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第二节电热与安全实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点1焦耳定律(10年6考)说明要点电流的热效应电流通过导体时,电能转化为内能的现象叫做电流的热效应焦耳定律的内容电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比计算公式Q=I2Rt(适用范围所有电路),Q=𝑈2𝑅t=UIt(适用范围纯电阻电路)电路只要有电流和电阻就有电流的热效应。电路是纯电阻电路时,电流产生的热量与消耗的电能相同,当电路不是纯电阻电路时,电流产生的热量小于消耗的电能实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理说明要点电热的利用电热器是利用电热的主要设备,它是利用电流的热效应制成的。电热器的主要工作部分是发热体,该部分需要用电阻大、熔点高的金属导体制作。电热水器、电饭锅等,都是电热器实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点2家庭电路(10年2考)要点家庭电路基本组成进户线、电能表、闸刀开关、熔断器、用电器和插座等。家庭电路中的每一个组成部分都担当重要的角色进户线连接户外供电电路的电线,通常有两根,一根是火线,一根是零线。火线与零线之间的电压是220V,零线一般不带电,与大地之间无电压,火线与大地之间的电压是220V闸刀开关起到控制整个电路通断的作用,以便切断电路,更换设备。家庭电路中各盏照明灯是并联的实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理要点测电笔使用方法如图所示,人们用测电笔辨别火线和零线的两种使用方法中,正确的是甲图。使用测电表来判别正常照明电路的火线、零线时,手必须接触金属笔卡(或笔尾金属体),当笔尖接触导线时,若氖管发光,则该导线是火线;若氖管不发光,则该导线是零线实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3电流与电功率的关系1.根据P=UI可知I=PU,家庭电路中的电压是一定的,U=220V,所以用电器电功率P越大,电路中的电流I就越大电流过大的原因2.同时使用的家用电器总功率不能过大:由于各种家用电器都是并联的,同时使用的家用电器越多,总功率越大。家里用电线路上的电流会随着用电器的增加而变大,因此,一定注意不要让总电流超过总开关和电线所允许的最大值,否则容易引起跳闸,甚至发生火灾考点3安全用电(10年1考)图解物理实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3短路种类3.(1)改装电路时不小心,使火线和零线直接连通造成短路。(2)导线的绝缘皮被刮破或烤焦,电线和用电器使用年限过长,绝缘皮老化,也会使火线和零线直接连通或用电器进水造成短路短路使电流过大的原因4.由于导线的电阻很小,短路时电路中的电流非常大,会产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾安全用电5.家用电器的金属外壳应是与火线绝缘的,所以不带电的人体接触外壳并没有危险。但如果家用电器内部火线的绝缘皮破损或失去绝缘性能,致使火线与外壳接通,外壳带了电,人体接触外壳等于接触火线,就会发生触电事故。若把外壳用导线接地,即使外壳带了电,也会从接地导线流走,人体接触外壳就没有危险了图解物理实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练电热(人教九年级P99图18.4-1)1.(2017·山东滕州期末)生活中我们常用的各种用电器在工作时都会发热,假设在某段时间内用电器消耗的电能是W,产生的热是Q,在下图所示的用电器中,W与Q的值存在明显差异的是(A)A.电风扇B.电炉C.电熨斗D.电暖气实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练探究电流的热效应(人教九年级P99图18.4-2)2.(2018·山东沂南一模)兰馨同学利用如图所示的装置研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”。(1)通过观察两个U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;(2)该装置是研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练探究电流的热效应(人教九年级P100图18.4-3)3.(2018·河北模拟)采用如图所示的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”,接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管中的液面发生变化,通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。(1)如图所示的是探究电流产生的热量跟电流的关系,左瓶(选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多。(2)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练电热的计算(沪粤九上P101图15-15)4.(2018·四川成都中考)如图所示,电热水壶上标有“220V1800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻小。在额定电压下,烧开一壶水用时3min20s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为3.6×105J测电笔(沪粤九下P40图18-5)5.(2018·江苏常州中考)测电笔可以测试导线是火线还是零线,如图所示,将笔尖与导线接触,若氖管发光,此导线为火线实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练插头(沪粤九下P40图18-6)6.(2018·黑龙江哈尔滨中考)小明将电水壶插头连接在如图的三孔插座上,电水壶正常工作,同时电水壶金属外壳与大地相连,此时将台灯连接在图中两孔插座上,闭合开关后灯不亮,原因是台灯所在的支路开路,之后,小明成功地排除了故障实验探究拓展考题初做诊断12345命题点1焦耳定律1.(2018·安徽中考,8,2分)某导体的电阻为20Ω,当通过它的电流为2A时,则其1min产生的热量为J。答案解析解析关闭由公式Q=I2Rt=(2A)2×20Ω×60s=4800J。答案解析关闭4800实验探究拓展考题初做诊断123452.(2016·安徽中考,10,4分)图中电源电压保持不变,灯泡标有“6V3W”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A。则电阻R=Ω,通电10s,R产生的热量为J。答案解析解析关闭闭合开关后通过小灯泡的电流是IL=𝑃𝑈=3W6V=0.5A,由并联电路电流的特点可以知道通过电阻的电流是IR=0.8A-0.5A=0.3A,电阻R=6V0.3A=20Ω,R产生的热量Q=𝐼𝑅2Rt=(0.3A)2×20Ω×10s=18J。答案解析关闭2018实验探究拓展考题初做诊断123453.(2018·安徽中考,22,8分)一般家用电饭锅工作时有两种状态,分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图,图中R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,U为电源电压(R1和R2的阻值不随温度变化)。(1)请分析论证:当开关S闭合时,电饭锅处于加热状态;(2)要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的的值。19,求𝑅1𝑅2答案解析解析关闭(1)当开关S闭合时,R1被短路,电路的功率P1=𝑈2𝑅2,当开关S断开时,R1接入电路与R2串联,电路的功率P2=𝑈2𝑅1+𝑅2。因为P1P2,且加热的功率应该大于保温的功率,所以开关S闭合时是加热状态。(2)由(1)可知R2在加热时的功率为P1=𝑈2𝑅2,R2在保温时的功率P'=I2R2=𝑈𝑅1+𝑅22R2,因为𝑃'𝑃1=19,联立解得𝑅1𝑅2=2。答案解析关闭(1)见解析(2)𝑅1𝑅2=2实验探究拓展考题初做诊断12345命题点2电热的利用和防止4.(2014安徽中考,9,4分)某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温升高到65℃,则这些水吸收的热量等于完全燃烧m3天然气所放出的热量;假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量,则通电的时间为s。〔已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3〕答案解析解析关闭(1)水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(65℃-20℃)=1.89×106J;因为Q吸=Q放,所以由Q放=qV可知,V=𝑄放𝑞=1.89×107J4.2×107J/m3=0.45m3;(2)由Q吸=W=Pt可知,t=𝑄吸𝑃=1.89×107J2000W=9450s。答案解析关闭0.459450实验探究拓展考题初做诊断1234命题点3家庭电路的组成5.(2014安徽中考,12,3分)以下说法,错误的是()A.测量铅笔的长度可以选用毫米刻度尺B.温度计的玻璃泡应与被测液体充分接触C.使用测电笔时要用手接触笔尾金属体D.弹簧测力计只能测量竖直方向上力的大小答案解析解析关闭为保证测量结果比较精确,测量铅笔长度时要选择毫米刻度尺,并且测量结果估读到mm下一位,A选项正确,不符合题意;使用温度计测量液体温度时,必须使温度计的玻璃泡与液体充分接触,但不能接触容器底或容器壁,B选项正确,不符合题意;使用测电笔检验电路时,手指要接触测电笔尾部的金属体,C选项正确,不符合题意;在正确使用的前提下,弹簧测力计可以根据需要测量不同方向的拉力,D选项错误,符合题意。答案解析关闭D5实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法1电热例1(2017·湖南衡阳模拟)小华利用下图的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法不正确的是()A.甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系B.乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系C.甲图中闭合开关后,b管中液面上升比a的快D.乙图中闭合开关后,c管中液面上升比d的快答案解析解析关闭甲图中,控制了电流和时间变量,让电阻不同,所以探究的是电热与电阻的关系,A正确;乙图电阻和时间相同,左边电阻在干路,右边电阻在支路,电流右边的要小一些,所以探究的是电热与电流的关系,并没有控制电压相同,B错误;根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,电阻越大,产生电热越多,所以甲图右瓶产生的电热多,b管液面升高较快,C正确;根据焦耳定律,电阻和通电时间相同时,电流越大产生电热越多,乙图中左瓶中电流较大,产生电热较多,c管中液面上升快,D正确。答案解析关闭B实验探究拓展考法必研突破考法1考法2方法归纳本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握,同时也考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握,还需要注意控制变量法和转换法的运用。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2对应练1(2018·安徽淮南潘集区月考)“大润发”淮南店一楼卫生间出口处装有“热风干手器”,当把湿手伸在热风干手器下,它便自动吹出热风,湿手很快变干(如图)。热风干手器工作时将电能转化为能。答案解析解析关闭热风干手器在吹热风时,是电动机和电热丝同时工作,而电动机工作时,将电能转化为机械能,电热丝加热温度升高,得到热风,是电能转化为内能的,所以热风干手器在吹热风工作时,是将电能转化为内能和机械能。答案解析关闭内能和机械实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法2家庭电路与安全用电例2(2018·辽宁阜新中考)下列有关家庭电路的说法正确的是()A.空气开关“跳闸”后,立即重新合上B.选用插座时,所有家用电器都使用两孔插座C.家庭电路中各个用电器应该是并联的D.控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间答案解析解析关闭电路发生短路或总功率过大时,空气开关才会跳闸,所以应先检查原因,检查没有问题后再重新合上空气开关,故A错误;有金属外壳的家用电器应使用三孔插座,当用电器的金属外壳漏电时,电流会通过地线流入大地,能防止触电事故的发生,所以,不是所有家用电器都使用两孔插座,故B错误;在家庭电路中,各个用电器相互不影响,因此它们是并联连接的,故C正确;控制电路的开关应该接在火线和用电器之间,这样在开关断开时,用电器不带电,不会造成触电事故,故D错误。答案解析关闭C实验探究拓展考法必研突破考法1考法2方法归纳本题考查了安全用电的排查,插座的使用、家用电器的连接与控制,需要同学们熟