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1、第三课时第三课时 焦焦 耳耳 定定 律律 要点考点聚焦要点考点聚焦 课前热身课前热身 典型例题解析典型例题解析 方法小结方法小结 课时训练课时训练第九章第九章 电功和电功率电功和电功率 要点考点聚焦要点考点聚焦 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焦耳定律的实验、电热器的构造特点和原理等. .其中有关焦其中有关焦耳定律的应用的试题较多，多表现为计算题，应用焦耳定律耳定律的应用的试题较多，多表现
2、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求与之相关的各物理量，对于焦耳定律的表达式Q=IQ=I2 2RtRt适用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，而由之推导出的的 Q=UIt=U Q=UIt=U2 2/ /Rt=PtRt=Pt则只能适用于纯电阻电路求电流热效应则只能适用于纯电阻电路求电流热效应的计算的计算 ，使用时一定要分清情况，注意公式的应用范围，使用时一定要分清情况，注意公式的应用范围，切忌乱套公式切忌乱套公式. .有关用电器产生的电热的计算问题，往往要有关用电器产生的电热的计算问题，往往要综合运用到串、
3、并联电路的特性、欧姆定律和热量等知识，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用电器的电功率( (有关电功率的计算请参见第有关电功率的计算请参见第2 2课时电功率课时电功率) )，很多电热问题归根究底也就是想办法求电功率，很多电热问题归根究底也就是想办法求电功率. .复习本课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时内容时特别要注意与电功、电功率知
4、识的相互联系. .课前热身课前热身1.电流通过导体时产生的热量跟电流通过导体时产生的热量跟_成正比，跟导体成正比，跟导体的的_成正比，跟成正比，跟_成正比，这个规律叫做焦耳成正比，这个规律叫做焦耳定律，数字定律，数字 表达式是表达式是_.2.电热器是利用电流的电热器是利用电流的_效应制成的，它的主要部件是效应制成的，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，电阻分别为有两根金属电阻丝，电阻分别为5和和15，将它们串联后将它们串联后接在一个电源两端，它们的电接在一个电源两端，它们的电 压之比为压之比为_，在相同的时间，在相同的
5、时间内产生的热量之比为内产生的热量之比为_； 如果将它们并联同一电源两极间如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为，通过它们的电流之比为_，在相等的，在相等的 时间内产生的热量时间内产生的热量之比为之比为_.电流的平方电流的平方电阻电阻通电的时间通电的时间Q=I2Rt热热发热体发热体 热量热量1 31 33 13 1课前热身课前热身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，那么下列说法加上相同的电压，那么下列说法 中正确的是中正确的是( )A.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多长的镍铬合金线电阻较
6、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一根电阻丝接在电压U=5V的电源上，在的电源上，在1s内产生的热量内产生的热量是是2J，要让该电阻要让该电阻(其电阻大其电阻大 小恒定不变小恒定不变)产生产生8J的热量，的热量，可采用的办法是可采用的办法是( )A.使电源电压变为使电源电压变为10V
7、，通电时间仍为通电时间仍为1SB.使电源电压仍为使电源电压仍为5V，通电时间变为通电时间变为2SC.使电源电压变为使电源电压变为20V，通电时间变为通电时间变为 SD.使电源电压变为使电源电压变为10V，通电时间变为通电时间变为2SCA课前热身课前热身6.有一种家用电熨斗的规格为有一种家用电熨斗的规格为“220V，300W”，这种电熨这种电熨斗内部的电热丝的电阻是多少斗内部的电热丝的电阻是多少?如如 在额定电压下工作，在额定电压下工作，1min内产生的热量是多少内产生的热量是多少?【答案答案】161.3，1.8104J典型例题解析典型例题解析【例例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连
8、接着用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎铜导线却不怎 么热，这是为什么么热，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可知，当两导体中电流和通电时 间均相同时，电流产生的热间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比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由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电电 阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多阻大得多，所以电炉丝产生
9、的热量比铜导线要大得多. 【例例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈线圈的电阻为的电阻为2 ，通过线圈的电流为通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时，这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为一秒钟消耗的电能为_J，产生的热量为产生的热量为_J.3800200典型例题解析典型例题解析【例例3】在如图在如图9-3-1所示的电路的方框内有一种发热装置，所示的电路的方框内有一种发热装置，它是由三段阻它是由三段阻 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方框外的电路相连接.当开关当开关S
10、掷到掷到A点时点时 为高温，掷到为高温，掷到B点点时为低温时为低温(电源电压不变电源电压不变)，且在相同时间内，高温时产生的，且在相同时间内，高温时产生的热量是低热量是低 温时产生的热量的温时产生的热量的2倍，试在方框内画出它的电路倍，试在方框内画出它的电路图图.图图9-3-1答案答案典型例题解析典型例题解析典型例题解析典型例题解析【例例4】现有甲、乙两只废旧电炉，分别标有现有甲、乙两只废旧电炉，分别标有“220V，1000W” 和和“220V，500W”字样，其中电热丝均完好无损字样，其中电热丝均完好无损.某同学想利用某同学想利用这些电热丝来自制一个电热器接入照明这些电热丝来自制一个电热器接
11、入照明 电路中使用，下列设想电路中使用，下列设想可行的是可行的是( )A.要使电热器的电功率为要使电热器的电功率为250W，只要将乙电热丝的一半接入只要将乙电热丝的一半接入电路电路B.要使电热器的电功率为要使电热器的电功率为2000W，只要将乙电热丝分成等长的只要将乙电热丝分成等长的两段并联后接入电路两段并联后接入电路 C.要使电热器的电功率为要使电热器的电功率为400W，只要将乙电热丝与一半长的只要将乙电热丝与一半长的甲电热丝串联后接入电甲电热丝串联后接入电 路路D.要使电热器的电功率为要使电热器的电功率为750W，只要将两只电热丝各取一半只要将两只电热丝各取一半串联后接入电路串联后接入电路
12、C方法小结方法小结 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电阻性器件.对于非纯电阻性器件，电流产生的热量只能用对于非纯电阻性器件，电流产生的热量只能用Q=I 2Rt来计算，而纯电阻性器件则可用下列等式中任一个计来计算，而纯电阻性器件则可用下列等式中任一个计算热量：算热量：Q=I2Rt= W=UIt=U2/Rt=Pt.在很多情况下，计算纯在很多情况下，计算纯电阻性器件产生的电热问电阻性器件产生的电热问 题，可归结为用电器的
13、电功率的计题，可归结为用电器的电功率的计算问题算问题(因为通电时间往往为已知因为通电时间往往为已知)，所以必须理解电，所以必须理解电 功率的功率的各个计算公式，以及串并联电路特性和欧姆定律各个计算公式，以及串并联电路特性和欧姆定律.至于将用电至于将用电器的电热问题与热学中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 吸收吸收了，然后分头求解即可了，然后分头求解即可. 课时训练课时训练1.某同学自制了一个某同学自制了一个“电热驱蚊器电热驱蚊器”，它的发热元件是
14、一，它的发热元件是一个阻值为个阻值为1.0104的电阻的电阻. 将这个电热驱蚊器接在电源的将这个电热驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为两端，当电源两端电压为220V时，时，1min内产生的热量的内产生的热量的_J.2.一个标有一个标有“220V，500W”字样的电加热器字样的电加热器(俗称俗称“热得热得快快”)，正常工作，正常工作20分钟产生的热分钟产生的热 量为量为_焦焦.假若电假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大 气压下气压下 _(填填“能能”或或“不能不能”)将质量为将质量为2千克千克20的水加热的水加热至沸腾至沸腾.3.阻值为阻
15、值为R的电热丝接到电压不变的电源上，的电热丝接到电压不变的电源上，3分钟可以使分钟可以使一杯水烧开，现换用阻值为一杯水烧开，现换用阻值为2 R的电阻，再接到此电源上，的电阻，再接到此电源上，_分钟可以使同样的一杯水烧开分钟可以使同样的一杯水烧开.290.4不能不能61056课时训练课时训练4.如图如图9-3-3所示，电源电压所示，电源电压220伏，伏，R是电烙铁，标有是电烙铁，标有“220V，40W”字样；字样；L是电灯泡是电灯泡 ，标有，标有“PZ22040”字样字样.当开关当开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是_焦，焦，当开关当开关S断开时，电烙铁的实际功
16、率是断开时，电烙铁的实际功率是_瓦；开关瓦；开关S断断 开后，开后，整个电路工作整个电路工作_小时消耗小时消耗1千瓦电能千瓦电能.5.将规格分别为将规格分别为“220V，1000W”和和“220V，500W”的甲、的甲、乙两根电阻丝串联起来乙两根电阻丝串联起来 ，接入一电源两极，电源最大不能，接入一电源两极，电源最大不能超过超过_伏，此时，整个电路的最大功率伏，此时，整个电路的最大功率 是是_瓦瓦.750 502.410 310图图9-3-3330课时训练课时训练6.研究焦耳定律的实验装置如图研究焦耳定律的实验装置如图9-3-4所示，在两个相同的烧所示，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根
17、瓶中装满煤油，瓶中各放一根 电阻丝，甲瓶中电阻丝的阻值电阻丝，甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中的电阻大比乙瓶中的电阻大.实验分三步进行，其中第一步为：接通实验分三步进行，其中第一步为：接通电电 路一段时间，比较甲、乙两瓶中的煤油哪个上升得高，这路一段时间，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一步是在什么情况下研究热量跟哪 个物理量的关系个物理量的关系?( )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
18、不同的情况下，研究热量跟通电时间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系D图图9-3-4课时训练课时训练图图9-3-4课时训练课时训练7.如图如图9-3-5所示，所示，a、b相同容器中分别装有相同质量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的水，水中的电阻丝的阻值分别 为为R1和和R2，且，且R1R2，则闭分开关则闭分开关S后，后，a、b容器中水温上容器中水温上 升较快的是升较快的是( )A. a容器中的水容器中的水B. b容器中的水容器中的水C. a
19、、b容器中的水温上升的快慢一样容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断无法判断B图图9-3-5课时训练课时训练8.一电热器有两根电阻丝，当只使用一根时，需一电热器有两根电阻丝，当只使用一根时，需t1分钟才分钟才能煮沸一壶水，当只使用另一根通电时，需要能煮沸一壶水，当只使用另一根通电时，需要t2分钟才能分钟才能煮沸一壶水，已知煮沸一壶水，已知t1 t2，若将这两根电阻丝并联起来使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用，则煮沸同样一壶水的时间为t，那么那么 （ ）A. t 大于（大于（t1 + t2 ）B. t小于（小于（t1 + t2 ）C. t介于介于t1和和t2之间之间D. t 应为应为t1和和t2之和之和9.在温度是在温度是20的的2400g的水里有一根阻值为的水里有一根阻值为10的电阻丝的电阻丝.若通过这根电阻丝的电流是若通过这根电阻丝的电流是10 A，需要多少时间才能把水需要多少时间才能把水加热到加热到95(假设电阻丝放出的热量全部被水吸收假设电阻丝放出的热量全部被水吸收)?【答案答案】756秒秒D
