第十五章 电功和电热 第2讲 电流的热效应 焦耳定律 学案（含答案）2026年中考物理一轮专题复习（苏科版）

第2讲 电流的热效应 焦耳定律
考点通关 直击考什么
考点1 电流的热效应
1．概念：电流通过导体时电能转化为①_ _ _ _ 的现象称为电流的热效应（通电电流越大，电阻越大，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。）。
2.电热的利用和防止
（1）利用：电热水器、电饭锅、电熨斗和养鸡场的电热孵化器等。
（2）防止：电脑或大型机器运行时温度会升高，需要用微型风扇或散热水箱等设备及时散热。
考点2 ☆重点 焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量与②_ _ _ _ 的平方成正比，与导体的③_ _ _ _ 成正比，与通电④_ _ _ _ 成正比。
2.公式：。
3.电功与电热在不同电路中的关系
（1）纯电阻电路：电流产生的热量就等于消耗的电能，即 （）。
（2）非纯电阻电路：电能会转化为其他形式的能量，只有一部分转化为内能，即 （）。
夯基综合练
1．[苏科九下习题改编]在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现，电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化，这是因为二者的（ ）
A．电阻不同 B．电流不同
C．密度不同 D．通电时间不同
2．有一个小电动机，其外壳上标有“”的字样，经检测其电阻为 ，则该小电动机正常工作，产生的热量为_ _ _ _ 。
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 电流热效应的应用和防止★★☆
考向命题点1
近几年的中考，要求考生了解电热器是将电能转化为内能的装置。既要知道热效应可以为人类服务，又要知道热效应可能带来的危害。
1．[2025北京]下列用电器中,利用电流热效应工作的是（ ）
A．电热水壶 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电视机
2．将规格均为“”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法中（ ）
①电烙铁产生的热量最多 三个用电器产生的热量一样多
③电烙铁消耗的电能最多 三个用电器消耗的电能一样多
A．只有①②正确 B．只有①④正确
C．只有②③正确 D．只有③④正确
易错
功率相同的不同用电器，相同时间内消耗的电能相等。只有电热器几乎将消耗的电能全部转化为内能，即产生热量较多。
3．[2024盐城]芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有_ _ _ _ ,不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的_ _ _ _ 效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过_ _ _ _ _ _ 的方式改变芯片内能。
命题点2 焦耳定律★★★
考向命题点2
考试中焦耳定律的应用遍布选择、填空、计算和实验题。将焦耳定律融合在动态电路中用来压轴的几率很高，中考复习必须重点关注。
4．[2025徐州]如图是电饭锅的简化电路，开关控制“1”“2”两个挡位。做饭时先高温烧煮，后焖饭、保温。则做饭过程中,开关所处的挡位（ ）
A．一直在“1”挡 B．一直在“2”挡
C．先在“1”挡,后在“2”挡 D．先在“2”挡,后在“1”挡
5．[2025苏州]如图是一款电水壶的电路简图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换。保温功率为，阻值为 ，加热时应将开关旋至_ _ _ _ 位置，加热功率为_ _ _ _ ，阻值为_ _ _ _ 。
6．[2023无锡节选]如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为，电热丝阻值为 。闭合开关，电热丝温度升高，内产生的热量为_ _ _ _ ，若使用时总把塑料袋烫坏，可以_ _ _ _ （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
第6题图
妙招
由焦耳定律结合欧姆定律的推导公式 可知，当电流相同时，电阻越大，电流的热效应越明显；当电压不变时，电阻越大，电流的热效应越不明显。
7．[2024南京]如图所示，电源电压恒定，、为两个定值电阻，为标有“”的小灯泡。开关、、均闭合时，电流表示数为，示数为；仅闭合，小灯泡恰好正常发光。则小灯泡正常发光时的电流为_ _ _ _ A；_ _ _ _ ；_ _ _ _ ；前后两次电路中相同时间内产生的热量之比为_ _ _ _ _ _ 。
第7题图
8．[2025连云港]如图是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器：
（1） 正常工作时的电流。
（2） 正常工作时内部电热丝的电阻。
（3） 在额定电压下工作产生的热量。
妙招
若题目中已知纯电阻用电器的额定电压及额定功率，则可利用 和 分别计算该用电器正常工作时的电流和电阻（小灯泡也适用）。
综合提升
电热和比热容的综合问题
提升技巧
通过电热器把电能转化为液体吸收的热量，涉及电能以及液体吸收热量的具体计算，同时还可能涉及电热器加热效率的计算。
（1）电能:，涉及电能表的计算时根据电能表前后示数的变化或者转盘转过的转数计算消耗的电能，再根据给出的时间可以计算电功率。
（2）液体吸收的热量：。
（3）电热器加热效率：。
9．[2025扬州一模]养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。如图是某款养生壶及其铭牌，已知水的比热容/，求：
型号
额定电压
频率
额定功率
容量
（1） 养生壶将水从加热到，水吸收的热量是多少。
（2） 若正常工作时，养生壶加热效率为，将水从加热到需要多少分钟。
重点实验 多维透析
实验25 探究影响电流热效应的因素★★☆
实验要点梳理
1.实验前应确保被加热物质的种类、质量、初始温度相同。
2.实验方法
（1）转换法：电流产生的热量无法直接测量，可以通过液体或气体吸热后升高的温度或变化的体积进行比较。
（2）控制变量法：影响电流热效应的因素有多个，选择探究方案或描述实验结论时，应注意控制变量。
3.若用电流加热气体，则实验前要确保容器的气密性。
实验一题透练
问题
小明用如图1所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝和。
图1 图2
基础设问
证据
（1） 该实验采用串联电路可以控制_ _ _ _ 相同和_ _ _ _ _ _ _ _ 相同。
（2） 闭合开关一段时间后，阻值较大的电阻丝所在烧瓶内温度计示数的变化量较大，则实验结论是：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 接着小明又把变阻器的滑片调到不同位置做两次实验，比较温度计A在相同时间内示数的变化量，他研究的问题是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
拓展设问
解释
（4） [2024无锡]［科学论证］用如图2所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中 、 。闭合开关前，记录下煤油的初温度。开关接，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为，记录下第和第时甲容器中煤油的末温度;开关接，调节滑片，使电流表的示数为,记录下第时乙、丙容器中煤油的末温度,断开开关，结果如下表。比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的_ _ _ _ 相等时，导体产生的热量与通电_ _ _ _ 有关。比较序号②和_ _ _ _ 可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻产生的热量为_ _ _ _ 。
序号 电阻 时间/
① 1 100 20 34
② 1 200 20 48
③ 0.5 200 20 27
④ 0.5 200 20 34
创新设问
交流
（5） ［实验改进］小明同学在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关时，采用了如图3所示的实验装置。
图3
① 实验中通过观察两个形管中_ _ _ _ _ _ _ _ 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
② 若通电后左侧形管液面变化明显，而右侧形管液面基本不变，则实验中出现的问题可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
③ 若实验中增大右侧容器外的电阻，则实验效果更_ _ _ _ _ _ （选填“明显”或“不明显”）。
技能突破6 多挡位电热器的相关计算
类型剖析
类型1 并联型电热器
方法指导
低温挡：一个电热丝连接在电路中，；
高温挡：两个电热丝并联在电路中,。
1．[2024连云港]小明家的电水壶的内部电路如图所示，其中、为电热丝，是电源开关，是温控开关（水温达到，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如表所示。已知电源电压为。求：
牌电水壶
额定电压
电源频率
加热功率
保温功率
（1） 当开关闭合，断开时电路中的电流。
（2） 当开关和均闭合时的电功率。
（3） 在加热状态下，该电水壶工作消耗的电能。
类型2 串联型电热器
方法指导
低温挡：两个电热丝串联接在电路中，；高温挡：一个电热丝连接在电路中，。
2．[2025苏州模拟]某型号的电饭煲有两挡，“1”挡是高温烧煮，“2”挡是焖饭、保温，其测试电路如图所示。开关闭合，开关先后置于“1”挡和“2”挡时，电流表示数分别为和。求：
（1） 当开关置于“1”挡时，电饭煲的发热功率；
（2） 当开关置于“2”挡时，电饭煲每分钟消耗的电能；
（3） 电阻和的阻值。
3．[2025盐城模拟]小华家有一台家用电水壶，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图所示是其内部电路的简图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为。求：
（1） 把的水从加热到，水需要吸收的热量；
（2） 电水壶热效率为，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；
（3） 加热电阻的阻值（忽略温度对电阻阻值的影响）。
类型3 串联和并联混合型电热器
方法指导
低温挡：两个电热丝串联连接在电路中；
中温挡：一个电热丝连接在电路中；
高温挡：两个电热丝并联连接在电路中。
（相应的计算公式参照类型1和2）
4．[2025无锡一模]插电式电热饭盒（如图甲）的内部电路原理如图乙所示。、均为阻值不变的加热电阻，是能分别与、两触点相连的单刀双掷开关，通过改变开关、的状态可实现“高温挡”“中温挡”和“低温挡”三个挡位的自由切换。已知电热饭盒工作时的额定电压为，中温挡功率为，低温挡功率为，求：
（1） 利用中温挡加热时电流的大小；
（2） 、阻值的大小；
（3） 小开在午间用电高峰期时用电热饭盒的高温挡对冷粥进行加热，将质量为的冷粥从加热到实际用时2分钟，已知粥的比热容/，不计热量损失，求午间用电高峰期电路中的实际电压大小。
5．图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅的简化电路图，其中开关可以断开、接或接，和都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如表所示。和的电阻值不随温度变化而变化
额定电压 低温挡功率 中温挡功率 高温挡功率
（1） 电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小。
（2） 高温挡的功率是多少？
（3） 为了在户外露营时能使用电煮锅来烫火锅，可以采用能够存储电能的移动电源对其进行供电，使用充满电的移动电源使电煮锅在中温挡正常工作把水烧开后，若调至低温挡进行保温，还可以正常工作多长时间？
第2讲 电流的热效应 焦耳定律
考点通关 直击考什么
考点1 电流的热效应
1．内能
考点2 ☆重点 焦耳定律
1．电流； 电阻； 时间
夯基综合练
1．A
2．25
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 电流热效应的应用和防止★★☆
1．A 2．B
3．电阻； 热； 热传递
命题点2 焦耳定律★★★
4．C
5．2； 1 100； 506
[解析]根据可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大。由图可知，当开关旋至1位置时，与串联，此时电路中的总电阻。当开关旋至2位置时，只有接入电路，此时电路中的总电阻。因为，所以开关旋至2位置时，电路中的总电阻最小，电功率最大，电水壶处于加热状态。根据可得加热功率；当开关旋至1位置时，与串联，此时电水壶处于保温状态，保温功率，此时电路中的总电阻 ，的阻值 。
6．75； 增大
7．0.5； 12； 24；
[解析]由可得小灯泡正常发光时的电流。当只闭合开关时，与灯泡串联，此时小灯泡正常发光，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压；当三个开关都闭合时，小灯泡被短路，、并联，电流表测干路电流，电流表测通过的电流，已知电流表示数为，示数为，则电源电压。电源电压不变，则，解得，。、并联时，通过的电流，则 。前后两次产生的热量之比。
8．（1） 电暖器正常工作时的电功率等于额定功率，根据知，正常工作时的电流；
（2） 根据知，正常工作时内部电热丝的电阻 ；
（3） 电暖器工作时电能全部转化为内能，在额定电压下工作产生的热量
。
综合提升
9．（1） 水吸收的热量/。
（2） 由可得，养生壶消耗的电能
，
由可得，养生壶工作时间
。
重点实验 多维透析
实验25 探究影响电流热效应的因素★★☆
实验一题透练
（1） 电流； 通电时间
（2） 电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多
（3） 电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关
（4） 电阻； 时间； ； 250
（5） ① 液面高度差
② 右侧容器漏气
③ 不明显
技能突破6 多挡位电热器的相关计算
类型剖析
类型1 并联型电热器
1．（1） 当开关闭合，断开时，电水壶处于保温状态，电路中的电流。
（2） 当开关和均闭合时，电水壶处于加热状态，其总功率等于两电阻电功率之和，
则的电功率。
（3） 在加热状态下，该电水壶工作消耗的电能
。
类型2 串联型电热器
2．（1） 电饭煲的发热功率。
（2） 当开关置于“2”挡时，电饭煲每分钟消耗的电能
。
（3） 由欧姆定律可知， ；
和串联的总电阻，
根据串联电路的电阻特点可知，
。
3．（1） 水需要吸收的热量
。
（2） 电水壶消耗的电能，
加热过程需要的时间。
（3） 分析电路可知，旋钮开关接2时，电水壶处于加热状态，当旋钮开关切换到1时，电水壶处于保温状态。
由加热功率可求，
由保温功率可求 ，
根据串联电路的电阻规律可得，的阻值
。
类型3 串联和并联混合型电热器
4．（1） 中温挡加热时电路中的电流。
（2） 由图乙可知，当闭合、接时，只有工作，是中温挡，则 ；
断开、接时，、串联，为低温挡，
总电阻 ，
的电阻 。
（3） 冷粥吸收的热量
/，
不计热量损失，消耗的电能，
电热饭盒的实际电功率，
、并联时电路为高温挡，则 ，
午间用电高峰期电路中的实际电压
。
5．（1） 当开关闭合、接时，电路中只有工作，为中温挡，电路中的电流。
（2） 的阻值 ，
当开关断开、接时，电路中与串联，为低温挡，此时电路的总电阻 ，
则 。
闭合、接时两电阻并联，电路处于高温挡，高温挡功率。
（3） 电煮锅在中温挡工作消耗的电能
，
剩余的电能
，
在低温挡工作的时间
。