检测量用字母表示，推导过程要有必要的文字说明)
解：假设电压表示数为U，电流表示数为I甲处到短路处的电阻为甲处到短路处两根输电线的长度l′＝甲处到短路处的距离是：s＝
欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算
【版本导航】人教：九年级第十七章P73～P85，九年级第十八章P86～P103
(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成_____，跟导体的电阻成_____.(2)公式：________ U表示导体两端的电压，单位为伏特(V)． R表示导体的电阻，单位为欧姆(Ω)． I表示通过导体的电流，单位为安培(A)．
(3)I、U、R 特点同体性：I、U、R对应同一导体或电路的值．统一性：I、U、R单位要统一，分别是A、V、Ω.同时性：I、U、R对应同一时刻的值．
2、串、并联电路电阻规律
a. 串联电路中的总电阻等于_______________，即R总＝R1＋R2＋……＋ Rn (n为串联的电阻个数)．b. 并联电路中的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即 (n为并联的电阻个数)．
(1)单位：_____，符号是J.常用单位有千瓦时，也叫做度，1度=____kW·h=________J.(2)电能表作用：用电器在一段时间内消耗的______，可以通过电能表(也叫电度表)来计量．
额定电压：用电器_________时的电压．额定功率：用电器在_________下工作时的电功率．实际电压：用电器实际工作时两端的电压．实际功率：用电器在_________下工作时的电功率．影响灯泡亮暗的因素：灯泡的亮暗只跟它的__________有关，_________越大，灯泡越亮，反之灯泡越暗．举例：一个标有“36 V 25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该灯泡的___________为36 V， “25 W”表示该灯泡的___________为25 W.
(1)额定功率和实际功率
1、电流热效应(1)定义:电流通过导体时_____能转化为_____能的现象叫做电流的热效应.(2)电热的利用和防止a.利用:电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等. b.防止:有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.
2、内容：电流通过导体时产生的热量跟___________成正比，跟导体的 _____成正比，跟_________成正比．
3、公式：________Q表示热量，单位为J.I表示电流，单位为A.R表示电阻，单位为Ω.t表示时间，单位为s.注：在纯电阻电路中，电流做功消耗的电能全部转化为内能，有Q＝W＝UIt＝ t .
判断下列说法是否正确，并说明理由．(1)根据欧姆定律的变形式 R＝ 可知，当导体两端电压增大时，导体的电阻也增大 ( )理由：____________________________________________________________________________________________(2)电饭煲的电热丝最好选用超导材料 ( )理由：____________________________________________________________________________________
电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等有关，与两端电压大小无关
电饭煲是利用电流的热效应工作的，选用超导材料，电阻丝上不能产生热量，电饭煲无法工作
(3)当用电器的实际功率大于其额定功率时，用电器也可以正常工作( )理由：______________________________________________________________________________________________
当用电器的实际功率大于额定功率时，会减少用电器使用寿命，且当实际功率过大时，会直接损坏用电器
(4)甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220－25”、“PZ220－100”，串联接入家庭电路后乙灯亮 ( )理由：________________________________________________________________________________________________________________________
(5)电电流通过导体，消耗的电能W＝UIt，根据欧姆定律U＝IR，得出W=I2Rt，而焦耳热Q＝I2Rt，说明消耗的电能总是等于焦耳热 ( )理由：_________________________________________________________
当电路为纯电路时，电路消耗的电能才等于电路产生的热量
欧姆定律、电功率的简单计算利用欧姆定律、电功率公式解题的一般步骤(1)
①用电器的连接方式②各电表分别测哪个元件的电学量③滑动变阻器接入电路的部分④题中的已知条件和提供的物理过程
(2)画电路图：在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号；(3)电路分析：寻找已知量与未知量的关系，抓住电路中不变量(例如：电源电压恒定、定值电阻)和变化的量；(4)根据串、并联电路特点及欧姆定律、电功率公式求解．
例1 如图所示，定值电阻R0＝5 Ω，电源电压可调．(1)电源电压为6 V时，闭合开关，电流表的示数为____A；(2)若将电源电压调为12 V，闭合开关，流经R0的电流是____A，应用到的知识是___________；(3)若将电源电压调为零，则R0的电阻是___Ω，流经R0的电流是___A，判断的依据是__________________________________________________________________________________；(4)电源电压为6 V时，电路消耗的功率是____W，通电工作5 min产生的热量为______J.
电阻的大小只和导体材料、横截面积、长度等有关，而电流大小与加在电阻两端的电压有关
例2 灯泡L1上标有“6 V 3 W”字样，灯泡L2上标有“6 V 6 W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，请回答下列问题．(1)铭牌信息的理解：灯泡L1的额定电压为____V，额定功率为____W；(2)实际功率的计算：若灯泡 L1两端的实际电压为3 V，则 L1的实际功率为_____W；将灯泡L1接在电源电压为18 V的电源两端，则L1的实际功率为_____W；(3)电能的计算：灯泡L1正常工作1 min消耗的电能为______J，这些电能可供灯泡L2正常工作_____min；
(4)灯泡亮度的判断：将L1、L2串联接入电源电压为6 V的电路中，____发光比较亮；将L1、L2并联接入电源电压为6 V的电路中，____发光比较亮(均选填“L1”或“L2”)．(5)若将两灯串联后接在某电源两端，在保证电路安全且其中一盏灯正常工作的条件下，则电路中的电流为_____A，电源电压为_____V.
(1)计算电阻：灯泡L正常发光时的电阻为____Ω，电阻R的阻值为____Ω；(2)计算电压：将灯泡L和电阻R串联在电路中，通过灯泡的电流为0.3 A，则灯L两端电压为_____V, 电源电压为_____V；
例3 如图所示是小灯泡L与电阻R的电流与电压的关系图像，小灯泡的额定电压为1.5 V，根据图像回答问题．
(3)串联电路已知电压：灯泡L和电阻R串联在电源电压为4 V的电路中，此时电路电流为____A，电阻R两端电压为____V，灯泡L消耗的实际功率为_____W；(4)并联电路已知电压：将灯泡L和电阻R并联在电源电压为1.5 V的电路中，干路中的电流为____A，灯泡L和电阻R的电功率之比为_____；(5)并联电路已知电流：将灯泡L和电阻R并联接入电路，当干路总电流为0.8 A时，电源电压为____V，灯泡L消耗的电功率是_____W，电阻R在30 s内消耗的电能是_____J.
例4 多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎．图甲是某品牌养生壶的简化电路图．
(2)中温挡时电路中的电流为____A，电阻R1的阻值为___Ω，电阻R2阻值为___Ω；(3)高温挡电功率为______W；
(1)当S2接A，S1闭合，养生壶处于_____挡；当养生壶处于低温挡时，电路中开关的闭合情况是______________；开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据：____________________________________________________________________________________________________；
(4)夏天在傍晚用电高峰期的时候，小金关闭了家中的其他用电器，该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘6 min内转了300转，此过程中养生壶消耗的电能与实际电功率各是多少？
解：电能表上标有3 000 r/(kW·h)，表示电能表转盘每转3 000 r电路消耗1 kW·h的电能，则电能表的转盘6 min内转了300转养生壶消耗的电能为W＝ ＝0.1 kW·h养生壶实际功率为P′＝ ＝1 kW＝1 000 W
探究影响电流热效应的因素
在电阻和通电时间相等的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多
在电流和通电时间相等的情况下，电阻越大，产生的热量越多
例 小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实验器材如图甲所示，两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝.
(1)请你用笔画线代替导线，帮小刚将图甲两个容器的电阻丝接到电路中，要求滑动变阻器与电阻丝串联，且滑片向右移动时，通过电路的电流变大．(导线不得交叉)
(2)电路连接正确后，闭合开关前，小刚应将滑动变阻器的滑片移至最___(选填“左”或“右”)端.(3)实验中是通过观察 U形管两侧液面的_________来显示容器内空气温度的变化，这里采用的方法是_______.(4)图甲的装置中，闭合开关，通过两电阻丝的电流_____；该装置可以探究电热跟导体的_____是否有关.
(5)小刚继续进行实验，让两个密闭容器中的电阻丝阻值一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联(如图乙所示)．移走图甲中的容器，换接图乙容器到电路中，重新做这个实验.①电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的_____不同.②通电一段时间后，观察到图乙中两侧 U形管中液面高度的变化不同，这说明：电热与电流_____(选填“有关”或“无关”).③要进一步探究电热与电流的关系，寻找普遍规律，在图乙实验装置不变的情况下，可以采取的方法是：______________________________________________.
保持其他条件不变，调节滑动变阻器滑片继续实验
(6)另外一小组的同学在利用图乙装置进行实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因是_____________.(7)为使图甲实验结论具有普遍性，接下来的操作是：断开开关，待U形管两侧液面相平后，_____________________，再次闭合开关进行实验，观察U形管两侧液面的变化情况.(8)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地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________.
实验突破—科学探究素养提升
实验 探究影响电流热效应的因素
欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算(10年10考，常与其他电学知识综合考查)
1. 甲灯泡标有“220 V 25 W”，乙灯泡标有“220 V 100 W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是( )A. 甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率B. 甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能C. 两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮D. 两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮
2. 如图所示的电路中，电阻R2的阻值为15 Ω.当开关S1、S2闭合时，电流表 的示数为0.5 A，电流表 的示数为0.2 A．下列说法正确的是( )A. 电阻R1的阻值为10 ΩB. S1、S2闭合时，通过电阻R1的电流为0.5 AC. S1、S2闭合时，电流表 测量的是R1的电流D. 开关S2断开时，电流表 示数为0.5 A
3.如图所示，是某同学根据实验数据分别绘制的R1和R2的I－U图像．下列说法正确的是( )A. 当两个电阻串联时，R1两端的电压较大B. 当两个电阻串联时，R2消耗的功率较小C. 当两个电阻并联时，通过R1的电流较大D. 当两个电阻并联时，R1消耗的功率较小理由：_________________________________________________________________.
由图知R1
5. 小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住．不让车轮转动，很容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻_____(选填“很大”或“很小”)．此时通过电动机线圈的电流会_____(选填“很大”或“很小”)，根据_________可知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏．6. 某一导体，两端加4.5 V电压时，通过它的电流为0.15 A，它的电阻为____Ω；当其两端电压为0 V时，它的电阻是____Ω.
7. 一台“220 V 120 W”的液晶电视机，正常工作2 h消耗的电能为_____kW·h.8. 电视机正常工作时的功率为100 W，待机状态时的功率为8 W，按每天待机20小时，一个月(按30天计算)在待机状态下消耗电能为______kW·h；这些电能可供电视机正常工作_____h．请你说出节约电能的办法______________________________(写出一种即可)．
随手关闭电源(答案合理即可)
9. 对于L1、 L2(额定电压相同，电阻R1＞R2)两个小灯泡连接到电路中谁更亮的问题，两位同学产生了争议：甲认为：电功率与电阻成正比，因为R1较大，所以，灯泡L1更亮；乙认为：电功率与电阻成反比，因为R2较小，所以，灯泡L2更亮．(1)你认为甲乙两位同学观点各自成立的条件是什么？ (2)请你画出电路图，分别对两位同学的观点做出正确的解释(要有必要的文字说明、公式推证)．
解：(1)L1与L2串联时通过的电流相同，根据公式P＝I2R可知：电功率与电阻成正比；L1与L2并联时两端的电压相同，根据公式P＝ 可知：电功率与电阻成反比；所以，甲同学的观点成立的条件是L1与L2串联即电流相同；乙同学的观点成立的条件是L1与L2并联两端电压相同．(2)甲同学：如答图1所示因为两灯泡串联，所以通过两灯泡的电流相等，因为R1＞R2，所以根据P＝I2R可知，L1灯泡的实际功率大，灯泡更亮；乙同学：如答图2所示因为两灯泡并联，所以两灯泡两端的电压相等，因为R1＞R2，所以根据P＝ 可知，L2灯泡的实际功率大，灯泡更亮．
10. 如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，电阻R的电功率为____W，通电10 min后R产生的热量为____J.11. (2020郴州)有阻值相同的三个电阻，以任意方式连接，最多能得到___种不同阻值的电阻；这些不同的连接方式，得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是_____．
12. 国产某品牌手机配置“3.7 V，4 200 mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用．(1)电池充满电后，储存的电能为多少？(2)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5 V，1 A”，另一个标注“输出5 V，4.5 A”，其中哪一个是快速充电器？请通过计算说明．(3)有人发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗．请从线路安全的角度分析原因．
解：(1)电池充满电后，储存的电能为W＝UIt＝3.7 V×4 200×10－3 A×3 600 s＝55 944 J(2)其中一个充电器输出的功率为P1＝U1I1＝5 V×1 A＝5 W，另外一个充电器输出的功率为P2＝U2I2＝5 V×4.5 A＝22.5 W，由此可知P1
解：(1)LED灯正常工作时的电流 (2)LED灯正常发光时的电阻(3)正常工作10 h，使用一个LED灯比使用一个白炽灯可节约电能W=(P白炽灯 - PLED) t =(0.1 kW - 0.012 kW)×10 h=0.88 kW•h
14. 小宁在家里观察了豆浆机的构造、铭牌(如图甲)和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识．
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动．“吸盘”是利用________起固定作用的．(2)如图所示，豆浆机电源线的插头有三个脚，其中稍长些的脚连接了豆浆机的金属外壳部分，电源线接入电路后可以把豆浆机的金属外壳与_____相连接．
(3)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成．制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟．由此可知，豆浆机的电动机和电热器的连接方式是_____．(4)豆浆打好后，小宁打开豆浆机，闻到香味的同时他戴的眼镜的镜片已模糊不清．①“闻到香味”属于_____现象；②“镜片模糊不清”发生的物态变化是_____．
(5)豆浆机铭牌上的部分技术参数如图甲所示．豆浆机制作一次豆浆需要先加热4 min，再打浆3 min，再加热6 min.问制作一次豆浆，豆浆机消耗的电能是多少？(6)现在市场上有一些电器的电源线芯线比合格产品细，请你根据焦耳定律简要说明使用这种电源线存在什么隐患？
(5)解：制作一次豆浆，加热时间t加热＝4 min＋6 min＝10 min＝600 s电动机工作的时间t电动机＝3 min＝180 s由铭牌上的技术参数可知，豆浆机正常工作制作一次豆浆，总共消耗的电能 W＝P加热t加热＋P电动机t电动机＝800 W×600 s＋180 W×180 s＝5.124×105 J(6)答：在材料和长度一定时，芯线横截面积越小，电阻越大；在电流和通电时间一定时，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻越大，电流产生的热量越多，容易引发火灾，存在安全隐患．
15. 物理知识的应用无处不在，如图所示，甲乙两地相距l千米，两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线每千米的电阻是R0欧．现输电导线某处发生了短路，为了尽快确定短路位置，及时修复供电，机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器，根据伏安法进行了检测，并根据检测数据确定了短路位置距甲地的距离s.(1)请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来，组成检测电路(所需仪器用元件符号表示)．
(2)请根据学过的电学知识，推导求出短路位置距甲地的距离s＝_____(用已知量、检测量表示，检测电路导线的电阻忽略不计)．推导过程：(检测量用字母表示，推导过程要有必要的文字说明)
解：假设电压表示数为U，电流表示数为I甲处到短路处的电阻为甲处到短路处两根输电线的长度l′＝甲处到短路处的距离是：s＝
欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算
【版本导航】人教：九年级第十七章P73～P85，九年级第十八章P86～P103
(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成_____，跟导体的电阻成_____.(2)公式：________ U表示导体两端的电压，单位为伏特(V)． R表示导体的电阻，单位为欧姆(Ω)． I表示通过导体的电流，单位为安培(A)．
(3)I、U、R 特点同体性：I、U、R对应同一导体或电路的值．统一性：I、U、R单位要统一，分别是A、V、Ω.同时性：I、U、R对应同一时刻的值．
2、串、并联电路电阻规律
a. 串联电路中的总电阻等于_______________，即R总＝R1＋R2＋……＋ Rn (n为串联的电阻个数)．b. 并联电路中的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即 (n为并联的电阻个数)．
(1)单位：_____，符号是J.常用单位有千瓦时，也叫做度，1度=____kW·h=________J.(2)电能表作用：用电器在一段时间内消耗的______，可以通过电能表(也叫电度表)来计量．
额定电压：用电器_________时的电压．额定功率：用电器在_________下工作时的电功率．实际电压：用电器实际工作时两端的电压．实际功率：用电器在_________下工作时的电功率．影响灯泡亮暗的因素：灯泡的亮暗只跟它的__________有关，_________越大，灯泡越亮，反之灯泡越暗．举例：一个标有“36 V 25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该灯泡的___________为36 V， “25 W”表示该灯泡的___________为25 W.
(1)额定功率和实际功率
1、电流热效应(1)定义:电流通过导体时_____能转化为_____能的现象叫做电流的热效应.(2)电热的利用和防止a.利用:电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等. b.防止:有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.
2、内容：电流通过导体时产生的热量跟___________成正比，跟导体的 _____成正比，跟_________成正比．
3、公式：________Q表示热量，单位为J.I表示电流，单位为A.R表示电阻，单位为Ω.t表示时间，单位为s.注：在纯电阻电路中，电流做功消耗的电能全部转化为内能，有Q＝W＝UIt＝ t .
判断下列说法是否正确，并说明理由．(1)根据欧姆定律的变形式 R＝ 可知，当导体两端电压增大时，导体的电阻也增大 ( )理由：____________________________________________________________________________________________(2)电饭煲的电热丝最好选用超导材料 ( )理由：____________________________________________________________________________________
电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等有关，与两端电压大小无关
电饭煲是利用电流的热效应工作的，选用超导材料，电阻丝上不能产生热量，电饭煲无法工作
(3)当用电器的实际功率大于其额定功率时，用电器也可以正常工作( )理由：______________________________________________________________________________________________
当用电器的实际功率大于额定功率时，会减少用电器使用寿命，且当实际功率过大时，会直接损坏用电器
(4)甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220－25”、“PZ220－100”，串联接入家庭电路后乙灯亮 ( )理由：________________________________________________________________________________________________________________________
(5)电电流通过导体，消耗的电能W＝UIt，根据欧姆定律U＝IR，得出W=I2Rt，而焦耳热Q＝I2Rt，说明消耗的电能总是等于焦耳热 ( )理由：_________________________________________________________
当电路为纯电路时，电路消耗的电能才等于电路产生的热量
欧姆定律、电功率的简单计算利用欧姆定律、电功率公式解题的一般步骤(1)
①用电器的连接方式②各电表分别测哪个元件的电学量③滑动变阻器接入电路的部分④题中的已知条件和提供的物理过程
(2)画电路图：在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号；(3)电路分析：寻找已知量与未知量的关系，抓住电路中不变量(例如：电源电压恒定、定值电阻)和变化的量；(4)根据串、并联电路特点及欧姆定律、电功率公式求解．
例1 如图所示，定值电阻R0＝5 Ω，电源电压可调．(1)电源电压为6 V时，闭合开关，电流表的示数为____A；(2)若将电源电压调为12 V，闭合开关，流经R0的电流是____A，应用到的知识是___________；(3)若将电源电压调为零，则R0的电阻是___Ω，流经R0的电流是___A，判断的依据是__________________________________________________________________________________；(4)电源电压为6 V时，电路消耗的功率是____W，通电工作5 min产生的热量为______J.
电阻的大小只和导体材料、横截面积、长度等有关，而电流大小与加在电阻两端的电压有关
例2 灯泡L1上标有“6 V 3 W”字样，灯泡L2上标有“6 V 6 W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，请回答下列问题．(1)铭牌信息的理解：灯泡L1的额定电压为____V，额定功率为____W；(2)实际功率的计算：若灯泡 L1两端的实际电压为3 V，则 L1的实际功率为_____W；将灯泡L1接在电源电压为18 V的电源两端，则L1的实际功率为_____W；(3)电能的计算：灯泡L1正常工作1 min消耗的电能为______J，这些电能可供灯泡L2正常工作_____min；
(4)灯泡亮度的判断：将L1、L2串联接入电源电压为6 V的电路中，____发光比较亮；将L1、L2并联接入电源电压为6 V的电路中，____发光比较亮(均选填“L1”或“L2”)．(5)若将两灯串联后接在某电源两端，在保证电路安全且其中一盏灯正常工作的条件下，则电路中的电流为_____A，电源电压为_____V.
(1)计算电阻：灯泡L正常发光时的电阻为____Ω，电阻R的阻值为____Ω；(2)计算电压：将灯泡L和电阻R串联在电路中，通过灯泡的电流为0.3 A，则灯L两端电压为_____V, 电源电压为_____V；
例3 如图所示是小灯泡L与电阻R的电流与电压的关系图像，小灯泡的额定电压为1.5 V，根据图像回答问题．
(3)串联电路已知电压：灯泡L和电阻R串联在电源电压为4 V的电路中，此时电路电流为____A，电阻R两端电压为____V，灯泡L消耗的实际功率为_____W；(4)并联电路已知电压：将灯泡L和电阻R并联在电源电压为1.5 V的电路中，干路中的电流为____A，灯泡L和电阻R的电功率之比为_____；(5)并联电路已知电流：将灯泡L和电阻R并联接入电路，当干路总电流为0.8 A时，电源电压为____V，灯泡L消耗的电功率是_____W，电阻R在30 s内消耗的电能是_____J.
例4 多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎．图甲是某品牌养生壶的简化电路图．
(2)中温挡时电路中的电流为____A，电阻R1的阻值为___Ω，电阻R2阻值为___Ω；(3)高温挡电功率为______W；
(1)当S2接A，S1闭合，养生壶处于_____挡；当养生壶处于低温挡时，电路中开关的闭合情况是______________；开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据：____________________________________________________________________________________________________；
(4)夏天在傍晚用电高峰期的时候，小金关闭了家中的其他用电器，该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘6 min内转了300转，此过程中养生壶消耗的电能与实际电功率各是多少？
解：电能表上标有3 000 r/(kW·h)，表示电能表转盘每转3 000 r电路消耗1 kW·h的电能，则电能表的转盘6 min内转了300转养生壶消耗的电能为W＝ ＝0.1 kW·h养生壶实际功率为P′＝ ＝1 kW＝1 000 W
探究影响电流热效应的因素
在电阻和通电时间相等的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多
在电流和通电时间相等的情况下，电阻越大，产生的热量越多
例 小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实验器材如图甲所示，两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝.
(1)请你用笔画线代替导线，帮小刚将图甲两个容器的电阻丝接到电路中，要求滑动变阻器与电阻丝串联，且滑片向右移动时，通过电路的电流变大．(导线不得交叉)
(2)电路连接正确后，闭合开关前，小刚应将滑动变阻器的滑片移至最___(选填“左”或“右”)端.(3)实验中是通过观察 U形管两侧液面的_________来显示容器内空气温度的变化，这里采用的方法是_______.(4)图甲的装置中，闭合开关，通过两电阻丝的电流_____；该装置可以探究电热跟导体的_____是否有关.
(5)小刚继续进行实验，让两个密闭容器中的电阻丝阻值一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联(如图乙所示)．移走图甲中的容器，换接图乙容器到电路中，重新做这个实验.①电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的_____不同.②通电一段时间后，观察到图乙中两侧 U形管中液面高度的变化不同，这说明：电热与电流_____(选填“有关”或“无关”).③要进一步探究电热与电流的关系，寻找普遍规律，在图乙实验装置不变的情况下，可以采取的方法是：______________________________________________.
保持其他条件不变，调节滑动变阻器滑片继续实验
(6)另外一小组的同学在利用图乙装置进行实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因是_____________.(7)为使图甲实验结论具有普遍性，接下来的操作是：断开开关，待U形管两侧液面相平后，_____________________，再次闭合开关进行实验，观察U形管两侧液面的变化情况.(8)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地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________.
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