/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
第15讲 焦耳定律
考点1电流的热效应
电流的热效应：电流通过导体时将 电 能转化为 内 能的现象叫做电流的热效应。
考点2焦耳定律
1.内容：电流通过导体产生的热量与 电流的二次方 成正比，与导体的 电阻 成正比，与通电 时间 成正比。
2.公式：Q＝ I2Rt 。
说明：（1）纯电阻电路：电流做功消耗的电能全部转化为内能，Q＝W＝Pt＝UIt＝t＝I2Rt。
（2）非纯电阻电路：电流做功消耗的电能转化为内能和其他形式的能，W＝Pt＝UIt＞Q＝I2Rt。
考点3电热的利用与防止
1.电热的利用：凡是用电流热效应来加热升温的用电器都属于电热的利用，如电饭煲、电炉、电熨斗、电热水器、电取暖器等。
2.电热的防止：如电视机的散热窗、电脑里的风扇等。
实验 研究电热与哪些因素有关
【例】如图，在“研究电热与哪些因素有关”的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
【设计与进行实验】
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5 Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5 Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左、右两密闭容器内电阻丝的 电流 不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为 5 Ω，才能符合实验研究的要求。
（2）在第（1）问实验中测得，通过左侧密闭容器内电阻丝的电流大小为1 A，则通过右侧密闭容器中的电阻丝的电流大小为 0.5 A；U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越 大 ，导体产生的热量越 多 。
（3）本实验研究的是电流的 热 效应，从能量转化的角度分析，是 电 能转化为 内 能。
【分析与讨论】
（4）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形管中液面高度的变化来显示容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 转换 法。
（5）电阻丝产生的热量与通电时间 有关 （选填“有关”或“无关”）。
（6）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 容器密闭性不好（合理即可） 。
（7）某小组在利用如图所示的装置实验时，发现左、右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因： 右侧容器外电阻断路 。
命题点1 焦耳定律的理解
1.（2022·潜江）某款家用电热取暖器有两个挡位，它正常工作时，下列说法正确的是（ D ）
A.取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B.“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多
C.“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大
D.连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
2.（2023·恩施州节选）家庭电路中，若新增加功率较大的电器，要安装供电的插座，在粗细相同的备用导线中，应选用 铜 （选填“铝”“铁”或“铜”）芯导线，因为在通过相同电流时，相同时间内导线 电阻小 发热较少。
3.（2020·黄石）如图，两个密闭容器中接入电热丝R1、R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化，本实验是根据 气体 （选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少。已知R1＝10 Ω，R3＝6 Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2＝ 10 Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与 电阻 的关系。
命题点2 焦耳定律的简单计算
4.（2021·宜昌）甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为（ B ）
A.2∶1 B.6∶1
C.1∶2 D.1∶6
命题点3 探究电流产生的热量与哪些因素有关
5.（2022·宜昌）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6 V。
甲 乙
（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时， 电流越大 ，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是 C （填字母）。
A.正常工作时，“36 V 54 W”的灯泡比“12 V 6 W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5 Ω和100 Ω的电阻丝进行实验（如图乙），请你用笔画线把电路连接完整。闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 电路中电流太小（或电源电压太低） ，请你提出改进办法：
将100 Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝（或增大电源电压） 。
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第15讲 焦耳定律
考点1电流的热效应
电流的热效应：电流通过导体时将 电 能转化为 内 能的现象叫做电流的热效应。
考点2焦耳定律
1.内容：电流通过导体产生的热量与 电流的二次方 成正比，与导体的 电阻 成正比，与通电 时间 成正比。
2.公式：Q＝ I2Rt 。
说明：（1）纯电阻电路：电流做功消耗的电能全部转化为内能，Q＝W＝Pt＝UIt＝t＝I2Rt。
（2）非纯电阻电路：电流做功消耗的电能转化为内能和其他形式的能，W＝Pt＝UIt＞Q＝I2Rt。
考点3电热的利用与防止
1.电热的利用：凡是用电流热效应来加热升温的用电器都属于电热的利用，如电饭煲、电炉、电熨斗、电热水器、电取暖器等。
2.电热的防止：如电视机的散热窗、电脑里的风扇等。
实验 研究电热与哪些因素有关
【例】如图，在“研究电热与哪些因素有关”的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
【设计与进行实验】
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5 Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5 Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左、右两密闭容器内电阻丝的 电流 不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为 5 Ω，才能符合实验研究的要求。
（2）在第（1）问实验中测得，通过左侧密闭容器内电阻丝的电流大小为1 A，则通过右侧密闭容器中的电阻丝的电流大小为 0.5 A；U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越 大 ，导体产生的热量越 多 。
（3）本实验研究的是电流的 热 效应，从能量转化的角度分析，是 电 能转化为 内 能。
【分析与讨论】
（4）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形管中液面高度的变化来显示容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 转换 法。
（5）电阻丝产生的热量与通电时间 有关 （选填“有关”或“无关”）。
（6）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 容器密闭性不好（合理即可） 。
（7）某小组在利用如图所示的装置实验时，发现左、右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因： 右侧容器外电阻断路 。
命题点1 焦耳定律的理解
1.（2022·潜江）某款家用电热取暖器有两个挡位，它正常工作时，下列说法正确的是（ D ）
A.取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B.“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多
C.“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大
D.连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
2.（2023·恩施州节选）家庭电路中，若新增加功率较大的电器，要安装供电的插座，在粗细相同的备用导线中，应选用 铜 （选填“铝”“铁”或“铜”）芯导线，因为在通过相同电流时，相同时间内导线 电阻小 发热较少。
3.（2020·黄石）如图，两个密闭容器中接入电热丝R1、R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化，本实验是根据 气体 （选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少。已知R1＝10 Ω，R3＝6 Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2＝ 10 Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与 电阻 的关系。
命题点2 焦耳定律的简单计算
4.（2021·宜昌）甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为（ B ）
A.2∶1 B.6∶1
C.1∶2 D.1∶6
命题点3 探究电流产生的热量与哪些因素有关
5.（2022·宜昌）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6 V。
甲 乙
（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时， 电流越大 ，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是 C （填字母）。
A.正常工作时，“36 V 54 W”的灯泡比“12 V 6 W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5 Ω和100 Ω的电阻丝进行实验（如图乙），请你用笔画线把电路连接完整。闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 电路中电流太小（或电源电压太低） ，请你提出改进办法：
将100 Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝（或增大电源电压） 。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共20张PPT)
中考物理一轮复习课件
人教版
2025年中考物理 一轮复习（回归教材夯实基础）
第15讲 焦耳定律
考点梳理精练
三、电、磁学
考点1
电流的热效应
电
内
考点2
焦耳定律
电流的二次方
电阻
时间
I2Rt
考点3
电热的利用与防止
实 验
研究电热与哪些因素有关
电流
5
0.5
大
多
热
电
内
转换
有关
容器密闭性不好（合理即可）
右侧容器外电阻断路
命题点1
焦耳定律的理解
D
铜
电阻小
气体
10
电阻
命题点2
焦耳定律的简单计算
B
命题点3
探究电流产生的热量与哪些因素有关
电流越大
C
电路中电流太小（或电源电压太低）
将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝（或增大电源电压）
谢谢
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