第32课时　焦耳定律 课件 2025年中考物理考点探究（湖南专版）（共24张ppt）

(共24张PPT)
第十四单元　
电功率与生活用电
第32课时　焦耳定律
目录
CONTENTS
课时思维建构
1
知识点梳理
2
课堂检测
3
01
课时思维构建
02
知识点梳理
1. 电流的热效应：电流通过导体时 能转化为 能的现象。
2. 电热的利用与防止
利用 电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等
防止 电视机后盖的散热孔、电脑上的微型散热风扇等
电　
内　
易错警示　各种用电器里都有导体，所以只要用电器通电，就会发热。　
例1　下列用电器中利用电热工作的是（　C　）
A. 抽油烟机 B. 洗衣机
C. 电热毯 D. 电视机
【变式】下列事例中属于防止电热的是（　D　）
A. 用电暖器取暖 B. 用电烤箱烤食物
C. 用电熨斗熨衣服 D. 收音机外壳加散热窗
C
D
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实验：探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关
例2　如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）本实验从能量转化的角度分析，是在探究电能转化为 能的规律。
（2）利用甲装置可探究电流产生的热量与 （选填“电流”或“电阻”）的关系，通电一段时间后，与 （选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。
内　
电阻　
右　
（3）观察乙装置发现 （选填“左”或“右”）侧容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 ，导体产生的热量越多。该装置 （选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
左　
大　
不能　
例2　如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（4）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3换成阻值 （选填“更大的”或“更小的”）电阻。
不相等　
更小的　
例2　如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（5）利用乙装置实验一段时间后，发现U形管左右两侧液面差相等，原因可能是
。
（6）利用乙装置实验一段时间后，发现右侧U形管没有液面差，原因可能是
。
R3断路（合理即可）　
右侧容器密封性不好（合理即可）　
例2　如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
1. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比。
2. 焦耳定律表达式：Q＝ （适用于所用电路）。
3. 焦耳定律推导式（适用于纯电阻电路）：Q＝ （已知R＝），
Q＝ 　 t　（已知I＝），Q＝ （已知P＝UI，U＝IR）。
4. 电热（Q）与电能（W）的关系：电流通过导体时，如果电能全部转化
为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就
等于消耗的电能W，即Q＝W。
电流的二次方　
电阻　
通电时间　
I2Rt　
UIt　
t　
Pt　
易错警示　对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，即W＝Q；对于有电动机的电路，有部分电能转化为机械能，即W＞Q。　
例3 如图是“3·15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，
将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减
小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻
（选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间
内劣质导线产生的热量 （选填“较多”或“较少”）。
较大　
较多　
例4　（2024·邵阳模拟）如图所示，电源电压保持3V不变，电阻R1＝
10Ω，R2＝20Ω。
（1）闭合开关S，通电100s电阻R1产生的热量为多少？
解：（1）由图可知，R1、R2串联，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：
R＝R1＋R2＝10Ω＋20Ω＝30Ω，电路中的电流：I＝＝0.1A，
由Q＝I2Rt可知，通电100s电阻R1产生的热量：
Q1＝I2R1t＝（0.1A）2×10Ω×100s＝10J。
解：（2）若将R2用一根导线代替，则电路为R1的简单电
路，由Q＝t可知，通电100s电阻R1产生的热量：
Q2＝t＝×100s＝90J。
例4　（2024·邵阳模拟）如图所示，电源电压保持3V不变，电阻R1＝
10Ω，R2＝20Ω。
（2）若将R2用一根导线代替，则闭合开关S，
通电100s电阻R1产生的热量为多少？
【变式】（2024·临沂改编）图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩
具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，
“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工
作，则指示灯的灯丝电阻为 Ω，电动机工作5min产生的热量
为 J。
1.25　
24　
例5　（2024·长沙）小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的
防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V，电热丝R1、R2的
阻值恒定，R1＝4Ω。
（1）只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？
（2）只闭合开关S1时，R1的电功率是多少？
解：（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，则通过
R1的电流：I1＝＝＝1.5A。
解：（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，
则通过R1的电流：I1= = = 1.5A。
（2）只闭合开关S1时，R1的电功率：P1＝UI1＝6V×1.5A＝9W。
解：（2）只闭合开关S1时，R1的电功率：P1＝UI1＝
6V×1.5A＝9W。
例5　（2024·长沙）小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V，电热丝R1、R2的阻值恒定，R1＝4Ω。（3）电源两端电压为6V时，“速热”挡的电功率为36W。若更换
成电压为5V的电源，则使用“速热”挡通电10s产生的热量是多少？
解：（3）电源两端电压为6V时，同时闭合开关S1、S2，R1、R2并联
接入电路，电路为“速热”挡，此时电路中的总电流：I＝=＝6A，则通过R2的电流：I2＝I－I1＝6A－1.5A＝4.5A，R2的阻值：R2＝==Ω；电源两端电压为5V时，电路中的总电流：I'＝＋＝＋＝ 5A，由W＝UIt可知，通电10s产生的热量：Q＝W＝U'I't＝5V×5A×10s＝250J。
03
课堂检测
1.（2022·长沙）下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是（ C　）
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电饭煲 D. 电冰箱
2. 下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（　D　）
A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B. 家里使用电热水壶烧水
C. 小明妈妈用电熨斗熨衣服
D. 电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温
C
D
3.（2023·衡阳改编）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电
压为6V，闭合开关S后，当滑片从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡
的I－U关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　D　）
A. 电源电压为9V
B. 小灯泡的额定功率为5W
C. 滑动变阻器的最大电阻为6Ω
D. 滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器
10s内产生的热量为22.5J
D
4.（2022·益阳）随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，更好地满足了旅游个性化需求。如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图，直流电源的电压为12V，R1、R2均为电热丝。当只闭合S1时是保温挡，功率为96W；当S1、S2都闭合时为加热挡，功率为300W。求：
（1）在加热挡工作时，工作100s电路中消耗的电能。
（2）R1的阻值。
解：（1）在加热挡工作时，工作100s电路中消耗的
电能：W＝P加t＝300W×100s＝3×104J。
（2）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2短路，
电路为R1的简单电路，此时为加热挡，则R1的阻值：R1= =＝0.48Ω。
解：（3）当只闭合S1时，电路处于保温状态，电路
为R1与R2的串联电路，
电路中的电流：I＝＝8A，
此时R1的电功率：P1＝I2R1＝（8A）2×0.48Ω＝30.72W，
R2的电功率：P2＝P保－P1＝96W－30.72W＝65.28W。
4.（2022·益阳）随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，更好地满足了旅游个性化需求。如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图，直流电源的电压为12V，R1、R2均为电热丝。当只闭合S1时是保温挡，功率为96W；当S1、S2都闭合时为加热挡，功率为300W。求：
（3）在保温挡时，R2的电功率。