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课 堂 复 习
第十四板块 电功率 生活用电
焦耳定律及挡位问题
1.通过实验，了解焦耳定律。
2.能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。
考点1：焦耳定律
（1）电流的热效应：电流通过导体时电能转化成______的现象。
（2）焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟
导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。焦耳定律的公式： _____。
注意：①当电流通过导体时，若消耗的电能全部用来产生热量
（即纯电阻电路），则有 ；
②非纯电阻电路：,, 。
内能
（3）电热的利用和防止：
①利用：利用电热来加热，如：家用热水器、电饭锅、热得快等。电热
器的主要部分是发热体，发热体用电阻率____、熔点____的电阻丝制成。
②危害：导体中的电流过大时，会把导体烧坏；电热使绝缘材料老化，
甚至烧坏。
③防止：减少产生的热量、及时散热。散热的方法：加散热窗、加大散
热面积、加快空气流通等。
大
高
【例1】 （2025·北京）下列用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A
A.电热水壶 B.吸尘器 C.电冰箱 D.电视机
【例2】 （2025·青海）随着人工智能的兴起，小文和
屈原在 视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度
之？”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登
陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温
又能照明。其简化电路如图1所示，若电源电压恒为
，发热电阻的阻值为 ，小灯泡标有“
”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关 、
。
（1）通过发热电阻 的电流是多少？
解：灯泡、发热电阻并联，根据欧姆定律可知通过发热电阻 的电
流： ；
答：通过发热电阻的电流是 ；
（2）小灯泡的电阻是多少？
解：小灯泡的电阻： ；
答：小灯泡的电阻是 ；
（3）发热电阻 的电功率是多少？
解：发热电阻的电功率： ；
答：发热电阻的电功率是 ；
（4）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关 更换为光敏开关，当光
照强度大于 时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接
受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如
图2所示，则从 内航天服消耗的电能是多少？
解：内，灯泡工作时间 灯泡消耗的电能：
，
内，发热电阻工作时间，发热电阻 消耗的电能
是： ，
从 内航天服消耗的电能是：
。
答：从内航天服消耗的电能是 。
考点2：探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
实验装置 探究方法 实验设计 实验结论
电热与电阻 的关系 本实验由于 涉及多个影 响因素，将 采用______ _____法进 行实验; 串联电阻的 目的是控制 ______和通 电时间相同 电流和通 电时间相 同时， ______越 大，产生 的热量越 多 控制
变量
电流
电阻
实验装置 探究方法 实验设计 实验结论
电热与电流 的关系 通过 形管 内液面高度 差来反映电 阻丝产生电 热的多少， 这是______ 法 将两个相同 的电阻串 联，再将第 三个电阻与 其中一个电 阻并联，目 的是改变 ______ 电阻和通 电时间相 同时， ______越 大，产生 的热量越 多 续表
转换
电流
电流
【例3】 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验
装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝______（填电路连接方式），
是为了探究电流产生的热量与______的大小的关系，通电一段时间后，
____（选填“左”或“右”）侧容器中产生的热量更多；
串联
电阻
右
（2）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与电流的大小的关
系，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为 ____。
实验中，与 的阻值________（选填“一定”或“不一定”）相同，
为了使左右两个形管内液面高度差差异更大， 应选用____（从、
和 的定值电阻中选出一个定值电阻）。
不一定
（3）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧 形管液面高度差相
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
现象不同的原因可能是：________。
断路
难点：多挡位用电器
点拨：1.画出不同连接方式下的等效电路图；
2.分析不同电路中的总功率，比较出电功率的大小；
3.高温（加热）挡对应大功率，低温（保温）挡对应小功率；
4.将不同挡位数值代入对应电路，进行计算。
【例4】 （2024·临沂二模）中考冲刺
期间，小伟使用电热饭盒带可口饭菜
上学。图甲是具有高温、低温两挡的
电热饭盒，简化电路如图乙所示，
、 均是阻值不变的发热电阻，
，的阻值是 的4倍。
求：
（1）高温挡电功率是多少？
解：当开关接2时，只有 工作，为高温挡，
高温挡电功率为： ；
答：高温挡电功率是 ；
（2）高温挡加热，不计热量损失，可以将 饭菜升高的温度是
多少？[饭菜的比热容取 ]
解：高温挡加热 消耗的电能：
，
不计热量损失，则饭菜吸收的热量： ，
由得， 饭菜升高的温度：
；
答：可以将饭菜升高的温度是 ；
（3）若低温挡工作时的实际功率是 ，实际电压是多少？
解：开关接1时，和 串联接入电路，电路的总电阻最大，电路的总
功率最小，电热饭盒处于低温挡，
电路中的总电阻: ，
则 ，解得 。
答：实际电压是 。
【例5】 （2025·湖南）为预防“倒春寒”对
种子萌发的影响，科技小组为学校的育种
温室设计了如图甲所示的温控电路。整个
温控电路位于温室内，且当温室内温度低
于时启用。其控制电路的电源电压恒定， 为变阻器，热敏电阻
的阻值随温度变化的关系如图乙所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。工
作电路有高温和低温两个挡位，低温挡位可使温室内降温比较平缓，
、均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于 时，
衔铁被吸下，与触点分开，接通触点 。通过电磁铁线圈的电流小于
或等于时，衔铁被弹回，与触点分开，接通触点 。
（1）调好的阻值，闭合开关、，电磁铁上端磁极为___极； 的
温度升高，电磁铁磁性强弱如何变化？______；
增强
（2）将控制电路中阻值调为 ，可使温室内达到允许的最高温
度 ，达到时衔铁刚好被吸下，求控制电路的电源电压；
解：当温室内温度达到时，由图乙可知此时热敏电阻 的阻值为
， ，此时衔铁刚好被吸下，通过电磁铁线圈的电流
，
总电阻： ，
则控制电路的电源电压： ；
答：控制电路的电源电压为 ；
（3）工作电路要求：高温挡功率需在 之间，低温挡功率
需在之间。已知实验室只有阻值大小为 、 、
、 的加热电阻各一个，不考虑温度对加热电阻阻值的影响，
则 应选用哪一个加热电阻（写出必要的计算过程）。
解：由于通过电磁铁线圈的电流大于或等于 时，衔铁被吸下，与
触点分开，接通触点，此时为低温挡， 接入电路，功率需在
之间，则 的最小阻值为：
，
所以应选用 的加热电阻。
答：应选用 的加热电阻。
1.（2024·菏泽）下列家用电器，利用电流的热效应工作的是( )
D
A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲
2.小小的灯泡中蕴含着大大的智慧，下列关于白炽灯的说法，正确的是
( )
A
A.白炽灯通电时会发热是由于电流的热效应
B.白炽灯发光时只将电能转化为光能
C.用久后灯丝会变细是由于发生了熔化现象
D.灯丝变细后电阻变小
3.（2025·齐齐哈尔一模）如图甲所示，先将包口香糖的锡纸中间剪掉一
些，再将锡纸条接在电池的正负极上，不一会儿锡纸条开始冒烟并着火，
如图乙所示。为了便于从电学角度分析锡纸条 段着火的原因，小明将
图甲所示的锡纸简化为图丙所示的形状，然后比较段和 段的相关电
学物理量。下列四个选项中正确的是( )
B
A.、、
B.、、
C.、 、
D.、 、
4.（双选）（2025·扬州三模）如图甲所示的电路中，电源电压 保持不
变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片
从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，
以下正确的是( )
CD
A.滑动变阻器的最大阻值为
B.电源电压的大小为
C.的阻值为
D.当滑片置于中点时，在内 上
产生的热量为
5.（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
阻器、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
6.（2025·安徽）如图所示电路中，电源电压保持不变，、 均为定值
电阻，其中。闭合开关，电流表的示数为，通电 整
个电路共产生的热量，则产生的热量为___ 。
2
7.（2024·苏州）某电饭锅的电路如图所示，
发热盘内有发热电阻和分压电阻， 是
温控开关。当接 时，电饭锅处于高温挡，
通过的电流为 ；当温度达到一定值时，
开关自动切换到 ，电饭锅处于保温挡，
通过的电流为 。求：
（1） 的阻值；
解：是温控开关,当接时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为 ，
的阻值： ；
答：的阻值为 ；
（2）电饭锅高温挡的功率；
解：电饭锅高温挡的功率： ；
答：电饭锅高温挡的功率为 ；
（3）保温，分压电阻 产生的热量。
解：分压电阻的阻值： ，
保温，分压电阻 产生的热量：
。
答：分压电阻产生的热量为 。
8.（2025·巴南区模拟）如图甲是某电热水器内部简化电路，由控制电路
和加热电路组成。电流鉴别器相当于电流表；加热电路中电源电压为
，电热丝的阻值为 ；控制电路电源电压为 ，滑动变阻
器（调温电阻）的最大阻值为 ；热敏电阻 置于热水器内部，
其阻值随温度变化的关系如图乙所示。出厂设置最高控制温度为
时，电流鉴别器的电流刚好达到，开关 断开，加热电路停止加
热。
（1）开关 闭合，求加热电路的电功率；
解：加热电路的电功率： ；
答：加热电路的电功率为 ；
（2）最高控温设置在时，求滑动变阻器 接入电路中的阻值；
解：由图甲控制电路可知，和 串联，控制电路的总电阻：
，由图乙可知，当温度为时 的阻值
为 ，
滑动变阻器 接入电路中的阻值：
；
答：滑动变阻器接入电路中的阻值为 ；
（3）用电热水器把水从开始加热，通电 后，加热电路
停止加热，该电热水器的加热效率为 ，求加热电路的实际电压。若
想增大最高控制温度，请写出一种方案，无需写出理由。
解：水吸收的热量：
，
由 可知，加热电路消耗的电能：
，
由 可知，加热电路的实际电压：
；
由图丙可知，增大最高控制温度，热敏电阻的阻值减小，而控制电路电
流不变，若电源电压不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻不变，
根据串联电路的特点可知，可以通过增大滑动变阻器 接入电路中的阻
值来实现。（答案不唯一）
答：加热电路的实际电压为 ；若想增大最高控制温度，可以增大
滑动变阻器 接入电路中的阻值（答案不唯一）。

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