资源简介

(共91张PPT)
2024年中考物理总复习课件
第十五单元 电功率 家庭用电
真题小试
命题点1 电功和电功率
1.（2021·T8）如图所示，当开关 、 闭合时，滑动变阻器
的滑片 向右移动，灯泡 的亮度______（填“变亮”“变暗”或
“不变”）；当开关 闭合、 断开时，滑动变阻器的滑片 向
右移动，电压表 的示数______（填“变大”“变小”或“不变”）。
变亮
变小
2.（2019·T10）如图所示，将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压
均为 且保持不变的电路中，通过分别调节滑动变阻器 和 使所有灯泡均正常
发光，则甲、乙两电路中的总电流之比 _____，电路的总功率之比
_____。
甲
乙
命题点2 焦耳定律
3.（2020·T1）1840年英国物理学家______最先精确地确定了电流通过导体产生的热
量与电流、电阻和通电时间的关系，其表达式为 _____。
焦耳
4.（2022·扬州）如图1所示，将阻值为 ， ， 的3段
电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，可以通过比较__________________
来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路，将 置于1，通电1分钟，A、B两
温度计示数分别升高 和 ， 的功率为 ，则 ___ 。断开 ，待煤油温度
降到初温，将 置于2，通电1分钟，A温度计示数升高 ， 的功率为 ，则
___ ， ___ 。（后三空均填“ ”“ ”或“ ”）
图1
图2
温度计升高的示数
命题点3 家庭电路与安全用电
5.（2023·T6）劳动课上，同学们开展了“使用测电笔辨别火线和零线”的活动。如图
所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与______相连。此时，测电笔与人体
之间的连接方式是____联。
火线
串
6.（2022·T6）右图所示的三孔插座应____联接入家庭电路中，且最上面的孔应与
______相连。
并
大地
考点攻关
考点一 电功与电功率
1.电功和电功率的概念、单位及计算
电功（电能） 电功率
概念及 符号 电能的利用都是通过将电能转化为 其他形式的能量来实现的。电能转 化过程中电流所做的功叫电功，用 符号_____表示 表示电流做功______的物理量，电
流在某段时间内所做的功与这段时
间的比叫做电功率，用符号____表
示
单位 国际单位：______，符号为____ 常用单位：________，符号：_____ ____，俗称度 换算关系： ___________ 国际单位：______，简称____，符
号_____
常用单位：千瓦
换算关系： ______
快慢
焦耳
千瓦时
瓦特
瓦
电功（电能） 电功率
计算 基本公式： ______ _____ （适用于所有电路） 推导公式： （只适用于纯电阻电路） 基本公式： _______
_____（适用于所有电路）
推导公式: （只适
用于纯电阻电路）
续表
特别提醒：
相关物理量的大小关系。
（1）若两用电器串联，除电流相等，其他物理量与电阻成正比：
；若两用电器并联，除电压相等，其他物理量与电阻成反比：
。
（2）电路总功率与用电器电功率的关系:无论用电器串联还是并联，电路总功
率均等于各用电器实际功率之和，即 。
2.电功的测量——电能表
电 能 表 用途 测量用电器在一段时间内消耗的电能
铭牌参数 ___________________________________________________________ ：该电能表应在 的电路中使用
：该电能表的标定电流为 ，短时
间内允许通过的最大电流为
：该电能表应在频率为 的交流电路
中使用
：接在该电能表上的用电器每
消耗 的电能，该电能表的指示灯闪烁160
0次
读数方法 电能表计数器上前后两次的示数______，为相应时
间段内用电器消耗的电能（注意：电能表计数器的
最后一位一般是小数位）
之差
特别提醒：
1.电能表的读数方法：消耗电能较多时，电能表的计数器在一段时间内前后两
次读数之差，就是这段时间内所消耗电能的总量；消耗电能较少时，可通过转盘所
转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为
的电能表，转盘转 转消耗的电能 或
。
2.利用电能表的最大电流可求接在电能表上的用电器的最大总功率。比如电能
表上标有“ ”字样，可求出允许接在该电能表上的用电器的最大总功率
。
3.额定电压、功率和实际电压、功率
电压 功率
额定 用电器__________时的电压 用电器在__________下工作时的电功率
实际 用电器在实际电路中工作时的电压 用电器在__________下工作时的电功率
注意 用电器的额定电压、额定功率是固定不变且唯一的，不会随用电器两端实际 电压的变化而变化。而实际电压、实际功率可以改变。一般来说，加在用电 器上的实际电压不能超过额定电压的1.2倍，如果超过，用电器被烧坏的可 能性非常大
正常工作
额定电压
实际电压
关系 当 时，则 ____ ，用电器正常工作；
当 时，则 ____ ，用电器不能正常工作；
当 时，则 ____ ，易烧坏用电器或影响其使用寿命
计算 所有用电器： ， ；
纯电阻用电器： （均注意每个物理量的同一性和同时
性）
特别提醒：
1.灯泡的实际亮度取决于实际功率，而不是额定功率。
2.根据铭牌参数 、 求解相关物理量。
（1）额定电流： 。
（2）用电器的电阻： 。
（3）用电器正常工作时消耗的电能（已知用电器正常工作时间为 ）：
。
（4）实际功率：当 且不考虑温度对电阻的影响时，求解用电器的
实际功率思路是先根据 计算出用电器的电阻 ，再利用用电器
电阻 不变得出 （并联） （串联）。
考点二 电流的热效应
概念 电流通过导体时，将______转化为______的现象叫做电流的热效应 焦耳定律 内容 电流通过导体时产生的热量，跟____________成正
比，跟导体的______成正比，跟____________成正比
定义式 _____（适用于所有电路）
推导式 （只适用于纯电阻电路）
用电器的发 热功率 电能
内能
电流的平方
电阻
通电的时间
电热的利用 和防护 利用：电热毯、电烤箱、__________、________等都是利用电流的
热效应制成的加热设备
防护：通常采用通风散热的方法防止电热带来的危害。如电脑主机
内有散热风扇，显示器后面通常有散热孔、散热片等
电热水器
电饭煲
续表
特别提醒：
是计算电热的基本公式。纯电阻电路中，用电器将电能 全部转化为
内能 ，即 ；非纯电阻电路中，电流做功将电能转化为内能的同时还转化为
其他形式的能， ，即电能 内能 其他形式的能 ，比如电
动机工作时产生的热量只能用 计算。
考点三 家庭电路与安全用电
1.家庭电路的组成
①进户线 ②电能表 ③闸刀开关 ④保险丝 ⑤电灯 ⑥开关 ⑦两孔插座 ⑧三孔插座
组件 作用与连接
进户线 进户线有两条，即______和______；火线与零线间的电压为_______，
零线与大地间的电压为零
电能表 测量用户消耗电能的多少，装在总开关前的____路上
总开关 控制整个电路的通断，装在干路上；安装时静触点在上，动触点在下
保险丝 （熔断 器） 与____线串联，所选材料为电阻较____、熔点较____的铅锑合金
注意：①保险丝的熔断电流应等于或略大于家庭电路最大的工作电流，
不能随意更换更粗的保险丝；②不能用铜丝、铁丝等代替保险丝
火线
零线
干
火
大
低
组件 作用与连接
用电器 各用电器____联接入电路；控制灯泡的开关与灯泡____联，开关应当接
在____线上
插座 用来接可移动的用电器，____联在电路中
两孔插座：左零右火
三孔插座：左零右火上接地
并
串
火
并
续表
特别提醒：
判断家庭电路连接是否正确的技巧：
（1）先判断火线，保险丝应接在火线上；
（2）再判断插座，插座与其他用电器并联在电路中；
（3）最后判断开关，开关应接在用电器和火线之间。
2.测电笔
___________________________________________________
作用 辨别______和______
使用方法 用手接触笔尾的________，笔尖接触被测的导线。
①如果氖管发光，表示接触的是______；
②如果氖管不发光，表示接触的是______（或地线）
笔试
螺丝刀式
火线
零线
金属体
火线
零线
特别提醒：
1.手不能接触金属笔尖，会造成触电。
2.使用测电笔时，虽然有电流通过人体，但由于测电笔中的电阻很大，通过的
电流很小，因此不会对人体造成伤害。
3.家庭电路中电流过大的原因
原因 用电器的总功率过大 发生短路
图例 多个大功率用电器同时使用， 如图所示： ________________________________________________________________________ 火线和零线直接连通导致短路（常因电线绝
缘皮破损或老化而导致短路），如图所示：
___________________________________________________________________________
4.安全用电
触电类型 低压触电 ________________________________________________________________________________________________________________________
高压触电 _______________________________________________________________________
跨步电压触电
高压电弧触电
安全用电原 则 （1）不______低压带电体，不______高压带电体；
（2）更换灯泡、搬动用电器前应______开关；
（3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层；
（4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更
换；
（5）有金属外壳的家用电器，外壳必须要______
触电急救 先切断电源，再施救
接触
靠近
断开
接地
续表
特别提醒：
1.电路故障的判断：一看断电范围，二看工作环境，三看故障情况。
2.测电笔测断路位置：
（1）若测电笔氖管发光，说明测电笔与火线直接接通或间接接通；
（2）若测电笔不发光，说明测电笔与火线之间存在断路；
（3）测电笔测插孔，若与零线相连的插孔也发光，说明零线某处断路，此插
孔与火线间接接通。
5.空气开关和漏电保护器
空气开 关 当线路发生短路或严重过载导致电路中电流过大时，会自动______开
关，切断电路，以保护电路安全
漏电保 护器 通过检测电路中零线和火线中电流大小差异来控制开关断开的设备。当
火线有漏电时（单线触电），通过进户火线的电流____，而通过进户零
线的电流____，这会引起漏电保护器自动断开开关，切断电路，以保护
人体安全
断开
大
小
特别提醒：
两者原理不同，结构不同，不可互相替代。漏电保护器的主要作用是保护人体，
避免触电造成伤害；空气开关（或保险丝）的主要作用是避免电流过大造成火灾。
例题精选
【例题1】 已知 ， ，某同学分别按照图甲和图乙两种方式将电
阻连接在一起（电源电压相同且恒定），则( )
甲
乙
A.图甲中 与 的电流之比
B.图乙中 与 的电压之比
C.图甲与图乙的总功率之比
D.图甲与图乙的总功率之比
C
【知识链接】电学物理量比例大小问题分析方法：串联电路中，电流处处相等，
即电流之比为 ，两端电压之比 ；并联电路各支路两端的电压相
等，即电压之比为 ，通过的电流之比 ；根据串、并联电路的电阻
关系求出总电阻，根据 得出 相同或不变时，总功率的比值。
【例题2】 （2023·烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变， 的阻值为 ，
图乙是小灯泡 的电流与电压关系的图像。当只闭合 、 时，电压表示数为 ，
通过小灯泡的电流为____A，电源电压为___ ；当只闭合 、 时，电压表示数
为 ，电路在 内消耗的电能为_____ 。
甲
乙
0.6
8
384
【知识链接】电流、电压、电阻是电学中的三个基本量，知道其中两个，便可求
出第三个，当题干中已知条件不足时，我们可以从电路图中找规律，从图像中找数据。
【例题3】 （2023·达州）小明家的电能表面板如图所示，
图中电能表的示数为______ ，他家同时使用的用电
器总功率不能超过______ ，家里新添置一台空调并接入
该电能表中，让其单独工作 ，电能表的指示灯闪烁
了320次，则该空调的实际电功率为______ 。
219.6
2200
1200
【知识链接】电能表读数时，数字方框中最后一位是小数，单位是 ；分
析电能表的参数可知电能表正常工作时的电压和允许通过的最大电流，根据
可求出家中同时使用用电器的最大总功率；参数 表示电路中用电器
每消耗 电能，电能表的指示灯闪烁 次；根据电能表指示灯闪烁的次数，
可得用电器消耗的电能，再利用 可求出用电器的实际功率。
【例题4】 （2023·仙桃）某款电热杯有高、中、低三挡，简化
电路如图所示， 、 不能同时闭合， 的阻值为 。
只闭合 时，电路中的电流为 。下列说法正确的是( )
C
A.电源电压为
B.只闭合 、 时，电热杯处于低温挡
C.只闭合 时，电热杯工作 产生的热量为
D.加热 水，水温由 升高到 ，水吸收的热量为
【知识链接】把闭合的开关看作导线，把断开的开关看作断路，以此来简化电
路；试题中经常依据 来判断电热器的挡位。一般情况下，当两个电阻组成三
个挡位时，两电阻串联为低温挡，单个电阻接通为中温挡，两电阻并联为高温挡。
【例题5】 （2023·仙桃）下列做法中符合安全原则的是( )
B
A.开关接在零线与用电器之间
B.使用测电笔时指尖抵住笔尾金属帽
C.使用绝缘皮破损的电线
D.在高压线下钓鱼
【知识链接】熟记安全用电原则，不仅仅是为了解题，也是为了自身及身边人
的安全。
计算微专题
电学计算三 多挡位电路计算
计算公式
解题方法 用电器挡位的判断：多挡位实质是利用多开关控制接入电路中总电
阻的大小，从而改变用电器的电功率来实现对挡位的控制，由公式 可
得， 越大， 越小，为低挡位； 越小， 越大，为高挡位。口诀为“小电
阻，大功率，高挡位；大电阻，小功率，低挡位”。
注意：电路的发热功率为对应发热体的功率；电路总功率为电路中所有元件的
电功率之和。
试题类型
1.短路式
电路图
低温挡
只闭合 ，两电阻串联， 大，为低温挡
高温挡 ___________________________________________________
闭合 、 ，只有 接入电路， 小，为高温挡
相关公式 （1）已知功率求电流： ；
（2）已知功率求电阻： 、 ；
（3）已知电阻求功率： 、 ；
（4）已知功率求热量：
续表
【例题1】 某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路图如图甲
所示，定值电阻 的 图像如图乙所示。已知 、 、
、 。
甲
乙
（1）求定值电阻 的阻值；
【解题思路】由图乙读出一组电压和电流值，利用欧姆定律即可求出 的阻值；
【尝试解答】解：由图乙可知，当 时，通过的电流 ，则 的阻值
乙
（2）当 闭合、 断开时，电热水壶处于______挡位，求电热水壶此挡位的功率；
保温
【尝试解答】解：由图甲可知，当开关 闭合、 断开时，两电阻串联，电路中的
电阻最大，根据 可知，电功率最小，电热水壶处于保温挡位。
此时总电阻
保温功率
【解题思路】由图甲可知，当开关 闭合、 断开时，两电阻串联，电路中的电阻最大，先根据 分析电热水壶挡位，然后根据串联电路的特点和 求出此挡位的功率；
甲
（3）已知电热水壶的加热效率为 ，将 水从 加热到 ，求水吸
收的热量和加热所需的时间。
【解题思路】先计算水的质量，然后根据吸热公式求出水吸收的热量，再根据效率公式求出消耗的电能，最后根据公式 的变形式可计算需要加热的时间。
【尝试解答】解：水的体积
水的质量
水吸收的热量
电热水壶消耗的电能
当开关 、 均闭合时， 通路， 短路，电热水壶处于加热挡，电热水壶的加热功率
加热时间
2.并联式
电路图
低温挡 _______________________________________
只闭合 ，只有 接入电路， 大，为低温挡
高温挡 __________________________________________
、 均闭合， 、 并联接入电路， 小，为高温挡
相关公式 （1）已知功率求电流： ；
（2）已知功率求电阻： 、 ；
（3）已知电阻求功率： 、 ；
（4）已知功率求热量：
续表
【例题2】 小璇回到老家时，天很冷，她发现洗澡需要用一种浴霸（如图甲）。该
浴霸具有照明、吹风和加热三个功能，其中照明灯 和吹风机（用 表示），均
可以单独控制，加热灯 只有在吹风机启动后才可以工作，浴霸的简化电路图如图
乙所示，其铭牌如下表所示。
甲
乙
额定电压 额定功率 照明灯
额定功率 加热灯
额定功率 吹风机
（1）照明灯 正常工作时电阻为多少？
【解题思路】照明灯 正常工作时的功率为额定功率，根据 求出其电阻；
【尝试解答】解：照明灯 正常工作时的电阻
（2）正常工作时通过加热灯 的电流是多少？（结果保留小数点后两位）
【解题思路】根据 求出正常工作时通过加热灯 的电流；
【尝试解答】解：正常工作时通过加热灯 的电流
（3）通常在洗澡前 只开启加热灯 给浴室预热，在这 内电路消耗
的电能是多少？
【解题思路】由题意可知，只开启加热灯 取暖时，吹风机也会与加热灯 一起工作，根据 求出 内电路消耗的电能。
【尝试解答】解：只开启加热灯 取暖时，吹风机也会与加热灯 一起工作，在这 内电路消耗的电能
3.单刀双掷开关式
电路图
低温挡 ______________________________________________
断开， 接 ， 、 串联， 最大，为低温挡
中温挡 ____________________________________________
闭合， 接 ，只有 接入电路，为中温挡
高温挡 __________________________________________
闭合， 接 ， 与 并联， 最小，为高温挡
续表
相关题型及对应公式 （1）已知功率求电流： ；
（2）已知功率求电阻： 、 ；
（3）已知电阻求功率： 、 、
；
（4）已知功率求热量：
续表
【例题3】 智能家居给我们带来健康、舒适的生活，如智能马桶（图甲）。某品牌
智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻 和 是阻值恒定的电热丝，单
刀双掷开关 可接 或 ，再通过开关 的通断，实现“高、中、低”三种挡位的调
节，其中低温挡的功率为 ，电阻 为 。
甲
乙
（1）座圈加热时，把电能转化为____能；
内
【解题思路】分析比较用电器的电功率：首先考虑公式 ，如果不方便使用，可以换公式：①对于串联电路，电流处处相等，用 较为便利；②对于并联电路，因为并联电路各支路两端电压相等，所以用 较为便利。
（2）当开关 闭合、 接 时，该座圈的电路相当于下列选项中的___；
C
A.&1& B.&2& C.&3&
【解题思路】计算用电器的电功率：纯电阻电路中，计算每个用电器的电功率，无
论串联、并联电路，都可以用 计算，也都可以用 计算。选用哪个
公式就看题目已知的是哪些量。
（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作多少小时？
【尝试解答】解：1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作的时间
（4）该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少？
【尝试解答】解：该座圈处于低温挡时，电路的总电阻
则
该座圈处于中温挡工作时的电功率
4.其他多挡位用电器的电路图
（1）加热电阻不变，改变其电流大小实现的多挡位类型
（2）加热电阻变化导致的多挡位类型（两挡以上）
（3）电热丝与电动机形成的多挡位类型
电学计算四 电热效率计算
计算公式
1.吸收的热量的计算： 。
2.用电器消耗电能放出的热量的计算： ， （纯电阻电路还可
以使用： ， ）。
3.明确 与 的比例关系： 。
解题方法 解答电热效率计算题的方法分析：
1.把握公式含义和用法，灵活运用。
2.寻找隐含条件，排除解题障碍。
3.借助数学方法，提高解题能力。
4.主要考查的图像是 、 等图像。获取图像中的有用信息，再结合计
算公式求解相关问题。
【例题1】 某型号的煮茶器如图甲所示，其内部简化电路如图乙所示，1、2、3、4
为四个固定触点，绕 点转动的扇形金属触片 可同时接触两个触点。触片 置于
不同位置时，可切换关闭、低温和高温三个挡位。其中 ，
。选择高温挡加热 ，可将质量为 的水从 加热到
。求：
甲
乙
（1）煮茶器在低温挡工作时，通过 的电流；
【解题思路】由图乙可知，当煮茶器在低温挡工作时，只有 接入电路，根据欧姆定律求出通过 的电流；
【尝试解答】解：由图乙可知，当煮茶器在低温挡工作时，只有 接入电路，通过 的电流
（2）煮茶器在高温挡工作时的电功率；
【解题思路】由图乙可知，当煮茶器在高温挡工作时， 、 并联，根据
求出煮茶器在高温挡工作时的电功率；
【尝试解答】解：由图乙可知，当煮茶器在高温挡工作时， 、 并联，煮茶器在
高温挡工作时的电功率
乙
（3）煮茶器用高温挡烧开这杯水的效率。
【解题思路】根据 求出水吸收的热量，根据 求出煮茶器消耗的电能，根据效率公式求出煮茶器用高温挡烧开这杯水的效率。
【尝试解答】解：水吸收的热量
煮茶器消耗的电能
煮茶器用高温挡烧开这杯水的效率
【例题2】 如下表所示，小明家电饭锅的铭牌上有部分信息模糊，电饭锅的简化电
路图如图甲所示，有加热和保温两挡，由开关 调节，其中 和 均为发热电阻，
且阻值不随温度的变化而改变。
牌电饭锅 额定电压
加热功率
保温功率
能效等级： 级 甲
（1）电饭锅在保温挡工作时，分析说明开关 应处于什么状态。
【解题思路】由图甲可知，当开关 断开时， 、 串联；
当开关 闭合时，只有 工作。根据串联电路电阻的特点和
可知电饭锅加热挡和保温挡的电路连接。
【尝试解答】解：根据串联电路的电阻特点可知，当开关 断开时， 、 串联，
电路中的总电阻最大，由 可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；
当开关 闭合时，只有 工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于
加热挡。
（2）如图乙所示，小明关闭家里的其他用电器，让电饭锅
处于“保温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在 内
转了22圈，该电饭锅的保温功率为多少？
【解题思路】 表示电路中用电器每消耗 电能，电能表的转盘转过3000圈，据此求出电饭锅消耗的电能，根据 求出电饭锅的保温功率。
乙
【尝试解答】解：电饭锅消耗的电能
电饭锅的保温功率
（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级
能效的热效率值（电热转化效率）范围为 。他对电饭锅进行测试：
在加热状态下，将温度为 、质量为 的水加热到 ，电饭锅正常工作用
时 。请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【解题思路】根据 求出水吸收的热量，根据 求出电饭锅
消耗的电能，根据效率公式求出电饭锅的加热效率，与三级能效比较可知电饭锅的
热效率值是否达到三级能效。
【尝试解答】解：水吸收的热量
电饭锅消耗的电能
电饭锅的加热效率
根据题意可知，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为 ，
因此该电饭锅的热效率值达到了三级能效。
【例题3】 手持式电煮锅的简化电路图如图所示。电煮锅手柄上有一个推动式开关，
开关推到不同的位置可接通相应的触点，从而实现高、中、低温挡的转换。高温挡
功率为 ，低温挡功率为 ，电阻 ，
。
（1）求电阻 、 的阻值。
【解题思路】根据电路图分析电路结构，可知各挡位电路的连接；根据
求出高温挡时电阻 的电功率，根据电路的总功率等于各用电器的电
功率之和求出高温挡时电阻 的电功率，根据 求出 的阻值，根据
求出低温挡时电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出 的阻
值；
【尝试解答】解：当开关推到“高”时， 、 并联；当开关推到“中”时，电路为
的简单电路；当开关推到“低”时， 、 串联。高温挡时电阻 的电功率
高温挡时电阻 的电功率
的阻值
低温挡时电路中的总电阻
低温挡时 、 串联，由串联电路的电阻特点可知， 的阻值
（2）将 、初温为 的粥加热到 ，粥需要吸收多少热量？
【解题思路】根据 求出粥吸收的热量；
【尝试解答】解：粥吸收的热量
（3）用高温挡加热 可将锅内 初温为 的粥加热到 ，加热效率
为多大？
【解题思路】根据 求出电煮锅高温挡加热消耗的电能，根据
求出电煮锅的加热效率。
【尝试解答】解：电煮锅高温挡加热消耗的电能
电煮锅的加热效率
实验微专题
探究实验十一 探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关
实验目的 探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关。
实验原理 用 形管两侧液面高度差来反映电流通过电阻丝时产生电热的多少。
实验方法 控制变量法、转换法。
实验器材 密闭容器两个、 形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
器材作用
1.电源：提供电压。
2.开关：控制电路通断。
3.密闭容器：内装空气。
4.导线：连接电路。
5. 形管：反映空气吸收热量的多少。
实验装置图 如图甲、乙所示。
甲
乙
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系
实验步骤
1.如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，
形管中液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化。
两个密闭容器中都有一段电阻丝，两段电阻丝的阻值大小不同。
2.两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通
电一段时间后，比较两个 形管中液面高度差的变化。
3.断开开关，整理实验器材。
实验结论 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
甲
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
实验步骤
1.如图乙所示，两个透明容器中密封着等量的空气，容器中的电阻一样大，在
其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，使得通过两容器中电
阻的电流大小不同。
2.通电一段时间后，比较两个 形管中液面高度差的变化。
3.断开开关，整理实验器材。
实验结论 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过
电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。
乙
实验补充
1.焦耳定律：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，跟通电时间成正比。
（1）公式：_________。式中单位： 焦 ； 安 ； 欧
； 秒 。
（2）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
，可用电功公式来计算 （纯电阻电路）。
2.串联电路各部分电路产生的热量与它的电阻成正比，并联电路各支路产生的
热量与它的电阻成反比。
3.电饭锅、电热水壶等属于电热器，它们的工作原理是电流的________。
平方
电阻
热效应
【例题1】 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”实验中，小明设计的实验电路如图所示。
甲
乙
【问题一】电流产生的热量与电阻大小有怎样的关系？
【证据】（1） 用笔画线把图甲中的实物电路连接完整，并进行实验。
甲
（2）小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持他猜想的事例是___。
B
A.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
B.电热水壶烧水时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
【解释】（1） 闭合开关通电较长时间后，两个 形管中液面的高度差均不明显，
原因是________________________________。改进办法是______________________
_________________________________。
电路中的电流太小或电源电压太低
将 的电阻丝换为阻值更小的电阻丝，或增大电源电压
（2）在______相同、通电时间相同的情况下，电阻______，产生的热量越多。
电流
越大
【交流】 本实验在其他因素都相同的前提下，只改变电阻的大小来进行探究。在
物理学中，这种研究方法叫做____________。
控制变量法
【问题二】电流产生的热量与电流大小有怎样的关系？
【证据】调节滑动变阻器改变电流的大小，进行多次实验，发现：电阻丝阻值和通
电时间一定时，电流越大， 形管中液面的高度差越大。
【解释】 根据图乙观察到的现象可初步得到“在通电时间和电阻大小相同的情况下，
__________，电阻产生的热量越多”的结论。
电流越大
【交流】 本实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，通过 形管中液面的高度
差来反映电阻产生热量的多少。下列事例中也应用了这种方法的是___（填字母）。
A
A.用乒乓球的振动显示音叉的振动
B.探究通过导体的电流与电阻的关系
C.用光路图研究光现象
图1
【例题2】 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”实验中，
用图1所示实验电路进行实验，其中 。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整。
图2
图2
（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间和__________相同；电
阻丝放出热量的多少，通过__________________来反映。
电流大小
温度计的示数变化
（3）为了便于比较两根电阻丝通电后产生热量的多少， 、 两瓶中要装入______相
等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油
而不选用水，是因为煤油的比热容______（填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。
质量
小于
图1
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，
且通电时间相同。实验发现：用电阻丝 加热的煤油，在实验一中温度升高 ，
在实验二中温度升高 ，则 ___（填“ ”“ ”或“ ”） ，该实验说明电
流产生的热量与电流大小______（填“成”或“不成”）正比例关系。实验中，用电阻
丝 加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
不成
补充设问
（5）该实验中，被加热材料选用煤油和空气的原因分别是_____________________
___________；________________。
（6）实验中将两个电阻串联的目的是__________________。
（7）该实验成败的关键是__________________________。
煤油比热容小，短时间内升温明显
空气受热易膨胀
使通过的电流相等
确保密闭容器的密封性良好
（8）探究电热与电流的关系时需控制________________相同。探究电热与电阻的
关系时需控制________________相同。探究电热与通电时间的关系时需控制______
_______相同，改变________________。
电阻和通电时间
电流和通电时间
电阻和电流
通电时间的长短
谢谢大家

展开更多......

收起↑