第一輪

基礎過關模塊四

電

和

磁第28講

焦耳定律

電學綜合目

錄CONTENTS01課標考情02考點梳理03教材精練04疑難精講05考點精練06省考新趨課標考情課程標準1.通過實驗，了解焦耳定律。

2.能用焦耳定律說明生產(chǎn)生活中的有關現(xiàn)象。近五年廣東

中考考情考點出現(xiàn)年份題型分值探究影響電熱大小的因素2025填空題3分2021填空題3分電熱功率和焦耳定律計算及應用2025計算題7分2024填空題、計算題7分2023計算題6分2022計算題6分2021綜合能力題6分備考指導

電學的計算大題多以生活中的用電器為背景考查電功、電功率、熱量等物理量的計算。小實驗可以考查探究電流通過導體時產(chǎn)生的熱量和哪些因素有關，并結合焦耳定律分析電熱在生產(chǎn)生活中的應用等。考點梳理1.電流的熱效應：電流通過導體時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象，叫做電流的__________。

2.焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟____________________成正比，跟導體的__________成正比，跟__________成正比。寫成公式為__________。

電熱焦耳定律1熱效應電流的二次方電阻通電時間Q＝I2Rt3.焦耳定律的推導公式：__________與__________。焦耳定律的推導公式是將歐姆定律公式代入焦耳定律公式整理而成的，歐姆定律僅適用于__________________________________，所以焦耳定律的推導公式也只適用于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。

Q＝UIt電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路

小大教材精練1.（RJ九全P124）通過某電阻絲的電流為2A時，測得它的電阻是2Ω,該電阻絲1min產(chǎn)生__________J的熱量。2.（RJ九全P124）一臺額定功率是450W的電飯鍋，在額定電壓下使用，1min產(chǎn)生_____________J的熱量。480270003.（RJ九全P124）在家庭電路中，有時導線長度不夠，需要把兩根導線連接起來。有人把導線簡單地擰在一起，這樣會使得連接處電阻增大，導致連接處比別處容易發(fā)熱，甚至引起火災。這是為什么？答：連接處與其兩邊導線串聯(lián)，通過電流和通電時間相同，當連接處的電阻增大，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，產(chǎn)生的熱量更多，所以更容易發(fā)熱從而引起火災。4.（RJ九全P126）如圖1-28-1是一種電熱水壺工作電路的示意圖，其中電阻為R1和R2的電阻器都是用來加熱的，S1是總開關，S2是擋位開關。當S2接1時，電熱水壺處于加熱狀態(tài)，電功率為1100W。

當S2接2時，電熱水壺處于保溫狀態(tài)，

此時電阻為R1的電阻器的電功率為2.75W。則電阻R1是________Ω，開關S2接2時，電路中的電流是_________A，電熱水壺處于保溫狀態(tài)時的電功率_______W。440.25555.（YH九上P114）小明利用如圖1-28-2所示的實驗裝置探究通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小，請完成下列填空。(1)開關串聯(lián)在電路中，便于控制甲、乙兩瓶中電阻的______________相同。瓶中不裝水而裝煤油，主要是利用煤油的__________,它在短時間溫度變化明顯，實驗效果好。通電時間比熱容小(2)實驗中，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高得快，由此得出的實驗結論是__________________________________________________________________________________________________________________。當通過電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多

疑難精講【例1】在“探究電流與電壓的關系”實驗中，小何同學根據(jù)得到的實驗數(shù)據(jù)繪制了電阻R1和R2的I－U圖像，如圖1-28-3所示，下列說法正確的是（

）A.R1與R2的阻值之比是1∶2B.R1與R2串聯(lián)接在3V的電源兩端，R1的電功率是0.9WC.R1與R2串聯(lián)接在3V的電源兩端，通過R1與R2的電流之比是2∶1D.R1與R2并聯(lián)接在3V的電源兩端，電路的總電功率是2.7WD電能和電功率有關圖像的計算疑難點1突破指引：若兩用電器是串聯(lián)接入電路，則順著電流的坐標軸，根據(jù)串聯(lián)電路的電流處處相等，在圖像中查找相應用電器的電壓值，代入公式計算；若兩用電器是并聯(lián)接入電路，則順著電壓的坐標軸，根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端電壓相同，在圖像中查找相應用電器的電流值，再代入公式計算?！咀兪?】小燈泡L和定值電阻R接在如圖1-28-4甲所示的電路中，其兩者的I－U關系圖像如圖1-28-4乙所示，下列說法正確的是()A.圖乙中曲線A表示電阻R的I－U關系圖像B.當電源電壓為4V時，電流表示數(shù)為0.5AC.當電源電壓為4V時，小燈泡L的實際功率為1.6WD.如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，電路的總功率為2WD【例2】請完成下列有關電熱的計算：(1)一個阻值為10Ω的定值電阻，通過2A的電流時，1min產(chǎn)生的熱量是__________J。(使用公式Q＝I2Rt）(2)一個阻值為5Ω的定值電阻，接到2V的電壓上工作5min，產(chǎn)生的熱量是__________J。(使用公式Q＝U2Rt）電熱計算公式的運用2400疑難點2240(3)一個定值電阻，接到3V的電壓上時通過它的電流是0.2A，則10min內(nèi)該電阻產(chǎn)生的熱量是__________J。(使用公式Q＝UIt）(4)一個標有“220V800W”的電熱水器，正常工作5min能產(chǎn)生________________J的熱量。(使用公式Q＝Pt）3602.4×105

【變式2】小閩設計的車載可加熱果蔬攪拌機工作電路圖如圖1-28-5。電源、電壓恒定，電熱絲R的阻值為4Ω，電動機標有“12V24W”字樣。閉合開關S、S1，電動機正常工作。求：(1)電源電壓。解：(1)由電路圖知，閉合開關S、S1，電路為電動機的簡單電路，此時電動機正常工作，電動機兩端的電壓等于電動機的額定電壓，所以電源電壓U＝U額＝12V。(2)閉合開關S、S1，電動機1min內(nèi)消耗的電能。(2)閉合開關S、S1時，電動機1min內(nèi)消耗的電能W＝Pt＝24W×60s＝1440J。(3)閉合開關S、S2，通電100s，電熱絲R產(chǎn)生的熱量。

【例3】某品牌電烤箱在額定電壓下，電功率從大到小有高擋、中擋和低擋。如圖1-28-6為電烤箱在不同擋位工作時的電路圖，R1、R2為發(fā)熱電阻絲，且阻值R1>R2，則高擋、中擋和低擋對應的電路圖分別是圖_______、圖________和圖__________。(均填“甲”“乙”或“丙”)

丙電加熱器的擋位判斷疑難點3乙甲

【變式3】如圖1-28-7甲所示為某電烤箱的內(nèi)部簡化電路，S1為自動控制開關，R1和R2均為電熱絲，圖1-28-7乙是電烤箱正常工作時電流隨時間變化的圖像。求：(1)低溫擋工作時的電功率。

(2)電熱絲R2的阻值。

(3)15min內(nèi)R1消耗的電能。

(3)15min內(nèi)R1消耗的電能W1＝UI1t＝220V×6A×15×60s＝1.188×106J＝0.33kW·h。

答：(略)考點精練1.（2025北京）下列用電器中，利用電流熱效應工作的是（

）A.電熱水壺 B.吸塵器C.電冰箱 D.電視機A電熱焦耳定律12.（2025珠海一模）小明用如圖1-28-8所示的裝置探究電熱和電阻大小的關系，他將學生電源電壓調(diào)至6V，通電1min，下列說法正確的是（

）A.R1和R2并聯(lián)連接B.通過R1的電流為1.2AC.R2兩端的電壓為2VD.R2產(chǎn)生的電熱為96JD3.（2025廣東）如圖1-28-9所示實驗，實驗前已調(diào)好器材，實驗過程中通過電阻R1、R2的電流__________（填“相等”或“不相等”）；觀察U形管內(nèi)液面高度差可知__________（填“R1”或“R2”）產(chǎn)生的熱量較多；要使液面高度差變化更快，可將滑動變阻器的滑片P向_______（填“左”或“右”）滑動。相等R2右4.（2024廣州三模）如圖1-28-10是探究“電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關”的實驗裝置。兩個相同的透明容器中密封著等量的空氣，將1、2和3、4導線分別接到電源兩端，該實驗中甲圖所示的裝置在通電一段時間后，_____（填“a”或“b”）容器中電流產(chǎn)生的熱量較多，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；如果甲圖通過1的電流為2A，右側(cè)容器b中電阻絲在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是__________J；通過觀察乙圖中的實驗現(xiàn)象，可知__________（填“c”或“d”）容器中電阻絲的阻值大。a

甲圖中，右側(cè)兩電阻并聯(lián)后再與左側(cè)電阻串聯(lián)，容器內(nèi)兩電阻大小相等，根據(jù)并聯(lián)和串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過左側(cè)容器中電阻的電流大于通過右側(cè)容器中電阻的電流，而通電時間相同，根據(jù)Q＝I2Rt，該實驗中甲圖所示的裝置在通電一段時間后，a容器中電流產(chǎn)生的熱量較多50d5.（2025山東）水中溶氧量是水產(chǎn)養(yǎng)殖的一項關鍵指標。小紅利用溶解氧傳感器設計了自動充氧裝置，其中監(jiān)測電路如圖1-28-11所示，電源電壓保持不變。溶解氧傳感器的阻值隨水中溶氧量的降低而減小。閉合開關，當溶氧量降低時（

）A.電流表的示數(shù)變小B.電壓表的示數(shù)變大C.電路的總功率變小D.滑動變阻器的功率變大D動態(tài)電路判斷26.（2025青海）“問天”興趣小組設計的一種電子計重器的電路原理如圖1-28-12所示，M、N均為金屬板，N固定不動，電源電壓保持不變。要求：當體重增大時，計重器的示數(shù)也增大。下列說法合理的是（

）A.當計重器上物體質(zhì)量越大時，滑動變阻器接入電路中的阻值越小B.當計重器上物體質(zhì)量越大時，電流表的示數(shù)越大C.電壓表示數(shù)的變化可間接反映體重的變化D.當計重器上物體質(zhì)量越小時，電阻R0的功率越小C7.（2025山西）在創(chuàng)新實踐活動中，小明和小亮為學校小花園的儲水箱設計了一個水位監(jiān)測裝置，內(nèi)部簡化電路圖如圖1-28-13所示。電源電壓一定，R0為定值電阻，R1為滑動變阻器，水位計由電壓表改裝而成。閉合開關S，水箱中水位上升時，連桿帶動滑片P向上移動，下列分析正確的是（

）A.R1接入電路的電阻變大B.通過R0的電流變小C.電壓表的示數(shù)變小D.電阻R0的功率變大D8.（2024古包頭）許多汽車的后視鏡配備了如圖1-28-14甲所示的加熱裝置，該裝置有“低溫”除霧和“高溫”除霜功能，保持鏡面清晰，確保駕駛安全。其內(nèi)部電路如圖1-28-14乙所示，R1和R2為加熱電阻。下列分析正確的是（

）A.除霧狀態(tài)，電路中只有R1工作B.除霜狀態(tài)，電路中只有R2工作C.除霧狀態(tài)，電路的總電流最大D.除霜狀態(tài)，電路的總功率最大電熱與擋位D9.（2025成都）小彬想制作一款有“低溫”“中溫”“高溫”三個擋位的電加熱器，電路如圖1-28-15所示。電源電壓為24V，S2為單刀多擲開關，R1是阻值為12Ω的電熱絲，R2為某種材料制成粗細均勻的電熱絲，最大阻值為24Ω，觸點2為R2的中點位置。當S1閉合，S2撥到觸點3時，加熱器處于__________擋；加熱器在“中溫”擋下工作1min，電路消耗的總電能是__________J。

大電熱與擋位3高溫144010.（2025蘇州）如圖1-28-16是一款電熱水壺的電路簡圖，R1、R2均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關可實現(xiàn)加熱與保溫功能的切換。保溫功率為88W，R1阻值為44Ω，加熱時應將開關旋至__________（填“1”或“2”）位置，加熱功率為__________W，R2阻值為__________Ω。

2110050611.（2024肇慶二模）如圖1-28-17甲為電熱毛巾架，額定電壓為220V。該毛巾架通過智能系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高溫、低溫擋自動切換。圖1-28-17乙所示為其內(nèi)部電路原理圖，R1和R2都為發(fā)熱電阻絲；圖1-28-17丙為該毛巾架在正常工作3