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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
件、试题、教学资料和中高考真题等大量文化课资源，验货QQ：919623953 微信：tsat168
1、含义：电能转化成的内能（电流的热效应）
2、焦耳定律：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，跟通电时间成正比。
3、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出：
①串联电路中常用公式：Q= I2Rt
并联电路中常用公式：Q= U2t/R
②计算总热量常用公式Q = Q+Q（无论用电器串联或并联）
总 1 2
4、在电路中的特点： Q/Q=R /R (串联与电阻成正比)
1 2 1 2
Q/Q=R /R （并联与电阻成反比）
1 2 2 1
5、当用电器为纯电阻时，W=Q（电能全部转化成内能） 特例：电动机为非纯电阻，W>Q。
6、应用——电热器：
①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理：焦耳定律
③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
④优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
典型例题 下图所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体，其中A、
B烧瓶中装的 是水，C烧瓶中装的煤油，A、B、C瓶中
电阻丝的阻值分别为R 、R 、R 且R ＝R >R 。当闭合开关S，通电一定时间后（三个烧瓶中的液体均未达到
A B C A C B
沸腾），A、B、C瓶中温度计示数分别为t 、t 、t 。对三支温度计示数的判断，下列说法正确的是（均不计热损
A B C
失，比热容C ＞C ）（ ）
水 煤油
A．t ＝t ＜t B．t ＝t ＞t
A B C A C B
C．t ＞t ＞t D．t ＞t ＞t
C A B A B C
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解 析 ： 由 图 可 知 R 、 R 、 R 串 联 且 R ＝ R >R ， 再 由 Q ＝ I2Rt 可 知 ， R
A B C A C B A
、R 、R 产生的热量关系为Q =Q >Q 。由Δt=Q/Cm 可
B C A C B。
知 A 和 C 瓶中，水和煤油的质量和初温均相等，吸收的热量相同，煤油的比热容比水的比热
容小，那么煤油的末温比水的末温高，即C瓶中煤油的
末温比A瓶中水的末温高；同理，A和B瓶中所装水的质量和初温均相等，A瓶中水吸收的热量比B 瓶中水
吸收的热量多，那么A瓶中水的末温比B瓶中水的末温高。故选C
答案:C
针对练习1 下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A．笔记本电脑 B．电冰箱 C．电风扇 D．电暖气
针对练习2 超导现象是指某些物质在温度很低时电阻变为零的现象。如果某种超导材料能应用于实际，最
适合用来制作（ ）
A．保险丝 B．电炉丝 C．电动机线圈 D．变阻器的电阻丝
2、C 解析：超导现象是指当温度降低到一定值时，导体的电阻为零的现象，超导体适合制作输电导线和
电动机线圈等．利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，也可以做电动机线圈等．所有利用电流热效应工
作的电阻都不能用超导体制作．A、B、D中都是利用电流热效应工作的，不符合题意．故本题答案选C．
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针对练习3 某物理小组设计了一个多档电热器，该电热器有两根电阻丝R 和R。如果只将电阻丝R 接入电
1 2 1
路中，在10分钟内产生的热量为Q；如果只将电阻丝R 接入电路中，在5分钟内产生的热量为Q，如果将电
2
阻丝R、R 串联起来接入电路中，在t 时间内产生的热量为Q；如果将电阻丝R、R 并联起来接入电路中，在
1 2 1 1 2
t 间内产生的热量为Q；设电路两端的电压不变，则t 与t 之比是 。
2 1 2
1、如图所示，是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完
全相同的煤油，瓶中电阻丝的电阻R ＞R 。下列选项中正确的是( )
1 2
A．在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
B．在乙图中，探究的是电流产 生热量与电阻
的关系
C．在甲图中，闭合开关一段时间后，B瓶中温度计的示数更高
D．乙 图只能用来探究电流产生的热量与电
流大小的关系
1、A 解析：电流通过导体时产生的热量与导体的电阻、通过的电流以及通电时间有关，在
实验探究过程中选用的是控制变量法，加热的是质量和初温完全相同的同种物质，放出的热量
多少通过温度计示数高低来反映。A选项中采用串联，控制电流相等
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，故探究的是电流产生热量与电阻的关系，选项
A正确。
2、如图6所示，是某电器内部的电路结构图，R 、R 为
1 2
阻值相同的电热丝．不同的连接方式其发热功率不同，下列说法不正确的是（ ）
A．甲的发热功率与丙的发热功率相等 B．丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍 D．丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
3、（6分）为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R>R．
2 1
（1）除了温度计外，还需要的测量工具是 ．实验中煤油吸热的多少是通过来 反映的（选填
“温度计升高的示数”或“加热时间”）．
（2）为了在较短的时间内 达到明显的实验效果，小明选
用煤油而不用水做实验，是因为煤油具有 的特点．
（3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升的快，由此得出的实验结论是 ．
（4）若要在上面的电路中继续探究电热与电流的关系，你接下来的操作是 ，比较 ．
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3、⑴ 秒表、温度计升高的示数；⑵ 比热容小；⑶当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越大；
⑷移动滑片改变电流大小；相同通电时间内甲（或乙）瓶中温度计升高的示数 解析：在探究影响电热的
因素实验中，应用的方法是控制变量法，加热的条件是质量相同、初温相同的同种物质，电热的大小是通过温
度计示数的高低来反映，通过实验探究得出的结论是电热的大小与电流、导体的电阻以及通电时间有关。（1）
除了温度计外，还需要的测量的物理量是时间，所用的工具是刻度尺，实验中煤油吸热的多少是通过温度计
升高的示数的高低来反映的。（2）在加热过程中，质量相同的不同物质，在加热时间相同时，比热容大的物质，
温度变化小，故选用煤油而不选用水。（3）由图可知，R1、R2串联，控制电流相等，在相同时间内电热的大小
与电阻的大小有关，故得出的结论是：当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越大。（4）若要在上
面的电路中继续探究电 热与电流的关系，应控制电阻
和通电时间相同，接下来的操作是移动滑片改变电流大小
，比较甲（或乙）瓶中温度计升高的示数。学
科网
4、我们知道：“电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正
比．”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I2Rt。爱动脑筋的小明在探究这个问题时，设计了图示的实验，只
连 接一次电路就完成了实验探究。他的方法是用电阻
丝（其中R ≠R ）给烧瓶中的煤油（煤油质量相同）加热，然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升
甲 乙
的高度，就可以对比电阻丝放热的多少。请你仔细观察小明设计的实验电路，并应用所学知识分析回答下列
问题：
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（1）探究电热的多少与电流的关系，应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电
阻丝阻值应该 。
（2）探究电热的多少与电阻的关系，应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度。
[来源:Z_xx_k.Com]
5、生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不
同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R =10Ω，R =30Ω，请计算:
1 2
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（1）S、S 断开，S 闭合时，电路中的电流是多少?
1 2 3
（2）S 断开，S 、S 闭合时，通电5min电路消耗的电能
1 2 3
是多少?
（3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少?
5、（1）0.15A （2）360J (3)16︰3
6、如图为某型号电烤箱内部电路简化图，其中R 、R 为电热丝，阻值分别为22Ω,88Ω。分析电路可知当开关S
1 2
断开时，电烤箱处于__ ______档（选填“高温”或“低
温”），此时电路的功率为_________W；当开关S闭合，通电5min产生的热量为_________J。
6、低温； 440； 6.6×105 解析：S断开时，两电阻串联，根据公式 可知，电压一定时，电阻越大，电
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功率越小，所以此时是低温状态；电路的总电阻为：
总功率为：
当开关S闭合，R 被短路，则电路 的功率为：
2
5min消耗的电能为：
1.【江苏省宿迁市2015年中考物理试题】电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎
么热，主要是因为（ ）
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B．导线的绝缘皮隔热
C．导线散热比电阻丝快
D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少
2【. 广西钦州市2015年中考物理试卷】如图所示，阻值
为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻
丝产生的总热量最多的是（ ）
A． B． C． D．
[来
源:Z.xx.k.Com]
源:] [来 源:Z。xx。k.Com] [来
2.D 解析：因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，因为Q放=W=U2t/R可知，A产
生的热量小于B，B产生的热量小于D，C产生的热量也小于D，所以在相同的时间内放出的热量最多的是D
选项；故应选D。
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3【. 广西省崇左市2015年初中毕业升学统一考试】（双项选择）如图是探究电流热效应的实验装置。烧瓶内装
有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则
[来源:]
A．在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
第12题图
B．在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
C．在甲图中，闭合开关一段时间后，两个瓶中温度计示数相 同
D．在乙图中，相同时间内，电流越大，温度计的示数升得越多
4【. 青海省2015年初中学生学业考试】如图所示电路，已知R 为40Ω，在闭合开关S的情况下，断开开关S 时
1 1
电压表的读数是2.0V；闭合开关S 时电压表的读数是8.0V，通过R 的电流为________A，通电1分钟，R 上
1 1 1
产生的热量为_________J；电阻R_________为Ω。
2
4.0.2 96 120 解析：在闭合开关S的情况下，断开开关S 时，R 和R 串联，电压表测的是R 两端的电压
1 1 2 1
即U=2.0V；闭合开关S 时，电路中只有R 一个电阻，R 被短接，电阻R 两端电压为电源电压，电压表的读数
1 1 1 2 1
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是8.0V，即电源电压为U=8.0V；通过R 的电流为 ，通电1分钟，R 上产生的热量为
1 1
Q=I2Rt=（0.2A）2×40Ω×60s=96J；在闭合开关S的情况下，断开开关S 时，R 和R 串联，R 中的电流
1 1 2 1
，电路总电阻 ，电阻R=R-R=160Ω-40Ω=120Ω。
2 1
5.【2015年广东省初中毕业生学业考试物理试题】用如图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的
热量与电阻大小的关系”的实验。（甲、乙是完全相同的密闭容器。闭合开关前，A、B两U形管内液面相平）
①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的 来显示甲、
乙容器内空气温度的变化，这里采用了 的探究方法。
②通过对比观察， （选填“甲”、“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流强度
和通电时间相同时，电阻越 ，导体产生的热量越多。
6【. 山东省东营市2015年中考物理试题】（11分）小明家电热水器的简化电路图如图所示，S是手动开关，置
l
于热水器水箱外部；S 是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40℃时自动闭合，达到40℃时自动断
2
开；R 和R 均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S，电热水器开始工作。电热水器部分
1 2 l
参数如表所示。
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[
(1)电热丝R 的阻值是多少？
1
(2)加热时流过电热丝R 的电流是多少？
2
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50 mln，则电热水器的效率是多少？【水的比热容为
4.2×l03 J/(kg·℃)，ρ =1.0×103 kg／m3】
水
7.【海南省2015年初中毕业生学业水平考试】小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水
器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电
阻，其电阻不随温度而变化）则
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电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数 ）
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kw·h？
[来源:]
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R 和两个开关S 、S ，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：
0 1 2
不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率
是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R 。
0
（4 ）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后
果及影响？(写一种)
7（. 1）18 .2A；（2）1kw·h；（3）24.2Ω；（4）见解析
解析：（1）电热水器正常工作时的电流以：I=P/U=4000W/220V=18.2A；电热水器消耗的功率：
P=4000W=4kW，t=15min=0.25h，加热电阻R消耗的电能是：W=Pt=4kW×0.25h=1kw·h；
由题意可知，两加热电阻并联，分别由一个开关控制，
设计图如下：
夏天：断开S，闭合S、S 时，R 接入电路，功率P=2000W，R=U2/P=（220V）2/2000W=24.2Ω；
1 2 0 0 0 0
可能是总电流过大、烧坏电路、保险丝熔断、空气开关跳闸、电能表工作不正常或损坏等。
8【. 黑龙江省绥化市2015年初中毕业学业考试】图为“探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验
装置。将阻值分别为5 Ω和10Ω的电热丝R 和R ，按如图方式接入电压为3V的电路中，则电流通过____
1 2
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（选填“R ”或“R ”）电热丝产生的热量多；通电10min，R 产生的热量是 J。
1 2 2
9.【辽宁省丹东市2015年中考物理试题】“吃火锅”是人们喜爱的一种饮食方法。火锅里装有2L、60℃的水，
要把这些水加热到100℃，求：
（1）水吸收了多少J的热量？[c =4.2×103J/(kg·℃)]
水
（2）若由阻值为24.2Ω的电热丝接入家庭电路来加热，使锅内的水由60℃加热到100℃，且电热丝产生热量的
80%被水吸收，则电热丝需正常工作多长时间？
9（1）3.36×105J；（2）210s 解析：（1）水的体积为： ，水的质量：
， 把 水 加 热 时 水 吸 收 的 热 量 ：
；
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10【. 贵州省六盘水市2015年中考物理试卷】因为忙于中考复习，小丽已经很长时间没有打开过自己的电脑了，
进入潮湿的夏季后，爸爸建议小丽定期给电脑通一会儿电．请你解释这样做的道理．
10.电流的热效应 解析：在潮湿的夏季，长时间不用的电脑主机元件会附着上水汽，容易腐蚀损害电子
元件，同时容易引起漏电、电线短路等事故．而根据焦耳定律可知，给电脑通电后，电脑元件会发热，同时也
会使附着在电子元件上的水汽温度升高，蒸发加快，使电子元件变得干燥；因此，给电脑通电可以较快的去除
电脑主机元件上附着的水汽，延长电脑使用寿命。
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