题目
今天晚上，婷婷自己在家，她把空调、电视机都开着，厨房里的微波炉正在加热中午剩下的“比萨”饼，“对了！再用电热水壶烧点水喝吧．”婷婷刚一插上电水壶，家里的保险丝就断了，请你帮婷婷回答以下问题
（1）电热水壶是利用电流的 _________ 效应工作的，它工作时将电能转化成 _________ 能，婷婷家里保险丝断熔断的原因是 _________ ；
（2）在黑暗中，婷婷想：为什么电热水壶可以将水烧开，而与它相连的导线却一点也不热？答：因为电热水壶和导线 _________ 联（选填“串”或“并”），通过它们的电流 _________ （选填“相等”或“不相等”），电热水壶的电阻比导线 _________ （选填“大”或“小”），根据公式 _________ 可知，当 _________ 一定时，电能转换成内能的功率与导体的电阻成正比例，因此电热水壶可以将水烧开，而与它相连的导线却一点也不热；
（3）邻居王爷爷帮婷婷修好了保险丝，婷婷想知道电热水壶的有关问题，她找出了说明书，看到说明书上有如下数据：请帮婷婷计算一下电热水壶正常工作时的电流和电阻，如果烧开一壶水大概要15min，那么烧开一壶水需要消耗多少电能？ |
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题型：计算题难度：中档来源：专项题
所属题型：计算题
试题难度系数：中档
答案
(1)热；内；用电器总功率过大
(2)串；相等；大；P=I2R；电流；
(3)电热水壶正常工作时的电流I= = ≈2.73A，电热水壶的电阻R= = =80.7Ω，消耗电能W=Pt=600W×15×60s=5.4×105J |
考点梳理
初中三年级物理试题“今天晚上，婷婷自己在家，她把空调、电视机都开着，厨房里的微波”旨在考查同学们对
电功或电能的计算、
电流的热效应、化学效应、
焦耳定律及计算公式、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。
- 电功或电能的计算
- 电流的热效应、化学效应
- 焦耳定律及计算公式
考点名称：电功或电能的计算
电能是表示电流做多少功的物理量，电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 )，分为直流电能、交流电能，这两种电能均可相互转换。
电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路)：W=UIt，W=I2Rt，W=U2t/R，W=Pt，W=Uq。
电能单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位(也就是主单位，有时也叫国际单位)是焦耳，简称焦，符号是J。它们的关系是：1kW·h=3.6×106J，电能公式：W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出：W=I2Rt=U2t/R
电功计算：
1. W=UQ电
电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能
2. W=UIt
我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。
W=I2Rt (纯电阻电路)
考点名称：电流的热效应、化学效应
电流的热效应：
电流的热效应当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。这是英国科学家焦耳和俄国科学家楞次得出的结论，被人称作焦耳楞次定律。
电流公式：
Q = I^2Rt Q = W=UIT
式中：I —通过导体的电流，单位是安培(A);
R——导体的电阻，单位是欧姆；
t ——电流通过导体的时间，单位是秒(S)；
Q——电流在电阻上产生的热量，单位是焦(J)。
电流热效应定律：
焦耳定律：是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
①文字叙述，电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
②公式：焦耳定律数学表达式：Q=I^2Rt，导出公式有Q=UIt和Q=U^2/R×t。前式为普遍适用公式，导出公式适用于纯电阻电路。
③注意问题：电流所做的功全部产生热量，即电能全部转化为内能，这时有Q=W。电热器和白炽电灯属于上述情况。
④在串联电路中，因为通过导体的电流相等。通电时间也相等，根据焦耳定律，可知导体产生的热量跟电阻成正比，即
⑤在并联电路中,导体两端的电压相等,通电时间也相等,根据,可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成反比,即
⑥电热器:利用电流的热效应来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等都是常见电热器。电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成。
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
电流的化学效应：
电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质。电流的这种效果叫做电流的化学效应。电的化学效应主要是电流中的带电粒子（电子或离子）参与而使得物质发生了化学变化。化学变化中往往是这个物质得到了电子，那个物质失去了电子而产生了的变化。最典型的就是氧化还原反应。而电流的作用使得某些原来需要更加苛刻的条件才发生的反应发生了，并使某些反应过程可逆了（比如说电镀、电极化）。
电流化学效应有哪些？：
电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子。
碘化钾溶液在通电后发生化学变化，碘能使淀粉变成蓝色。
当电流通过电解质时,在两极会发生化学反应,这就是所谓电流的化学效应
水的组成与分解
组成:
氢气燃烧可产生水
氢与氧组成水
分解:
接於电池两极的金属导线於水中生气泡
水被电流分解为氢与氧
电解
利用电能,以引起分解的化学反应
装置:
原理:正离子移向负极得电子而析出
负离子移向正极失电子而成中性原子析出
水的电解
注意事项:
针头与铜线以绝缘胶带缠紧是防气泡从铜线冒出
纯水极难电解故加入氢氧化钠帮助导电.
考点名称：焦耳定律及计算公式
焦耳的定律及公式：
焦耳定律或焦耳－冷次定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年，英国物理学家詹姆斯·焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成比例。而在1842年时，俄国物理学家海因里希·楞次也独立发现上述的关系，因此也称为“焦耳－冷次定律”。
采用国际单位制时，焦耳定律的表达式为：
Q = I2Rt 或 P = I2R
其中Q（热量）、I（电流）、R（电阻）、t（时间）、P（热功率）各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
与欧姆定律的关系：
根据欧姆定律：
U=IR
焦耳定律的公式亦可表示为：
关于焦耳定律的历史：
关于导体中通过的电流与所产生的热量之间的定律。1840年由詹姆斯·普雷斯科特·焦耳提出。定律揭示了电流通过导线时所产生的热量和导线的电阻与电流平方的乘积成比例，即
H＝0.24IRt
式中H 为产生的总热量，单位为卡；I 为电流，单位为安；R 为电阻,单位为欧；t为时间，单位为秒；0.24为由实验定出的比例常量。
焦耳是通过实验测定发现这个定律的。但是从理论上也不难理解，当电流的大小不变，产生的热量全部来源于电荷通过导体失去的势能。电荷的数量为It，失去的势能为W，W＝RIt。因此,在单位时间中转变为热的电能为RI（焦），或者说在导体上消耗的电功率P为
P＝RI（瓦）
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律在串联电路中的运用：
在串联电路中，电流是相等的，则电阻越大时，产生的热越多。
焦耳定律在并联电路中的运用：
在并联电路中，电压是相等的，通过变形公式，W=Q=Pt=(U^2/R)×t，当U定时，R越大则Q越小。
需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt适任何元件及发热的计算，即只有在像电热器这样的电路（纯电阻电路）中才可用Q=W=UItq=I^2×Rt =(U^2/R)×t。
另外，焦耳定律还可变形为Q=IRq（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。
在热力学中指，气体的内能只是温度的函数，与体积无关。即内能对体积的偏导数为零。
