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第2课时 焦耳定律
01
知识结构框图
02
教材知识再现
知识点
焦耳定律
说明 要点
电流的 热效应 电流通过导体时，电能转化为内能的现象叫作电流的
热效应
焦耳 定律 电流通过导体产生的热量跟______________成正比，
跟____________成正比，跟通电时间成正比
计算 公式 （适用范围__________）
（适用范围____________）
电流的二次方
导体的电阻
所有电路
纯电阻电路
电热的 利用 电热器是利用电热的主要设备，它是利用电流的热效
应制成的。电热器的主要工作部分是发热体，该部分
需要用电阻大、熔点高的金属导体制作，________、
________等都是电热器
续表
热水器
电熨斗
【提示】1.电热不一定等于电功，电热功率不一定等于电功率。
（1）在纯电阻电路中，电流所做的功全部用来产生热量，有
， 。
（2）在非纯电阻电路中，电流所做的功除一部分用来产生热量
外，还有一部分转化为其他形式的能，有， 。
2.电路只要有电流和电阻就有电流的热效应，电路是纯电阻电路
时，电流产生的热量与消耗的电能相同。当电路不是纯电阻电路
时，电流产生的热量小于消耗的电能。
03
考点归类剖析
考点
1
电流的热效应
例1 下列电器中，不是利用电流的热效应来工作的是( )
C
A.电烙铁 B.电饭锅 C.电视机 D.电熨斗
变式跟进1 电饭煲是利用 ______________原理工作的，额定功
率越大的电饭煲，它的发热板的电阻值越____。
电流的热效应
小
考点
2
焦耳定律
考向1 焦耳定律的应用
例2 将规格都是“ ”的一台电冰箱、一台电脑和一床
电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，下列说法
中正确的是( )
C
A.电冰箱消耗的电能最多 B.电热毯的电流做功最多
C.三者消耗的电能一样多 D.三者产生的热量一样多
变式跟进2 电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常
见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加
工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，
形成网状结构，其内部结构如图甲所示。若某根导电墨线的局部
导电材料脱落，如图乙所示，则这根导电墨线的电阻将______
（选填“变大”“变小”或“不变”）；若电热膜撕裂了一块，如图丙所
示，接入电源时，此电热膜____（选填“能”或“不能”）继续发热。
变大
能
考向2 电热的计算
例3 如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高、
低两挡加热功能。下列说法中正确的是( )
C
A.只闭合开关 时，电路处于高温挡
B.只闭合开关 时，电路处于低温挡
C.同时闭合开关、 时，电路处于高
温挡
D.同时闭合开关、 时，电路处于低
温挡
变式跟进3 小明为爷爷设计了一款有“速热”
和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图
所示。电源两端电压为，电热丝、
的阻值恒定， 。
（1）只闭合开关时，通过 的电流是多
大？
解：只闭合开关时，电路为的简单电路，通过 的电流：
；
（2）只闭合开关时， 的电功率是多少？
解：只闭合开关时，电路为的简单电路， 的电功率：
；
（3）电源两端电压为时，"速热"挡的电功率为 。若更换
成电压为的电源，则使用"速热"挡通电 产生的热量是多少？
解：由图可知，只闭合开关时，电路为 的简单电路；两开关
都闭合时，两电阻并联，由 可知，此时功率最大，为"速
热"挡，已知电源两端电压为时，由 可得，干路中的电
流：
，
通过 的电流：
，
的阻值：
，
若更换成电压为 的电源，此时电路中的电流：
，
使用"速热"挡通电 产生的热量：
。
考点
3
电热的利用和防止
例4 电流的热效应在生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带
来危害。下列事例中，属于防止电热危害的是( )
D
A.用电饭锅煮饭 B.用电熨斗熨衣服
C.冬天用电暖器取暖 D.电脑使用微型风扇散热
变式跟进4 电流热效应在生产、生活中被广泛应用，但有时它也
会给我们带来危害，下列情况中属于防止电热危害的是( )
A.图1：养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B.图2：电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温
C.图3：家里使用电热水壶烧水
D.图4：小明妈妈用电熨斗熨衣服
√
考点
4
电热的综合计算
例5 某电热水壶的额定电压为，额定加热功率为 ，
电热丝在电路中的位置如图所示。
求：
（1）正常工作时，电热丝的电阻 ；
解：由题意可知，电热水壶的额定电压为 ，额定加热功率
为 ，则电热丝的电阻：
；
（2）用该电热水壶把质量为的水从加热至 ，水
吸收的热量；
解：水吸收的热量：
；
（3）在第（2）问中，电热水壶正常工作，若电热丝产生热量的
被水吸收，则该过程需要多少秒。
解：由 可知，电热水壶消耗的电能：
，
根据 可得，电热水壶需要的加热时间：
。
变式跟进5 [2025江苏南通] 如图为某家用电热器的简化电路图，
、是电热丝， ，虚线框内是温控开关，能在低
温挡和高温挡间自动切换。当触点"1"与"2"接通时，处于低温挡；
当触点"1"与"2""3"同时接通时，处于高温挡。高温挡功率是低温
挡功率的3倍。求：
（1）低温挡时，中通过的电流及 内放出的热量；
解：当触点"1"与"2"接通时，电路为 的简单电路，处于低温挡。
根据欧姆定律，可得中通过的电流 ；
根据焦耳定律，内 放出的热量
；
（2）高温挡时，电阻 的功率。
解：低温挡功率 ；
因为高温挡功率是低温挡功率的3倍，所以高温挡功率
；
当触点"1"与"2""3"同时接通时，与 并联，处于高温挡。并联
电路各支路电压相等，都等于电源电压， 的功率
；
根据并联电路功率关系 ；
可得的功率 。
04
实验突破
实验
探究电流产生的热量与哪些因素有关
1.实验方法
（1）转换法：把通电导体产生热量的多少转化为 形管液面的高
度差。
（2）控制变量法：通电导体产生热量的多少跟通过导体的电流、
导体的电阻和通电时间有关。在探究通电导体产生热量多少与某
个因素的关系时，要控制其他两个因素不变，只改变要研
究的因素。
2.实验过程
（1）根据实验目的选择实验操作：探究通电导体产生热量的多
少与A因素的关系，就选择其他因素相同，只有A因素不同的实
验装置。
（2）根据实验操作分析实验目的：实验操作中，A因素改变的
目的就是探究通电导体产生热量的多少与A因素的关系。
3.实验结论
（1）在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电
阻产生的热量越多。
（2）在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越
大，这个电阻产生的热量越多。
（3）在电阻相同、电流相同的情况下，通电时间越长，这个电
阻产生的热量越多。
4.注意事项：若封闭的实验装置漏气，则 形管液面的高度差不
明显。#4
1.【实验器材】学生电源、开关、导线、滑动变阻器、不同阻值
的电阻丝、温度计、电流表、两个平底烧瓶（里面装有相同质量
的煤油）。
2.【实验探究】
（1）如图甲所示，选择两个阻值不同的电阻丝，在相同时间内
通以大小相同的电流，比较使相同初温、相同质量的煤油温度升
高的情况。
（2）如图乙所示，将一电阻丝接入电路，过一段时间记录平底
烧瓶中煤油温度的变化情况；移动滑动变阻器的滑片，改变通过
电阻丝的电流大小，经过相同时间，记录平底烧瓶中煤油温度的
变化情况。
3.【实验数据分析】
实验 电阻 电流 加热时间 煤油的 温度变化
实验一
实验二
（1）在电流大小和通电时间相同的条件下，电阻丝阻值较____
的平底烧瓶内煤油温度升高得多。
大
（2）在电阻阻值和通电时间相同的条件下，电流较____的平底
烧瓶内的煤油温度升高得多。
（3）在电阻阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越____，
煤油温度升高得越多。
大
长
4.【实验结论】
①当通电时间、电阻相同时，电流越大，电流产生的热量越____；
②当通过的电流、通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量
越____；③当通过的电流、电阻相同时，通电时间越长，电流产
生的热量越____。
多
多
多
【注意】（1）探究电流的热效应与哪些因素有关采用了_______
___法和______法。
（2）实验采用煤油的目的：煤油的比热容小，在相同吸热条件
下温度升高得快；煤油是绝缘体。
控制变量
转换
例6 [教材图片改编] 在"探究电
流通过导体产生热量的多少与什
么因素有关"的实验中，小军利
用甲、乙、丙三个装置进行实验
探究，如图所示，三个装置的透
明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气， 形管中
液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
（1）要探究电热与电阻的关系，应选用________两个装置串联
接到电源两端进行实验。
（2）选用乙、丙两个装置串联接到电源两端进行实验，是为了
探究电热与______的关系。
甲、乙
电流
（3）根据探究可知：电热毯的电阻丝断掉后，如果将两个断头
连接后继续使用，连接处往往比别处的温度高，容易产生安全隐
患，原因是______________________________________________
_____________________________________。
断头连接后电阻变大，根据可知，在电流
和通电时间相同时，接头处产生的热量多
变式跟进6 在探究“电流产生的
热量与哪些因素有关”的实验中，
采用如图所示的装置。
（1）本实验用来研究电流产生
的热量与______的大小有关。
电阻
（2）首先要保证两烧瓶中的煤油______和初温相同，通过比较
__________________来判断电流产生的热量的多少。
质量
温度计升高的示数
（3）有人提出“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油？”对于
此问题，全班同学进行了讨论，给出了下列四种答案，你认为合
理的是___。
D
A.煤油有颜色便于观察 B.煤油有比较大的热值
C.煤油有比较小的密度 D.煤油有比较小的比热容
（4）有人认为：在 电阻所在的容器中换上等质量的水，就
能用来探究“不同物质吸热能力”。请你评估：该方案不妥之处是
________________________________________________________
______________。
两容器内电阻丝的阻值不相等，不能控制相同时间内水和煤油吸收的热量相同

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