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第一部分 基础知识演练
第十六讲 电与热
考点清单
考点一 焦耳定律
电流的热效 应 定义 电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应
能量 转化 电能转化为______
影响 因素 导体的电阻、通过的电流、通电时间
内能
焦耳定律 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的________成正比，跟导体的
______成正比，跟__________成正比
计算 公式 （适用于所有电路）.对于纯电阻电路可推导出：
续表
二次方
电阻
通电时间
焦耳定律 （1）串联电路中常用公式： .
（2）并联电路中常用公式： .
（3）无论用电器串联还是并联，计算在一定时间所产生的总热量常
用公式 .
（4）当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热）
时，则有 .
（5）对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形
式的能量，求时只能用
电热的利用 与防止 利用电热的实例：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等.
防止电热的实例：电视机外壳的散热窗、计算机内的散热风扇、电动
机外壳的散热片等
续表
例1 如图所示是“探究通电导体产生的热量与______大小关系”的实验装置.电源电压
为且保持不变，将滑动变阻器的滑片移至最右端，在内电流通过
电阻丝产生的热量为____ .
电阻
54
考点二 电热综合计算
1.用电器铭牌在计算中的作用
（1）求电阻：在计算时，一般用电器在不同电压下工作时的电阻不变，因此电阻是
计算中的“桥梁”量，而电阻能通过额定电压和额定功率计算出来.由 得，
.
（2）求正常工作时的电流： .
2.电功率中的挡位问题
（1）用电器多挡功率问题与电路中的功率的最大值、最小值问题相同.在家庭电路
中，用电器在不同挡位时，电压是不变的，根据公式 可知，当总电压一定时，
总电阻最小，总功率最大，用电器处于高挡位；同理，总电阻最大时，总功率最小，
用电器处于低挡位.因此，判断电路中总电阻的大小是解决此类问题的关键.
（2）常见的多挡位问题#2.2
电路图 低温挡 中温挡 高温挡
闭合，断开，只有 接入电路， ， 则 、都闭合，与
并联，则
断开，、 串联， ，则 闭合，只有 接入电
路，则
电路图 低温挡 中温挡 高温挡
接，断开， 与 串联，则 接， 闭 合，只有 接 入电路，则 接，闭合， 与
并联，则
续表
例2 （2022·兰州）一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示，它不仅具有桌面暖手、桌
底暖脚功能，还可以烧水、煮茶等.电陶炉的简化电路如图乙所示，其部分参数如下
表所示，高温挡额定功率字迹已被磨损.旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和
高温挡的转换和均为电热丝， .求：
额定电压
额定功率 高温挡
低温挡
（1） 的阻值.
（2）高温挡额定功率.
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“
”字样的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为 的水从
升高到，此时电陶炉的加热效率.
答案：见参考答案P12
实验探究
探究影响电流热效应的因素
实验 目的 探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关 探究 方法 控制 变量 法 电流通过导体产生热量的多少与多个因素有关（电流、电阻、通电时
间），在研究其中一个因素时，控制其他因素保持不变
转换 法 通过温度计的示数或 形管液面高度的变化反映产生电热的多少
实验 装置
实验 步骤 （1）通过电阻丝的电流和通电时间相同，选择两个阻值不同的电阻丝
（如图甲），观察 形管液面高度的变化.
（2）电阻丝阻值和通电时间相同，改变通过两电阻丝的电流大小
（如图乙），观察 形管液面高度的变化.
（3）电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同，改变通电时间，观察 形管液
面高度的变化
续表
实验 结论 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：
（1）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多.
（2）在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越
多.
（3）在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越
多
续表
例 在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如图所
示电路.
（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的
______（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察____________________来比较电流
通过导体产生热量的多少.
煤油
两支温度计示数变化
（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的
热量与______的关系.
电阻
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，
使两电流表示数______（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热
量与______的关系.
不同
电流
甘肃真题链接
1.（2024· 省卷）小明家买了一个既可以烤肉，又可以吃火锅的多挡位电火锅，其
内部电路原理如图所示，部分参数如表所示，、、均为发热电阻， 的阻
值为 .旋转开关 ，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换.
物理量 参数
额定电压
中温挡功率
低温挡功率
（1）使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟______触点接触的位置，简单说明理由：
_ ______________________________________________________________.
（2）电加热器电路中、 的阻值各为______、______.
2和3
当开关与触点2和3接触时，电路中只有，由可知，为中温挡
（3）在高温挡模式下，向锅内装温度为的水，高温挡连续正常工作 ，
水温升高到，这时电火锅的加热效率 是________.［电热丝的电阻不随温度
变化， ，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫作
加热效率，结果精确至
2.（2025· 省卷）小新家有阻值为 的发热电阻一个、额定电压为 的小
型电动机（带有风扇叶）一个、开关两个和导线若干，他想利用这些器材制作一个
风干机，风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式，吹冷风时只有电动机工作；吹
热风时发热电阻和电动机同时工作，但不能出现发热电阻单独工作的情况.
（1）请在如图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线，帮小新完成风干机的电路
原理图.
答案：见参考答案P12
（2）按以上电路原理图完成风干机制作后，小新发现发热电阻
的功率偏大，存在安全隐患，他想在保留原发热电阻的基础上，
让发热总功率减小为原来的 ，请问：
①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻______（选填“串联”或“并联”）.
串联
②通过计算说明，需要购买的发热电阻的阻值是多少？
解：原发热电阻电功率 ,串联后两发热电阻总阻值
,需要购买的发热电阻阻值
.
3.（2023· 省卷）如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡
位，工作电路简化为图乙所示，其中为挡位开关，、 为发热电阻（假定工作
时电阻不变），、 为阻值可忽略不计的指示灯.当电中药壶处于猛火挡时，红灯
亮；处于文火挡时，绿灯亮.已知电中药壶额定电压为 ，猛火挡的额定功率为
，的阻值为 .
（1）判断 灯是______（选填“红灯”或“绿灯”），你的判断依据是什么
红灯
（2）求电中药壶文火挡的额定功率.
答案：见参考答案P13
（3）某天用电高峰时，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，为了计算家里电路的实际电压，
她关了家里其他用电器，只将电中药壶调到猛火挡上，电中药壶工作 ，电能
表（如图丙所示）的转盘转了100转，由此她计算出家庭电路的实际电压是多少
答案：见参考答案P13
4.（2022·省卷）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化
技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕.该蛋糕机的电路简图
如图乙所示，其中、 均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如表
格所示.求：
额定电压/ 220
额定功率/ 高温挡1 100
中温挡880
低温挡____
（1）当开关断开，单刀多掷开关 打到3时，蛋糕机处于______（选填“高温”“中
温”或“低温”）挡.
低温
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时， 产生的热量.
答案：见参考答案P13
（3）该蛋糕机正常工作时 的阻值.
答案：见参考答案P13
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率.
答案：见参考答案P13
5.（2021·省卷）如图甲所示是某家用多功能电炖
锅，深受消费者认可和青睐.它有三段温控功能：
高温炖、中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路
图，下表是该电炖锅的部分参数.
,
,取
电源电压/ 220
中温挡功率/ 400
高温挡功率/ 1 100
容积/ 1
（1）开关、 处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据.
（2）求、 的阻值（结果保留整数）.
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是 的一锅水烧开，若电炖锅高温挡
加热效率为 ，求烧开一锅水需要的时间.
答案：见参考答案P13
6.（2020·武威）如图甲、乙所示是某调温型电烤箱和其简化电路图，它的工作电压
为，和均为电烤箱中的加热元件，的阻值为 .当只闭合 时为低
温挡，低温挡电烤箱的电功率为 .求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
答案：见参考答案P13
（2）发热电阻 的阻值是多少？
答案：见参考答案P13
（3）高温挡时应该闭合的开关是________，高温挡的电功率是多少？
、
（4）小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压
偏低所致，于是他想用电能表和停表测量家庭电路的实际电压.傍晚用电高峰时，他
关闭家里其他用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在 内电能表的转盘转了
25转，电能表的铭牌如图丙所示，用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？
（不考虑电阻值随温度的变化）
答案：见参考答案P13
7.（2019·白银）某学校建了一个植物园，园内有一个温室大棚，
大棚内设计了模拟日光和自动调温系统，对大棚进行照明、保
温和加热.冬季白天有日光的时候，灯泡不亮；白天开启该系统
的保温功能，晚上开启该系统的加热功能.大棚照明调温功能的
（1）灯泡正常工作时的电阻多大？
答案：见参考答案P13
（2）开启加热功能时开关 处于______（选填“断开”或“闭合”）状态.
闭合
电路原理图如图所示.已知电源电压恒为，和 是两个电热丝（不考虑温度
对电阻的影响），保温时与的电功率之比为， ， 是标有“
”字样的灯泡. 请解答下列问题.
（3）若每天保温状态和加热状态各连续工作 ，一天中电热丝放出的热量完全
由该植物园自产的沼气提供，其热效率为 ，则每天需要完全燃烧多少立方米的
沼气？（已知 ）
答案：见参考答案P13
8.（2017·定西）母亲为了给小林增加营养，
买了一台全自动米糊机，如图甲所示.米糊机
的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的
电动机，用来将原材料粉碎打浆；外部是一
个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热.
额定容积 加热功率
额定电压 电动机功率
额定频率 机器净重
（1）米糊机正常工作时电热管中的电流是多大？（结果保留两位小数）
如图乙所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作
的 图像.表格中是主要技术参数.请问：
（2）米糊机正常工作时做一次米糊，消耗的电能是多少？
（3）米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为 ，初
温为，米糊沸腾时温度是 ，电热管的加热效率是多少？已知原料和清水
的混合物的比热容及米糊的比热容均为.（结果精确到 ）
答案：见参考答案P14
第十六讲 电与热
命题点1 焦耳定律
考向1 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
1.（2025·伊春）如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装
置，实验中通过观察___________________来比较电阻产生的热量.若通过电阻的电
流是，则阻值为 的电阻在内产生的热量为____ .
形管中液面高度差
12
2.（2025·广东）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻、 的
电流______（选填“相等”或“不相等”）；观察 形管内液面高度差可知____
（选填“”或“ ”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器
的滑片 向____滑动.
相等
右
考向2 焦耳定律的理解及相关计算
3.下列利用电流热效应工作的用电器是( )
D
A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉
4.有三个用电器，一个是“”的电风扇，一个是“ ”的电热毯，
另一个是“”的 节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用
电器是________，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的 ，则它在
内产生的热量为_______ （不考虑温度对其电阻的影响）.
电热毯
2 560
5.（2025·深圳）某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，让君君、
辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图.小灯泡 的规格是“
”，电源电压为，为加热电阻，其阻值大小为 .
（1）请帮助君君同学算出，只闭合，通过 的电流.
解：只闭合，电路为的简单电路，则通过的电流 .
（2）请帮助辉辉同学算出，只闭合，通过小灯泡 的电阻.
答案：只闭合，电路为灯泡的简单电路，由题意知，小灯泡 正常发光，则小灯
泡的电阻 .
（3）阳阳同学闭合、后，通电，求 产生的热量和电路消耗的总电能.
答案：阳阳同学闭合、，小灯泡和并联，通电， 产生的热量
；小灯泡 正常发光，通过小
灯泡的电流，干路电流 ；
电路消耗的总电能 .
6.如图甲所示，的阻值为 ，图乙
为小灯泡的图像.闭合开关、 ，
断开，电流表示数为 ，再闭合开
关，电流表示数变为 .求：
（1）电源电压.
解：闭合开关、，断开时，只有
（2） 的阻值.
答案：再闭合开关，与并联，则通过 的电流
，的阻值 .
接入电路，则电源电压 .
（3）若只闭合，内电阻 产生的热量.
答案：若只闭合，与串联，由于电源电压为 ，利用图乙分析可知，此时通
过的电流为，则内电阻 产生的热量
.
命题点2 电热综合计算题
考向1 铭牌类电器
1.（2025·连云港）如图是某种家用电暖器的铭牌.求这种电暖器：
牌电暖器 额定电压
额定频率
额定功率
（1）正常工作时的电流.
解：这种电暖器正常工作时的电流 .
（2）正常工作时内部电热丝的电阻.
答案：这种电暖器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.
答案：这种电暖器在额定电压下工作 产生的热量
.
2.（2025·南充）电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其他形
式能的转化，如电风扇消耗的电能转化为内能和机械能.下表是某品牌电风扇的铭牌
参数，若此电风扇正常工作 ，求：
额定电压 额定功率
送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键
毛重 净重
（1）电风扇消耗的电能.
解：电风扇正常工作消耗的电能 .
（2）电风扇的额定电流.
答案：电风扇的额定电流 .
（3）电风扇线圈中电流产生的热量（已知该品牌电风扇线圈电阻为 ）.
答案：电风扇正常工作 线圈中电流产生的热量
.
考向2 多挡位电器
3.（2025·甘肃模拟）图甲是某品牌家用电热壶，
图乙是其简化电路图.电热壶的铭牌信息如下表.
某次将茶水温度升高用时 .
求：取
额定电压
加热挡功率
保温挡功率
（1）加热挡工作时的电流.
解：由得，加热挡工作时的电流 .
（2） 的阻值.
答案：由图乙知，当开关接入触点 时，两电阻
串联，电路中电阻最大，由 得，电路电功
率最小，为保温挡，此时电路总电阻
,当开关接入触点 时，
电路为 的简单电路，电路中电阻最小，由
得，电功率最大，为加热挡， 的阻值
, 的阻值
.
（3）电热壶此次加热茶水的效率.
答案：由 得，电热壶此次加热茶水消耗的电能
.茶水吸收的热量
.电热壶此
次加热茶水的效率 .
4.某电吹风的简化电路如图所示，、 是电热丝， 是电动机，
开关闭合，、断开时吹冷风，通过电动机的电流为 ；
、闭合，断开时吹温风，的阻值为 ；、、
均闭合时吹热风，电吹风的总功率为 .求：
（1）吹冷风时电动机的功率.
解：由图可知，开关闭合，、 断开时，只有电动机接入电路，此时吹冷风，
故由可得，吹冷风时电动机的功率 .
（2）吹温风时电路中的总电流.
答案：当、闭合，断开时，电动机与并联，此时吹温风，通过电热丝 的
电流 ,由并联电路中的电流规律可知，吹温风时电路中的总电流
.
（3） 的阻值.
答案：、、均闭合时，电动机、、并联，此时吹热风，则此时电热丝
的电功率 ，由
得，电热丝的阻值 .
5.（2025·眉山）图甲为某款电热煲汤锅，其
简化电路如图乙所示.为手动开关， 为自动
温控开关，温度达到 时，自动切换到保
温状态，和 均为阻值不变的电热丝.煲汤
锅部分参数如下表，求：
额定电压 额定功率 加热 保温
（1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流.
解：由得，煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流 .
（2）电热丝 的阻值.
答案：当开关和均闭合时，被短路，
单独工作，电路中电阻小，功率大，为加热挡，
由得，电热丝 的阻值
；当开关闭合，
断开时，和 串联，电路中电阻大，功率小，为保温挡，此时电路中总电阻
,由串联电路的电
阻关系可得，电热丝的阻值 .
（3）某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热（汤汁沸点为 ，
不考虑汤汁质量变化和热量损失），煲汤锅正常工作 所消耗的电能.
答案：加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量
时间 ,煲
汤锅正常工作 ，则保温的时间
.保温消耗的电能
,则煲汤锅正常工作 所消耗的电能
.
,
不考虑汤汁质量变化和热量损失，则加热消耗
的电能 ,加热需要的

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