2022年中考物理專題復(fù)習(xí) 電與熱學(xué)案

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1、2022年中考物理專題復(fù)習(xí) 電與熱學(xué)案 明確學(xué)習(xí)目標(biāo)及主要的學(xué)習(xí)方法是提高學(xué)習(xí)效率的首要條件，要做到心中有數(shù)！ 學(xué)習(xí)目標(biāo)： l 體驗(yàn)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(lái)解決實(shí)際問(wèn)題； l 了解電熱的利用和防止。 重點(diǎn)難點(diǎn)： l 重點(diǎn)：電流的熱效應(yīng)；焦耳定律及其應(yīng)用；電熱的計(jì)算。 l 難點(diǎn)：焦耳定律的理解；增大與減小電熱功率的措施。 學(xué)習(xí)策略： l 細(xì)心加耐心，一定能掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn)！ 二、學(xué)習(xí)與應(yīng)用 “凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”?？茖W(xué)地預(yù)習(xí)才能使我們上課聽(tīng)講更有目的性和針對(duì)性。我們要在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真聽(tīng)講，做到眼

2、睛看、耳朵聽(tīng)、心里想、手上記。 知識(shí)點(diǎn)一：電流的熱效應(yīng) （一）定義：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電 能轉(zhuǎn)化成 ，這個(gè)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(shí)，產(chǎn)生熱效應(yīng)的多少與 的大小、 的大小和 有關(guān)。 越長(zhǎng)， 越大， 越大，產(chǎn)生的熱量越多。 說(shuō)明：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電流的熱效應(yīng)總是存在的。這是因?yàn)閷?dǎo)體都有 。導(dǎo)體通電時(shí)，由于要克服導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，所以要消耗電能，這時(shí)電能轉(zhuǎn)化成

3、 。如果導(dǎo)體的電阻為零，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，不需要把電能轉(zhuǎn)化成 ，這時(shí)電能在導(dǎo)體中傳播時(shí)也不會(huì)因 而損失。 知識(shí)點(diǎn)二：焦耳定律 （一）內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 　　成正比，跟 成正比， 　　　　　　　 成正比的這個(gè)規(guī)律叫焦耳定律。 （二）公式：Q= 。 （三）焦耳定律的另外兩個(gè)表達(dá)式： 　　 、 　　 （1）從公式我們能看出，電流通過(guò)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(dá)式來(lái)解決問(wèn)題時(shí)，

4、應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分析選用，例如，當(dāng)幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái)時(shí)，由于通過(guò)導(dǎo)體的 相等，通電 也相等，應(yīng)用表達(dá)式Q= 分析，此時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 成正比；當(dāng)幾個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)起來(lái)時(shí)，由于加在導(dǎo)體兩端的 相等，通電 也相等，應(yīng)用表達(dá)式Q= 分析，此時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 成反比。 （3）幾個(gè)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(jì)算電熱。因?yàn)樵? 電路中，電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生 ，此時(shí)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(lái)產(chǎn)生 ，如電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，既產(chǎn)生熱量，又產(chǎn)生機(jī)械能，電功等于熱量與機(jī)械能之和，即W> ，故此時(shí)就不能用電功的公式來(lái)計(jì)算電熱了。 （四）探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素 （1

6、）提出問(wèn)題： 探究電流通過(guò)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(huì)不會(huì)與電阻有關(guān)系呢？又因?yàn)殡姛崞髦挥性谕姇r(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 實(shí)驗(yàn)器材：蓄電池組、開(kāi)關(guān)一個(gè)、兩只帶電阻絲的燒瓶、兩只 ，滑動(dòng)變阻器、 表、導(dǎo)線。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①在兩個(gè)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(gè)燒瓶，并記下 的示數(shù)。 ②按圖所示連接好電路圖。 （4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ①閉合開(kāi)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(jì)算出煤油升高的溫度，將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格。 ②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電路中的 ，待 示數(shù)回到接近原來(lái)值時(shí)再閉合開(kāi)關(guān)，讀出 表的示數(shù)，通電3min，分別讀出 的示數(shù)，計(jì)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(shí)驗(yàn)序號(hào) 電阻絲 電阻值（Ω） 電流（A） 通電時(shí)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(shí)驗(yàn)時(shí)，兩只燒瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)中我們用到了控制變量法，如：我們把阻值不同的兩個(gè)電阻 聯(lián)，是為了使通過(guò)兩個(gè)電阻的 和通電時(shí)間相等。 現(xiàn)象和結(jié)論： 現(xiàn)象：當(dāng)把兩個(gè)阻值不同的電阻絲串聯(lián)在電路中時(shí)，通電一段時(shí)間后，電阻小的燒瓶?jī)?nèi)的 變化較小。當(dāng)增大電流時(shí)

9、，在相同的時(shí)間內(nèi) 變化的示數(shù)較大。通電時(shí)間越長(zhǎng)， 的示數(shù)變化越大。 結(jié)論：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 的大小、 的長(zhǎng)短、 的大小有關(guān)。通過(guò)導(dǎo)體的 越大，導(dǎo)體的 越大， 越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。 評(píng)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(jì)一個(gè)與本探究不同的實(shí)驗(yàn)方案？與同學(xué)們進(jìn)行交流與探討，并評(píng)價(jià)各自設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)與不足之處。 知識(shí)點(diǎn)三：電熱的利用和防止 （一）電熱的利用：日常生產(chǎn)、生活中會(huì)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(lái)加熱的設(shè)

10、備，叫電熱器。 這些用電器的共同特點(diǎn)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(shí)也能產(chǎn)生熱量，但是由于不是用電來(lái)加熱的，所以不能叫電熱器（如電視機(jī)、電腦等）。 （二）電熱的危害：很多情況下，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，并不是我們需要的，這時(shí)電能白白消耗掉了，有時(shí)還會(huì)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(shuō)的電熱的危害是對(duì)于我們的需要來(lái)說(shuō)的，如果產(chǎn)生的熱量是我們需要的，那對(duì)我們是有利的，反之就是有害的，如：電視機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，在正常觀看時(shí)是有害的，但當(dāng)電視機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，我們可以利用電熱來(lái)驅(qū)潮，這時(shí)的電熱是有利的。 電熱器在工作時(shí)產(chǎn)生的熱

11、量如果過(guò)多，也會(huì)帶來(lái)危害，所以我們?cè)谡Ｊ褂秒娔墚a(chǎn)生的熱量時(shí)，也要注意安全。 類型一：基礎(chǔ)訓(xùn)練 例1．電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，但由于線圈內(nèi)部有電阻，所以同時(shí)還有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．若一臺(tái)玩具電動(dòng)機(jī)接在6 V的電源兩端，使其正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)中的電流為0.3 A；短暫地卡住電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)中的電流為3A．則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為_(kāi)_______Ω，正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率是________________。 解析： 答案： 總結(jié)升華：

12、 。 舉一反三： 晨光從一臺(tái)廢舊收錄機(jī)內(nèi)拆下一只電動(dòng)機(jī)，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(kāi)關(guān)后，電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)，而此時(shí)電流表的示數(shù)為2A，檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軸承被卡住了。排除故障后，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流表示數(shù)為0.5A。求： （1）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻； （2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的耗電功率； （3）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的發(fā)熱功率； （4）電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)的發(fā)熱功率。 解析： 答案

13、： 例2．電熨斗通電一段時(shí)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?yàn)? ) A．導(dǎo)線的絕緣皮隔熱 B．導(dǎo)線散熱比電熨斗快 C．通過(guò)導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電熨斗的電流 D．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)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(guò)1A的電流時(shí)，在某一段時(shí)間內(nèi)放出的熱量是4J，如果通過(guò)它的電流增加到2A，在相同的時(shí)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(guò)一電阻器，在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生一定的熱量，如果電流增加到4A，在相同的時(shí)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(shí)，用電器的總功率為P，保險(xiǎn)絲每分鐘發(fā)熱為Q，若只用部分用電器時(shí)，消耗的

15、功率為，這時(shí)保險(xiǎn)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(biāo)有“220V 60W”的電烙鐵R與一個(gè)滑動(dòng)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(guò)電烙鐵可產(chǎn)生多少熱量？當(dāng)移動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)變?yōu)殡娎予F正常工作時(shí)的一半時(shí)，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(gè)工作狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1接b ，S2斷開(kāi)時(shí)，它處于 狀態(tài)。此時(shí)電路功率為P1，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1接a ，S2閉合時(shí)，它處于 狀態(tài)，此時(shí)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(kāi)同一壺水所用的時(shí)間分別為t1和t2，比較它們大小時(shí)，有（ ） A．t2>t1 B．t1>t2 C．t1=t2 D．條件不夠，無(wú)法判定。 解析： 答案： 例5．有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它裝入0.2V電壓的電路時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A，求電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的輸出功

18、率是多大？如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率又是多大？ 解析： 答案： 總結(jié)升華： 。 例6．打開(kāi)家庭電路中的電燈，會(huì)看到電燈熱得發(fā)光，與燈連接的導(dǎo)線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)，這是為什么？ 解析： 答案： 總結(jié)升華：

19、 。 舉一反三： 一個(gè)大功率用電器，用鋁導(dǎo)線連接到電源上，工作時(shí)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(xì)相同的銅導(dǎo)線 B．將原來(lái)的鋁導(dǎo)線剪短些 C．將原來(lái)的鋁導(dǎo)線加長(zhǎng)些 D．換用更粗的鋁導(dǎo)線 解析： 答案： 例7．小強(qiáng)同學(xué)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(jì)

20、了如圖所示的實(shí)驗(yàn)（甲、乙兩個(gè)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，用到的科學(xué)方法主要是“控制變量法”，請(qǐng)你另舉一個(gè)平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中用到這種方法的實(shí)驗(yàn)名稱： 。 解析：

21、 例8．有一個(gè)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(jiǎn)單的不同方法。 解析： 總結(jié)升華： 。 舉一反三： 兩個(gè)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(guò)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(shí)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(xué)從商店里買來(lái)一個(gè)電熱毯。使用中有時(shí)感到溫度太高，他想用一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)電阻把它改裝為兩檔，使電熱毯在單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量為原來(lái)的一半。廠家說(shuō)明書上只寫著額定電壓為220 V，沒(méi)有其他額定指標(biāo)。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案完成這項(xiàng)改裝。要求：（1）畫出電路圖；（2）推導(dǎo)出所用電阻大小的計(jì)算公式；（3）指出安裝時(shí)必須注意的問(wèn)題。 解析： 總結(jié)升華：

23、 。 三、總結(jié)與測(cè)評(píng) 要想學(xué)習(xí)成績(jī)好，總結(jié)測(cè)評(píng)少不了！課后復(fù)習(xí)是學(xué)習(xí)不可或缺的環(huán)節(jié)，它可以幫助我們鞏固學(xué)習(xí)效果，彌補(bǔ)知識(shí)缺漏，提高學(xué)習(xí)能力。 ?？键c(diǎn)： （一）電流的熱效應(yīng)； （二）焦耳定律的理解與計(jì)算：在應(yīng)用焦耳定律的表達(dá)式來(lái)解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分析選用。在串聯(lián)電路中，由于 相等，應(yīng)該用Q=

24、 來(lái)分析，此時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 成正比；而并聯(lián)時(shí)，由于 相等，應(yīng)該用Q= 公式來(lái)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(lái)計(jì)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(cè)評(píng) 現(xiàn)在來(lái)檢測(cè)一下學(xué)習(xí)的成果吧！請(qǐng)到網(wǎng)校測(cè)評(píng)系統(tǒng)和模擬考試系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的測(cè)試。 知識(shí)點(diǎn)：電和熱 測(cè)評(píng)系統(tǒng)分?jǐn)?shù)： 模擬考試系統(tǒng)分?jǐn)?shù)： 自我反饋 學(xué)完本節(jié)知識(shí)，你有哪些新收獲？總結(jié)本節(jié)的有關(guān)習(xí)題，將其中的好題及錯(cuò)題分類整理。 我的收獲 習(xí)題整理 題目或題目出處 所屬類型或知識(shí)點(diǎn) 分析及注意問(wèn)題 好題 錯(cuò)題