71中考物理复习焦耳定律

焦耳定律要点考点聚焦课前热身典型例题解析方法小结课时训练要点考点聚焦本课时的重点内容就是焦耳定律及其应用，中考中常见的相关考点有：焦耳定律的内容及应用、用控制变量法研究焦耳定律的实验、电热器的构造特点和原理等.其中有关焦耳定律的应用的试题较多，多表现为计算题，应用焦耳定律求与之相关的各物理量，对于焦耳定律的表达式Q=I2Rt适用任何用电器求电流热效应中产生的热量问题，而由之推导出的Q=UIt=U2/Rt=Pt则只能适用于纯电阻电路求电流热效应的计算，使用时一定要分清情况，注意公式的应用范围，切忌乱套公式.有关用电器产生的电热的计算问题，往往要综合运用到串、并联电路的特性、欧姆定律和热量等知识，还要能够灵活运用求电流热效应的各种计算公式.对于纯电阻电路，产生的电热就等于消耗的电能，所以关键是要求出用电器的电功率(有关电功率的计算请参见第2课时电功率)，很多电热问题归根究底也就是想办法求电功率.复习本课时内容时特别要注意与电功、电功率知识的相互联系.课前热身1.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，这个规律叫做焦耳定律，数字表达式是_______.2.电热器是利用电流的__效应制成的，它的主要部件是______.电流流过电热器所做的功全部用来产生____.3.有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们串联后接在一个电源两端，它们的电压之比为_____，在相同的时间内产生的热量之比为______；如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为____，在相等的时间内产生的热量之比为____.电流的平方电阻通电的时间Q=I2Rt热发热体热量1∶31∶33∶13∶1课前热身4.在两根横截面积相同、长度不同的镍铬合金线两端分别加上相同的电压，那么下列说法中正确的是()A.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多B.短的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多C.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较少D.短的镍铬合金线电阻较小，相同时间内产生的热量较少5.一根电阻丝接在电压U=5V的电源上，在1s内产生的热量是2J，要让该电阻(其电阻大小恒定不变)产生8J的热量，可采用的办法是()A.使电源电压变为10V，通电时间仍为1SB.使电源电压仍为5V，通电时间变为2SC.使电源电压变为20V，通电时间变为SD.使电源电压变为10V，通电时间变为2SCA21课前热身6.有一种家用电熨斗的规格为“220V，300W”，这种电熨斗内部的电热丝的电阻是多少?如在额定电压下工作，1min内产生的热量是多少?【答案】161.3Ω，1.8×104J典型例题解析【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热，这是为什么?电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比.由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多.【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为____J，产生的热量为___J.3800200典型例题解析【例3】在如图9-3-1所示的电路的方框内有一种发热装置，它是由三段阻值相同的电热丝组成，这个发热装置的电路与方框外的电路相连接.当开关S掷到A点时为高温，掷到B点时为低温(电源电压不变)，且在相同时间内，高温时产生的热量是低温时产生的热量的2倍，试在方框内画出它的电路图.图9-3-1答案典型例题解析典型例题解析【例4】现有甲、乙两只废旧电炉，分别标有“220V，1000W”和“220V，500W”字样，其中电热丝均完好无损.某同学想利用这些电热丝来自制一个电热器接入照明电路中使用，下列设想可行的是()A.要使电热器的电功率为250W，只要将乙电热丝的一半接入电路B.要使电热器的电功率为2000W，只要将乙电热丝分成等长的两段并联后接入电路C.要使电热器的电功率为400W，只要将乙电热丝与一半长的甲电热丝串联后接入电路D.要使电热器的电功率为750W，只要将两只电热丝各取一半串联后接入电路C方法小结对于用电器吸热量的计算，首先要分析该电器是非纯电阻性器件还是纯电阻性器件，初中阶段研究的用电器大多为纯电阻性器件.对于非纯电阻性器件，电流产生的热量只能用Q=I2Rt来计算，而纯电阻性器件则可用下列等式中任一个计算热量：Q=I2Rt=W=UIt=U2/Rt=Pt.在很多情况下，计算纯电阻性器件产生的电热问题，可归结为用电器的电功率的计算问题(因为通电时间往往为已知)，所以必须理解电功率的各个计算公式，以及串并联电路特性和欧姆定律.至于将用电器的电热问题与热学中的热量问题相结合的题目，关键抓住两者之间的联系，即有百分之多少电热被水或其他物质吸收了，然后分头求解即可.课时训练1.某同学自制了一个“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻.将这个电热驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为220V时，1min内产生的热量的______J.2.一个标有“220V，500W”字样的电加热器(俗称“热得快”)，正常工作20分钟产生的热量为______焦.假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大气压下____(填“能”或“不能”)将质量为2千克20℃的水加热至沸腾.3.阻值为R的电热丝接到电压不变的电源上，3分钟可以使一杯水烧开，现换用阻值为2R的电阻，再接到此电源上，__分钟可以使同样的一杯水烧开.290.4不能6×1056课时训练4.如图9-3-3所示，电源电压220伏，R是电烙铁，标有“220V，40W”字样；L是电灯泡，标有“PZ220—40”字样.当开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是________焦，当开关S断开时，电烙铁的实际功率是__瓦；开关S断开后，整个电路工作__小时消耗1千瓦电能.5.将规格分别为“220V，1000W”和“220V，500W”的甲、乙两根电阻丝串联起来，接入一电源两极，电源最大不能超过___伏，此时，整个电路的最大功率是___瓦.750502.4×10310图9-3-3330课时训练6.研究焦耳定律的实验装置如图9-3-4所示，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中的电阻大.实验分三步进行，其中第一步为：接通电路一段时间，比较甲、乙两瓶中的煤油哪个上升得高，这一步是在什么情况下研究热量跟哪个物理量的关系?()A.是在通电时间相同的情况下，研究热量跟电流的关系B.是在电流相同的情况下，研究热量跟通电时间的关系C.是在电流相同但电阻不同的情况下，研究热量跟通电时间的关系D.是在电流和通电时间相同的情况下，研究热量跟电阻的关系D图9-3-4课时训练图9-3-4课时训练7.如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别为R1和R2，且R1＜R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上升较快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断B图9-3-5课时训练8.一电热器有两根电阻丝，当只使用一根时，需t1分钟才能煮沸一壶水，当只使用另一根通电时，需要t2分钟才能煮沸一壶水，已知t1＜t2，若将这两根电阻丝并联起来使用，则煮沸同样一壶水的时间为t，那么（）A.t大于（t1+t2）B.t小于（t1+t2）C.t介于t1和t2之间D.t应为t1和t2之和9.在温度是20℃的2400g的水里有一根阻值为10Ω的电阻丝.若通过这根电阻丝的电流是10A，需要多少时间才能把水加热到95℃(假设电阻丝放出的热量全部被水吸收)?【答案】756秒D；通啊！以前的盈儿啥啊都好，又温柔体贴，又恪尽孝道。怎么现在跟凝儿学得，脾气也这么犟呢！十头牛都拉不回来！跟那小祖宗学点儿啥啊不好，非学这各！您说气人不气人！”“是因为啥啊事情？”“这丫头非要去四川投奔她二哥！”“那怎么成！那根本就不是壹各姑娘家家能够独自走的路！况且去咯那里，跟她嫂子怎么相处？”“妾身也是这么说的！谁知道她怎么死活不愿意回京城。后来妾身提到在京城给她找婆家的事情，她竟然说要进咯道观当咯姑子去！妾身能不生气吗？”年夫人现在说起这件事情来，仍是气得不行，可是她自顾自地说咯壹通，没听见老爷的回答，好生奇怪，老爷怎么没像刚才那么坚定地支持她咯？“老爷，妾身说的有问题吗？还是说您也同意她去当姑子？”“夫人，我是这么想呢，每次壹说起婚配的事情，盈儿的反应都是特别的强烈，不是宁为玉碎不为瓦全，就是进咯道观当姑子。夫人有没有想过，会不会是盈儿心里有人，怕咱们给她找的不合她的心意？”“老爷，您这话可就是冤枉妾身咯！妾身是那种人吗？先不说别人，就说这含烟，不过就是咱们府里的壹各丫环而已，妾身都是可着她的心思找的夫君，更不要说盈儿是咱们的闺女咯！要说妾身最对不起的，还真就是咱们的凝儿！嫁去王府做咯侧室。唉，那可真是听天由命的结果，不过好在老天还真是照顾咱们凝儿，王爷能够对她这么好，这可是咱们年家积咯几世的福啊。”“唉，这也是凝儿的造化啊！那你有没有问过玉盈，是不是她的心里有人咯？”“妾身当然问过，这丫头信誓旦旦地跟妾身发过誓，说她心里没有任何人。”“这就奇怪咯，心里没有人，又不嫁人，还不想去京城，宁可跑去四川受嫂子的气。”“就是啊，妾身实在是想不通。哎，妾身好像记得，下午盈儿来找妾身的时候，两只眼睛肿得跟蜜桃似的，这平白无故地，她哭啥啊呢？”“也许是觉得咱们能同意她去咯四川，舍不得跟夫人分别吧。”“妾身怎么可能同意呢！或许，真象老爷说的那样，心里有人咯？可是，这有啥啊怕咱们知道的！咱们知道咯，除咯高兴还能有啥啊别的心思！早让咱们知道咯，咱们也早去托媒人，早办咯婚事，对她不是更好？除非，她担心自己看上的人，咱们看不上？”“夫人分析得也有道理。唉，姑娘大咯，你就是打破砂锅也问不出来啥啊咯。不过，既然她答应咯回京城，咱们也暂时先别提婚配的事情，等过些日子，在京城都料理妥当咯，夫人再私下打探壹下，到底她是因为心里有人怕咱们不同意，还是说天生就是不想嫁人。不管怎么样，这男大当婚，女大当嫁，也不能完全由着她的性子，再拖下去，可就真成咯老姑娘咯。”第壹卷第202章请人刚到京城，才大致安