2022年中考物理專題復(fù)習 電與熱學案

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1、2022年中考物理專題復(fù)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(yīng)及其影響，并了解電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)； 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(yīng)；焦耳定律及其應(yīng)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(yīng)用 “凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”?？茖W地預(yù)習才能使我們上課聽講更有目的性和針對性。我們要在預(yù)習的基礎(chǔ)上，認真聽講，做到眼

2、睛看、耳朵聽、心里想、手上記。 知識點一：電流的熱效應(yīng) （一）定義：電流通過導(dǎo)體時電 能轉(zhuǎn)化成 ，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。 （二）影響電流的熱效應(yīng)的大小的因素：導(dǎo)體通電時，產(chǎn)生熱效應(yīng)的多少與 的大小、 的大小和 有關(guān)。 越長， 越大， 越大，產(chǎn)生的熱量越多。 說明：電流通過導(dǎo)體時，電流的熱效應(yīng)總是存在的。這是因為導(dǎo)體都有 。導(dǎo)體通電時，由于要克服導(dǎo)體對電流的阻礙作用，所以要消耗電能，這時電能轉(zhuǎn)化成

3、 。如果導(dǎo)體的電阻為零，電流通過導(dǎo)體時，不需要把電能轉(zhuǎn)化成 ，這時電能在導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體產(chǎn)生的熱量受 的影響最大。 （2）在應(yīng)用焦耳定律的表達式來解決問題時，

4、應(yīng)該根據(jù)具體情況進行分析選用，例如，當幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來時，由于通過導(dǎo)體的 相等，通電 也相等，應(yīng)用表達式Q= 分析，此時導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 成正比；當幾個導(dǎo)體并聯(lián)起來時，由于加在導(dǎo)體兩端的 相等，通電 也相等，應(yīng)用表達式Q= 分析，此時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 成反比。 （3）幾個公式的比較 應(yīng)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(dǎo)出公式 　　　

5、 、 　　　 　　　 、 　　　 　　　　 　　　　 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(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素 （1

6、）提出問題： 探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和哪些因素有關(guān)。 （2）猜想與假設(shè)：電熱器一般是由電阻構(gòu)成的，那么它們產(chǎn)生的熱量會不會與電阻有關(guān)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(guān)呢？ （3）實驗設(shè)計： 實驗器材：蓄電池組、開關(guān)一個、兩只帶電阻絲的燒瓶、兩只 ，滑動變阻器、 表、導(dǎo)線。 實驗步驟： ①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)。 ②按圖所示連接好電路圖。 （4）進行實驗 ①閉合開關(guān)，讀出

7、 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(guān)數(shù)據(jù)記入表格。 ②斷開開關(guān)，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(guān)，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（Ω） 電流（A） 通電時間（min） 升高溫度（℃） 1 甲 5 1 3 5 乙 10

8、 1 3 10 2 甲 5 1 6 10 乙 10 1 6 20 3 甲 5 2 3 20 乙 10 2 3 40 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(yīng)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

9、，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(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 的大小、 的長短、 的大小有關(guān)。通過導(dǎo)體的 越大，導(dǎo)體的 越大， 越長，產(chǎn)生的熱量越多。 評估與交流：關(guān)于探究電熱器產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系，你能否設(shè)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(shè)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(shè)

10、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(dǎo)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(zāi)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

11、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(chǔ)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________Ω，正常轉(zhuǎn)動時的效率是________________。 解析： 答案： 總結(jié)升華：

12、 。 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(guān)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

13、： 例2．電熨斗通電一段時間后變得很熱，而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么 熱，這主要是因為( ) A．導(dǎo)線的絕緣皮隔熱 B．導(dǎo)線散熱比電熨斗快 C．通過導(dǎo)線的電流小于通過電熨斗的電流 D．導(dǎo)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：

14、 。 舉一反三： 1、某導(dǎo)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（　） A．8J　 　B．16J　 　C．32J D．64J 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． C．4倍 D．2倍 解析： 答案： 類型二：綜合應(yīng)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

15、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(yīng)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

16、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(guān)S1接b ，S2斷開時，它處于 狀態(tài)。此時電路功率為P1，當開關(guān)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：

17、 。 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（ ） A．t2>t1 B．t1>t2 C．t1=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

18、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(dǎo)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：

19、 。 舉一反三： 一個大功率用電器，用鋁導(dǎo)線連接到電源上，工作時發(fā)現(xiàn)鋁導(dǎo)線太熱，若使導(dǎo)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(dǎo)線 B．將原來的鋁導(dǎo)線剪短些 C．將原來的鋁導(dǎo)線加長些 D．換用更粗的鋁導(dǎo)線 解析： 答案： 例7．小強同學為了探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，設(shè)計

20、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(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)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：

21、 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(yīng)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=1

22、5Ω，R2=30Ω。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(shè)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(guān)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(shè)計一個方案完成這項改裝。要求：（1）畫出電路圖；（2）推導(dǎo)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：

23、 。 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(fù)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(yīng)； （二）焦耳定律的理解與計算：在應(yīng)用焦耳定律的表達式來解決問題時，應(yīng)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(yīng)該用Q=

24、 來分析，此時導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 成正比；而并聯(lián)時，由于 相等，應(yīng)該用Q= 公式來分析，導(dǎo)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(guān)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(guān)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