2022年中考物理專題復習 電與熱學案 明確學習目標及主要的學習方法是提高學習效率的首要條件，要做到心中有數(shù)！學習目標：l 體驗電流的熱效應及其影響，并了解電流的熱效應與哪些因素有關；l 探究焦耳定律，并能用它來解決實際問題；l 了解電熱的利用和防止。重點難點：l 重點：電流的熱效應；焦耳定律及其應用；電熱的計算。l 難點：焦耳定律的理解；增大與減小電熱功率的措施。學習策略：l 細心加耐心，一定能掌握這個知識點！二、學習與應用“凡事預則立，不預則廢”?？茖W地預習才能使我們上課聽講更有目的性和針對性。我們要在預習的基礎上，認真聽講，做到眼睛看、耳朵聽、心里想、手上記。知識點一：電流的熱效應（一）定義：電流通過導體時電 能轉(zhuǎn)化成 ，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。（二）影響電流的熱效應的大小的因素：導體通電時，產(chǎn)生熱效應的多少與 的大小、 的大小和 有關。 越長， 越大， 越大，產(chǎn)生的熱量越多。說明：電流通過導體時，電流的熱效應總是存在的。這是因為導體都有 。導體通電時，由于要克服導體對電流的阻礙作用，所以要消耗電能，這時電能轉(zhuǎn)化成 。如果導體的電阻為零，電流通過導體時，不需要把電能轉(zhuǎn)化成 ，這時電能在導體中傳播時也不會因 而損失。知識點二：焦耳定律（一）內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟 成正比， 成正比的這個規(guī)律叫焦耳定律。（二）公式：Q= 。（三）焦耳定律的另外兩個表達式： 、 （1）從公式我們能看出，電流通過導體產(chǎn)生的熱量受 的影響最大。（2）在應用焦耳定律的表達式來解決問題時，應該根據(jù)具體情況進行分析選用，例如，當幾個導體串聯(lián)起來時，由于通過導體的 相等，通電 也相等，應用表達式Q= 分析，此時導體產(chǎn)生的熱量與 成正比；當幾個導體并聯(lián)起來時，由于加在導體兩端的 相等，通電 也相等，應用表達式Q= 分析，此時，導體產(chǎn)生的熱量與 成反比。（3）幾個公式的比較應用公式電功電功率焦耳定律適用范圍基本公式W= P= Q= 普遍適用導出公式 、 、 純電阻電路W=Q（4）只有在 電路中可以用電功公式計算電熱。因為在 電路中，電流做的功全部用來產(chǎn)生 ，此時電功等于 ，即W= 。而在非純電阻電路中，電流所做的功只有一部分用來產(chǎn)生 ，如電動機工作時，既產(chǎn)生熱量，又產(chǎn)生機械能，電功等于熱量與機械能之和，即W> ，故此時就不能用電功的公式來計算電熱了。（四）探究影響電流通過導體產(chǎn)生的熱量的因素（1）提出問題： 探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量和哪些因素有關。（2）猜想與假設：電熱器一般是由電阻構成的，那么它們產(chǎn)生的熱量會不會與電阻有關系呢？又因為電熱器只有在通電時才發(fā)熱，那么它們產(chǎn)生的熱量是否與電流的大小有關呢？（3）實驗設計：實驗器材：蓄電池組、開關一個、兩只帶電阻絲的燒瓶、兩只 ，滑動變阻器、 表、導線。實驗步驟：在兩個相同的燒瓶中裝入質(zhì)量相等的煤油，燒瓶中各放一段電阻絲（阻值不同）。把兩只相同的 分別插入兩個燒瓶，并記下 的示數(shù)。按圖所示連接好電路圖。（4）進行實驗閉合開關，讀出 表的示數(shù)，通電3min后，迅速讀出 的示數(shù)，分別計算出煤油升高的溫度，將有關數(shù)據(jù)記入表格。斷開開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電路中的 ，待 示數(shù)回到接近原來值時再閉合開關，讀出 表的示數(shù)，通電3min，分別讀出 的示數(shù)，計算出 升高的溫度，將數(shù)據(jù)記入表格。 甲乙數(shù)據(jù)表格實驗序號電阻絲電阻值（）電流（A）通電時間（min）升高溫度（）1甲5135乙1013102甲51610乙1016203甲52320乙102340注意：在實驗時，兩只燒瓶內(nèi)的煤油不要裝得太滿； 的玻璃泡不能與電阻絲接觸或離得太近；為了使現(xiàn)象更明顯，兩條電阻絲的阻值相差應該 一些。本實驗中我們用到了控制變量法，如：我們把阻值不同的兩個電阻 聯(lián)，是為了使通過兩個電阻的 和通電時間相等。現(xiàn)象和結(jié)論：現(xiàn)象：當把兩個阻值不同的電阻絲串聯(lián)在電路中時，通電一段時間后，電阻小的燒瓶內(nèi)的 變化較小。當增大電流時，在相同的時間內(nèi) 變化的示數(shù)較大。通電時間越長， 的示數(shù)變化越大。結(jié)論：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與 的大小、 的長短、 的大小有關。通過導體的 越大，導體的 越大， 越長，產(chǎn)生的熱量越多。評估與交流：關于探究電熱器產(chǎn)生熱量的多少與電流的關系，你能否設計一個與本探究不同的實驗方案？與同學們進行交流與探討，并評價各自設計的實驗方案的優(yōu)點與不足之處。知識點三：電熱的利用和防止（一）電熱的利用：日常生產(chǎn)、生活中會經(jīng)常用到電熱，如家用的熱水器、電飯煲等，這些都是用電來加熱的設備，叫電熱器。這些用電器的共同特點就是利用電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使我們獲得需要的熱量。有些電器通電時也能產(chǎn)生熱量，但是由于不是用電來加熱的，所以不能叫電熱器（如電視機、電腦等）。（二）電熱的危害：很多情況下，電流通過導體時產(chǎn)生的熱量，并不是我們需要的，這時電能白白消耗掉了，有時還會引起事故甚至災害，所以要想辦法阻止電熱的產(chǎn)生。我們說的電熱的危害是對于我們的需要來說的，如果產(chǎn)生的熱量是我們需要的，那對我們是有利的，反之就是有害的，如：電視機在工作時產(chǎn)生的熱量，在正常觀看時是有害的，但當電視機長時間不用時，我們可以利用電熱來驅(qū)潮，這時的電熱是有利的。電熱器在工作時產(chǎn)生的熱量如果過多，也會帶來危害，所以我們在正常使用電能產(chǎn)生的熱量時，也要注意安全。類型一：基礎訓練例1電動機是將電能轉(zhuǎn)化成機械能的機器，但由于線圈內(nèi)部有電阻，所以同時還有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能若一臺玩具電動機接在6 V的電源兩端，使其正常轉(zhuǎn)動時，通過電動機中的電流為0.3 A；短暫地卡住電動機轉(zhuǎn)動軸，使其不能轉(zhuǎn)動，通過電動機中的電流為3A則這臺電動機線圈的電阻為_，正常轉(zhuǎn)動時的效率是_。解析：答案：總結(jié)升華： 。舉一反三：晨光從一臺廢舊收錄機內(nèi)拆下一只電動機，他將一只電流表與其串聯(lián)后接在6V的穩(wěn)定電源上。閉合開關后，電動機未轉(zhuǎn)動，而此時電流表的示數(shù)為2A，檢查發(fā)現(xiàn)電動機的軸承被卡住了。排除故障后，電動機正常轉(zhuǎn)動，這時電流表示數(shù)為0.5A。求：（1）電動機線圈的電阻；（2）電動機正常工作時的耗電功率；（3）電動機正常工作時的發(fā)熱功率；（4）電動機被卡住時的發(fā)熱功率。解析：答案：例2電熨斗通電一段時間后變得很熱，而連接電熨斗的導線卻不怎么熱，這主要是因為( ) A導線的絕緣皮隔熱 B導線散熱比電熨斗快 C通過導線的電流小于通過電熨斗的電流 D導線的電阻遠小于電熨斗電熱絲的電阻解析：答案：總結(jié)升華： 。舉一反三：1、某導體通過1A的電流時，在某一段時間內(nèi)放出的熱量是4J，如果通過它的電流增加到2A，在相同的時間內(nèi)放出的熱量是（）A8JB16JC32J D64J解析：答案：2、有2A的電流通過一電阻器，在一定時間內(nèi)產(chǎn)生一定的熱量，如果電流增加到4A，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是前者的（ ）A B C4倍 D2倍解析：答案：類型二：綜合應用例3一幢樓的用電器全部使用時，用電器的總功率為P，保險絲每分鐘發(fā)熱為Q，若只用部分用電器時，消耗的功率為，這時保險絲每分鐘發(fā)熱是多少？解析：總結(jié)升華： 。舉一反三：如圖所示，把標有“220V 60W”的電烙鐵R與一個滑動變阻器串聯(lián)后接在220V的電源上，若要電烙鐵正常工作，變阻器的滑片P應處在什么位置？通電20min電流通過電烙鐵可產(chǎn)生多少熱量？當移動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)變?yōu)殡娎予F正常工作時的一半時，則通電20min的電烙鐵上可產(chǎn)生多少熱量？解析：答案：探究園地：例4某電熱水器的工作原理如圖所示，（已知兩電阻絲的阻值相等，電源電壓保持不變），它有加熱和保溫兩個工作狀態(tài)。當開關S1接b ，S2斷開時，它處于 狀態(tài)。此時電路功率為P1，當開關S1接a ，S2閉合時，它處于 狀態(tài)，此時電路功率為P2，則P1：P2= 。解析：答案：總結(jié)升華： 。舉一反三：兩根阻值相同的電阻絲，分別串聯(lián)和并聯(lián)后接在同一電源上，燒開同一壺水所用的時間分別為t1和t2，比較它們大小時，有（ ）At2>t1 Bt1>t2 Ct1=t2 D條件不夠，無法判定。解析：答案：例5有一個直流電動機，把它裝入0.2V電壓的電路時，電機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4A；若把電動機接入2.0V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1.0A，求電動機工作時的輸出功率是多大？如果在電動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然卡住，電動機的發(fā)熱功率又是多大？解析：答案：總結(jié)升華： 。例6打開家庭電路中的電燈，會看到電燈熱得發(fā)光，與燈連接的導線的發(fā)熱卻覺察不出來，這是為什么？解析：答案：總結(jié)升華： 。舉一反三：一個大功率用電器，用鋁導線連接到電源上，工作時發(fā)現(xiàn)鋁導線太熱，若使導線不太熱，下列方法中比較可行的是（ ）A改用粗細相同的銅導線B將原來的鋁導線剪短些C將原來的鋁導線加長些D換用更粗的鋁導線解析：答案：例7小強同學為了探究“通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系”，設計了如圖所示的實驗（甲、乙兩個相同的燒瓶里裝滿煤油，玻璃管內(nèi)液面相同）。G_+甲乙 （1）電阻絲甲與乙采用串聯(lián)的連接方式，其目的是 。（2）已知電阻絲的阻值R甲>R乙，通電一段時間后， 燒瓶中的玻璃管液面上升較高。（3）我們保持電源的電壓不變，利用該實驗裝置還可以探究通電導體產(chǎn)生的熱量與 的關系。（寫出一種即可）（4）上述實驗中，用到的科學方法主要是“控制變量法”，請你另舉一個平時學習過程中用到這種方法的實驗名稱： 。解析：例8有一個電壓值可任意選取的電源，有若干根電阻值相同的電阻絲。現(xiàn)把一根電阻絲接在電壓值為U 的電源上，通電1min，電阻絲產(chǎn)生的熱量為Q，要想使電阻絲產(chǎn)生的熱量為3Q，應采取哪三種最簡單的不同方法。解析：總結(jié)升華： 。舉一反三：兩個阻值分別為R1與R2的電熱絲，R1=15，R2=30。把它們串聯(lián)后接在家庭電路上，經(jīng)過9min產(chǎn)生熱量Q。若把它們并聯(lián)后仍接在家庭電路上，要產(chǎn)生同樣熱量Q，需要多少時間？（設電熱絲的電阻不受溫度影響）解析：答案：例9李明同學從商店里買來一個電熱毯。使用中有時感到溫度太高，他想用一個開關和一個電阻把它改裝為兩檔，使電熱毯在單位時間內(nèi)的發(fā)熱量為原來的一半。廠家說明書上只寫著額定電壓為220 V，沒有其他額定指標。請你設計一個方案完成這項改裝。要求：（1）畫出電路圖；（2）推導出所用電阻大小的計算公式；（3）指出安裝時必須注意的問題。解析：總結(jié)升華： 。三、總結(jié)與測評要想學習成績好，總結(jié)測評少不了！課后復習是學習不可或缺的環(huán)節(jié)，它可以幫助我們鞏固學習效果，彌補知識缺漏，提高學習能力。常考點：（一）電流的熱效應；（二）焦耳定律的理解與計算：在應用焦耳定律的表達式來解決問題時，應該根據(jù)具體情況進行分析選用。在串聯(lián)電路中，由于 相等，應該用Q= 來分析，此時導體產(chǎn)生的熱量與 成正比；而并聯(lián)時，由于 相等，應該用Q= 公式來分析，導體產(chǎn)生的熱量與 成反比。（三）電功與電熱的區(qū)別：主要是區(qū)別電路是純電阻電路還是非純電阻電路，只有在純電阻電路中才可以用電功公式來計算電熱，即W= ；而在非純電阻電路中則W> 。（四）電熱的利用和防止。成果測評現(xiàn)在來檢測一下學習的成果吧！請到網(wǎng)校測評系統(tǒng)和模擬考試系統(tǒng)進行相關知識點的測試。知識點：電和熱測評系統(tǒng)分數(shù)： 模擬考試系統(tǒng)分數(shù)： 自我反饋學完本節(jié)知識，你有哪些新收獲？總結(jié)本節(jié)的有關習題，將其中的好題及錯題分類整理。我的收獲習題整理題目或題目出處所屬類型或知識點分析及注意問題好題錯題