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1、第九单元 电功率 生活用电,第 20 讲 焦耳定律,目录,焦耳定律属于电学的一个重 要知识点，它与其他电学知识有着密切的联系。河北省近年来对该知识的考查相对 其他电学知识来说较少，每年分值在0.51分，考查方式 一是在选择题（第10题）中 考查有关利用电流热效应的 设备、焦耳定律的公式等基 本知识，非常简单；二是在填空题（第25题或26题）中 考查有关利用焦耳定律计算 电热的问题，难度也不大。 预计2018年仍保持常态考查 以上两点。,考点1 探究电流的热效应,考点2 焦耳定律,考点3 电热的利用和防止,考点1 探究电流的热效应,续表,电流,电流通过导体时，将电能转化为热能的现象叫电流的热效应
2、。电流的热效应是电流的普遍现象。,考点2 焦耳定律,电流的二次方,导体的电阻,通电时间,3.电热的利用电热器,考点3 电热的利用和防止,热,高,2.电热的危害及防止,保险丝利用电热将自身烧断，从而保护电路中的导线不被烧坏，这里利用了“逆向思维”。,散热风扇,散热窗,命题方向一 电流的热效应,命题方向二 焦耳定律的基本计算,命题方向一 电流的热效应,考题1,(2017扬州)如图20.1所示，下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是()A.电风扇 B.电水壶 C.电视机 D.微波炉,B,【寻考法】本题考查的是有关电流的热效率的知识，一般与其他基础知识结合进行考查，多出现在河北理科综合卷的第10题
3、，所占分值0.5分，难度不大。,【探解法】在常见的家用电器中，电风扇主要是电能转化成机械能，电水壶主要是电能转化成内能，电视机主要是电能转化为声能和光能，微波炉是应用电磁波工作的，故A、C、D均不符合题意，只有B正确。,【点学法】学习过程中要知道电流具有热效应，熟悉生活中常见的电器设备，多了解它们的工作原理。凡是将电能转化为内能来利用的设备，如电水壶、电炉子、电暖气等，这些都利用了电流的热效应。,变式1,(2017长沙)某品牌电炖锅有高温、低温两挡，它的内部简化电路图如图所示。当开关S1和S2都闭合时，电炖锅处于_(填“高”或“低”)温挡；用电炖锅炖汤是利用了电流的_(填“热效应”或“磁效应”
4、)。,高,热效应,【解析】由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，R1和R2并联，因为电阻越并越小，所以此时电路电阻最小，而电源电压一定，由P 可知，此时电炖锅电功率最大，为高温挡；用电炖锅炖汤消耗电能转化为内能，利用了电流的热效应。,6,考题2,(2017福建)如图20.2所示是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压为6 V，R1、R2的阻值分别为3 、6 ，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换。保暖鞋在低温挡工作时的电功率是_W，它在高温挡工作1 min产生的热量是_J。,命题方向二 焦耳定律的基本计算,1 080,【探解法】由电路图可知，开关S接触ab两触点时，
5、电路断路，电路的功率为0W；开关S接触bc两触点时，电路为R2的简单电路，电路的电功率P1 6 W；开关S接触cd两触点时，R1与R2并联，,【寻考法】本题考查了电功率和电热的计算，应用到欧姆定律、电功率和焦耳定律的知识。关于焦耳定律的考查，中考中常会结合具有加热、保温(高挡、低挡)的电器设备(或电路)进行考查，一般是计算电热、电功率、电压电流等物理量，有时还会结合图象与动态电路进行命题。,由 可得，电路的总电阻R 2 ，电路的电功率P2 18 W；开关S接触de两个触点时，电路为R1的简单电路，电路的电功率P3 12 W。综上可知，保暖鞋在低温挡工作时的电功率6 W，高温挡的功率为18 W，
6、它的高温挡工作1 min产生的热量：QWP2t18 W60 s1 080 J。,【规律方法小结】公式拓展：当一个电路是纯电阻电路时，电热的计算公式可以拓展到：QUItI2Rt tPt；电功率的计算公式可以拓展到：PUII2R ，但一定要注意这些拓展公式只适用于纯电阻电路。(纯电阻电路就是将电能全部转化成内能的电路，例如电炉子、电饭锅等)。,【点学法】熟记焦耳定律的内容和计算公式，了解多挡电热设备，学会辨识高温挡和低温挡所涉及的电路形式。,变式2,(2017兰州)如图甲所示的电路图中，电源电压保持不变。闭合开关，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系图象如图乙所
7、示，则电源电压为_V，滑片移至最左端时10 s内电流通过R1产生的热量为_J。,15,6,【解析】由电路图可知，电阻R1、电阻R2、滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测量R2两端的电压，电压表V2测量R2和变阻器两端的总电压，电流表测量电路中的电流。当滑片向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I 可知，电路中的电流变大，由UIR可知，R1和R2两端的电压变大，因串联电路中电源电压等于各用电器电压之和，所以电压表V2的示数变小，结合图乙可知，图象上半部分为电压表V2示数变化图线，下半部分为电压表V1示数变化图线；,当滑片移至最右端时，两电压表均测R2两端的电压，电路中的电流
8、最大为I0.6 A，UV16 V，因串联电路中电源电压等于各用电器电压之和，所以电源的电压：U UV1 U16 V0.6 AR1，当滑片位于最左端时，电压表V2的示数(R2和变阻器两端的电压) UV2 12 V时，电路中的电流I0.2 A，则电源电压：U UV2 U112 V0.2 AR1，因电源电压不变，则由可得：R115 ，U15 V，滑片移至最左端时10 S内电流通过R1产生的热量：Q1(I)2R1t(0.2 A)215 10 S6 J。,备选题库3-1,（2017益阳)如图所示的电路中，定值电阻R1=150 、R2=300 。闭合开关S后，电流表A2的示数为5 mA。求：（1）电阻R1
9、两端的电压为多少？（2）电流表A1的示数为多少？（3）电路工作5 min，R1产生的焦耳热是多少？,(第3-1题图),（2）通过R1的电流：I1= =0.01 A =10 mA，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表A1的示数：I=I1+I2=10 mA+5 mA=15 mA；（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热：Q1=I12R1t=（0.01 A）2150 560 s=4.5 J。,备选题库3-2,（2017龙岩) 10 的电阻R1和5 的电阻R2串联接在一电源中，通电1 min电阻R1产生的热量是600 J。求：（1）通过R1的电流I1；（2）加在R2两端的电压U2。,解：（1）根据焦耳定律Q=I2Rt可得：I1= =1 A；（2）R1与R2串联，根据串联电路电流处处相等的特点可知：I2=I1=1 A。由I= 得：U2=I2R2=1 A5 =5 V。,请翻到“活页提升练”P215216，完成 “分层提升训练”,
