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(共47张PPT)
教科版物理9年级上册培优备课课件
授课教师： .
班 级： 9年级（ ）班 .
时 间： 2026.07.23 .
6.3 焦耳定律
第6章 电功率
教科版九年级物理上册6.3《焦耳定律》同步练习题（全文约1000字，含题目+参考答案）
一、基础填空题（每空2分，共30分）
1. 电流通过导体时，导体发热，将电能转化为________的现象，叫做电流的________效应。
2. 焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟________的二次方成正比，跟导体的________成正比，跟________成正比。
3. 焦耳定律的计算公式为________，公式中电流单位为A，电阻单位为Ω，时间单位为s，热量单位为________。
4. 在纯电阻电路中，电流做功全部转化为内能，因此________=________，可结合欧姆定律推导出求电热的另外两个公式：________和________。
5. 串联电路中，电流相同，相同时间内，导体电阻越大，产生的热量越________；并联电路中，电压相同，电阻越小，产生的热量越________。
6. 生活中的电热器是利用电流的热效应工作的，常见用电器有________、________等；而电视机、电脑工作时发热属于电热损耗，需散热降温。
7. 电热的利用与防止：电饭锅利用电热________；输电导线选用电阻小的材料，是为了________输电过程中的电热损耗。
二、单项选择题（每题4分，共28分）
1. 下列用电器工作时，主要将电能转化为内能的是（）
A. 电风扇 B. 电饭锅 C. 电视机 D. 洗衣机
2. 关于焦耳定律公式Q=I Rt，下列说法正确的是（）
A. 电热只与电流大小有关
B. 电热与电阻成反比
C. 电流、电阻、时间都会影响电热多少
D. 通电时间越长，电热一定越少
3. 两根阻值不同的电阻丝串联接入电路，相同时间内产生热量更多的是（）
A. 电阻大的 B. 电阻小的 C. 热量相同 D. 无法确定
4. 家庭电路中，相同电压下，电阻越小的电热器，相同时间发热（）
A. 越少 B. 越多 C. 不变 D. 无规律
5. 下列情况中，不属于电流热效应应用的是（）
A. 电暖气取暖 B. 电熨斗熨衣服
C. 电脑风扇散热 D. 电热水壶烧水
6. 两个电阻阻值之比为1:2，串联在电路中，相同时间产生的热量之比为（）
A. 1:2 B. 2:1 C. 1:1 D. 4:1
7. 非纯电阻电路中，关于电功和电热的关系正确的是（）
A. W=Q B. W＞Q C. W＜Q D. 无法比较
三、简答分析题（共22分）
1. 请完整表述焦耳定律的内容，并写出原始公式与纯电阻电路的推导公式。
2. 为什么电炉丝热得发红，而与之串联的导线却几乎不发热？请结合焦耳定律分析原因。
四、计算题（20分）
一根阻值为20Ω的电热丝，接入电压为10V的电路中，通电时间20s。
（1）求通过电热丝的电流；
（2）求通电20s电热丝产生的热量；
（3）求该过程中电热丝消耗的电能。
参考答案
一、填空题
1. 内能；热
2. 电流；电阻；通电时间
3. $$Q=I^2Rt$$；焦耳（J）
4. 电功；电热；$$Q=UIt$$；$$Q=\frac{U^2}{R}t$$
5. 多；多
6. 电热水壶；电熨斗（合理即可）
7. 工作；减小
二、选择题
1.B 2.C 3.A 4.B 5.C 6.A 7.B
三、简答分析题
1. 焦耳定律内容：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。原始公式：$$Q=I^2Rt$$；纯电阻推导公式：$$Q=UIt$$、$$Q=\frac{U^2}{R}t$$。
2. 电炉丝与导线串联，串联电路电流处处相等，通电时间相同。电炉丝的电阻远大于导线电阻，根据$$Q=I^2Rt$$，电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此电炉丝发热发红，导线几乎不发热。
四、计算题
解：（1）由欧姆定律得：$$I=\frac{U}{R}=\frac{10V}{20\Omega}=0.5A$$；
（2）由焦耳定律得：$$Q=I^2Rt=(0.5A)^2\times20\Omega\times20s=100J$$；
（3）该电热丝为纯电阻用电器，电能全部转化为内能，故消耗电能W=Q=100J。
（总字数：998）
电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得灼热而发光。
这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
生活中，许多用电器接通电源后都伴有热现象产生。
电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
一、电流的热效应与什么因素有关
电流大小相同、通电时间相同。
灯泡热得发烫，导线的
发热却觉察不出来。
探究新知一　电流的热效应
活动
自制灯泡
　　如图所示，将钉子垂直穿过橡胶瓶盖，选一条电阻丝，两端分别绕在钉子的尖端，装好后放入玻璃瓶内。钉子之间的电阻丝就如同灯泡中的灯丝。当电流通过时，电阻丝快速发热、变红、发光，但很快就烧掉了。
这便是爱迪生研制白炽灯泡的过程。
探究新知一　电流的热效应
电流的热效应
　　电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得灼热而发光，这种电能转化为内能的现象叫作电流的热效应。
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
探究新知一　电流的热效应
电炉的电炉丝和导线中通过的电流相同，电炉丝热得发红，说明电炉丝的温度比导线高，电流在电炉丝上产生的热量更多。
讨论交流
电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热
　　通过导体的电流有大小，导体本身有电阻，通电时间有长短，电流产生的热量是否与这些因素有关？
探究新知一　电流的热效应
演示实验
【实验】电流产生的热量与什么因素有关
猜想与假设
电阻的大小、电流的大小、通电时间的长短
当一个物理量可能与多个因素有关，应采用什么研究方法
控制变量法
知识点1 探究电流的热效应与什么因素有关
1.小海同学在探究“电流产生的热量
多少与什么因素有关”时，采用如图
所示的实验装置，请观察甲、乙两
图并回答下列问题：#1
（1）实验中，通过观察 形管中液面________的变化，来比
较电流通过电阻丝产生热量的多少。
高度差
（2）图甲装置是用来研究通电时间相同时，电阻丝产生的
热量与__________的关系。
电阻大小
（3）用图乙装置进行实验时，电阻
的作用是使通过、 的电流_______
（填“相同”或“不相同”）。
不相同
（4）由甲、乙可得实验结论：相同时间内，电流越大，电
阻越大，电流通过导体产生的热量越____。
多
（5） 若图乙中盒外连接
的电阻阻值由 更换为 ，
______（填“仍能”或“不能”）达到
更换前的实验效果。
仍能
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探究新知一　电流的热效应
怎样比较电流流过导体时产生热量的多少呢
液柱上升的高低
温度计示数的变化
温度显示器示数的高低
转换法
探究新知一　电流的热效应
实验思路
　　选取阻值不一样的电阻丝，如5Ω和10Ω的电阻丝，装入实验装置中，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
探究新知一　电流的热效应
实验过程
①电热与电阻的关系
　　如图两个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。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？
结论一：在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越大，电阻丝产生的热量越多。
电热与电阻的关系
探究新知一　电流的热效应
②电热与电流的关系　　
　　选取阻值相同的两个5Ω电阻丝，装入两个透明容器中，并在其中一个容器的外部，并联一个阻值为5Ω电阻丝，则通过两个容器中电阻丝的电流不同。　　
　　闭合开关，在通电时间相同的情况下，
观察两个U形管中液面高度的变化。
你看到的现象说明了什么？
电热与电流的关系
结论二：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，电阻丝产生的热量越多。
探究新知一　电流的热效应
③电热与通电时间的关系　　
　　将一阻值为5Ω电阻丝，装入一个透明容器中。闭合开关，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？
结论三：电流通过导体产生的热量跟通电时间有关。通电时间越长，电阻丝产生的热量越多。
Δh
探究新知一　电流的热效应
归纳总结
· 在电流相同和通电时间一定时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
· 在电阻和通电时间相同时，通过电阻电流越大，电阻产生的热量越多。
· 在电流相同、电阻相同时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
探究新知一　电流的热效应
　　从能量角度来说，电能转化为内能的过程，是用电器消耗电能做功的过程。所以，我们可以利用电功关系进行理论探究。
理论探究
电流产生的热量与电阻的关系
　　两个定值电阻（R1＞R2）串联起来，接在电源上，通过它们的电流应该是相等的。通电一段时间后，假设电能全部转化为内能，对这两个电阻产生的热量，应用电功计算式和欧姆定律进行分析，我们能得出什么推论？
W=UIt
U=IR
W1=U1I1t=I1R1×I1t=I2R1t
I=I1=I2
W2=U2I2t=I2R2×I2t=I2R2t
W2＞W1
结论：在电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体电阻成正比。
2. 给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的
导线却不觉得烫手，下列解释正确的是( )
C
A. 通过导线的电流比通过电炉丝的电流小得多
B. 导线的电阻比电炉丝的电阻大得多
C. 导线的电功率比电炉丝的电功率小得多
D. 电流通过导线时没有产生热效应
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知识点2 焦耳定律
（第3题）
3.如图所示是超市常用塑料袋封口夹的
电路原理图，电源电压为 ，电热丝
的阻值为 。闭合开关 ，电热丝
温度升高，利用电流的____效应实现
高温封口。电热丝 内产生的热量为
____ 。若使用时总把塑料袋烫坏，可
以______（填“增大”或“减小”）电源电压。
热
75
减小
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（第4题）
4.在如图所示的电路中，电源电压不变，
电阻的阻值为 。闭合开关 ，两电
流表的示数分别为和 ，则通电
，产生的热量为____ ，电路产生的
总热量为____ 。
18
30
5.甲、乙两个电阻丝，产生的热量相同，所用时间之比为 ，
通过两个电阻丝的电流之比为 ，则两个电阻丝阻值之比
为_____。
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Q 的单位：J
I 的单位：A
R 的单位：Ω
t 的单位：s
探究新知二　焦耳定律
焦耳定律
1.内容：英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流通过导体产生的热量（电热）与电流、电阻和通电时间的关系。
电流通过导体产生的热量跟电流二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫作焦耳定律。
2.表达式：用I表示电流，R表示电阻，t表示时间，只表示热量，焦耳定律可以表示为
Q＝I2Rt
探究新知二　焦耳定律
3.焦耳定律的理解
①焦耳定律定义式Q=I2Rt，只适用于计算电流通过导体时产生的热量。
②电功的计算式W=UIt，适用于计算将电能转化为各种形式的能的过程中电流做的功。
探究新知二　焦耳定律
【例题】 某电热器的电阻为100Ω，若它在220V 电压下工作8min，该电热器产生的热量约为多少焦？
解：已知 U=220V，R=100Ω，t=8min =480s。
由欧姆定律，得
将I的值代入焦耳定律的公式，得
Q=I2Rt=（2.2A）2×100Ω×480s ≈ 2.3×105J
答：这个电热器产生的热量约为 2.3×105J。
探究新知三　电热的利用与危害
学习了焦耳定律，请你解释电暖器电热管发热，而导线几乎不发热的原因。
通过导线电流跟电炉丝中的电流相等
导线的电阻很小
电炉丝的电阻较大
Q＝I2Rt
在相同时间内，电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。
知识点3 电热的利用与危害
6.下列现象或装置，①电动机外壳上装散热片；②电视机后
罩有许多小孔；③长期不用的电视机，隔段时间通电一次用
来驱潮；④电暖手宝；⑤电脑机箱里装有小风扇，其中利用
电流热效应的是______，防止电热带来危害的是________。
（均填序号）
③④
①②⑤
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7. “天工”社团的同学们用宽度不
同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器，
A
A. 该切割器利用了电流的热效应
B. 加在、和 三段铝片两端的电压相等
C. 、和 三段铝片的电阻相等
D. 用 段去切割塑料泡沫，效果最好
用来切割塑料泡沫，如图所示。下列分析正确的是( )
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8. 为了探究电流产生的热量跟什么
因素有关，某同学设计了如图所示的装置。两
段阻值不同的电阻丝 密封在两个完
C
A. 该实验只用到“转换法”
B. 图中通过的电流大于通过 的电流
C. 相同时间内，气球比 气球的膨胀程度大
D. 该装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系
全相同的烧瓶中，并通过玻璃管与相同的气球相连。下列说
法正确的是( )
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探究新知三　电热的利用与危害
电热的利用与危害
电流的热效应在生产生活中有着广泛的应用。
常见的家用电热器、孵化器、电烤箱、烘干机等也利用了电流的热效应。
1.电热的利用
它们的发热体都由电阻较大的电阻丝制成，工作时消耗的电能几乎全部用来产生热量，有较高的效能。
养鸡场的电热孵化器，
使孵化雏鸡规模化。
电暖器、电饭锅、电熨斗等，都是利用电热的工作的。
探究新知三　电热的利用与危害
2.电热的危害
电视机外壳多孔散热。
散热窗
电脑工作时，CPU等部件的温度也会升高，需要安装散热窗、使用微型风扇及时散热。
大型电动机等大功率的用电器，都装有散热片、散热窗、电风扇等散热装置。
电流的热效应也可能产生危害。
例如，电视机、电脑等用电器工作时，都不可避免地会发热。这种发热既浪费电能，又会使用电器因升温而出现被烧坏的危险，因此很多用电器采用设置散热孔、散热片或在发热部位安装电风扇等方法散热。
9. 如图所示，小明家新装了厨宝，它的特点是即
开即有热水，不需要提前预热，而且可以通过调节水流大小
调节水温，不需要调节加热电阻大小，其部分参数如下表所
示（忽略温度对电阻的影响）。自来水管中水温为 ，该
水龙头某次正常工作放出温度为 的温水，已
知， 。下列
说法正确的是( )
额定电压
额定功率
最高水温
A. 要使流出的水温度降低一点，应该适当减小水
流大小
B. 该厨宝正常工作时电路中的电流为
C. 该次工作中水吸收的热量是
D. 该厨宝正常工作时的加热效率约是
√
【点拨】厨宝在一定时间内产生的热量一定，
则水吸收的热量一定，由 可知，要
使水温降低一点，则应增加出水的质量，故应
该适当增大水流大小，故A错误。由表格数据
可知，厨宝正常工作时的电功率，由 可
知，该厨宝正常工作时电路中的电流 ，
故B错误。由 可知，水的质量
，水吸收的热量 ，故C错误。正常工作
消耗的电能
，厨宝的加热效率 ，故D正确。
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10.某同学有一个小电动机，其外壳上标有“ ”的字
样，经检测知其电阻为 ，则该小电动机正常工作 ,
消耗的电能为_______，产生的热量为_____ 。
1 260
420
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（第11题）
11. [苏州中考] 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___（填“1”或“2”）位置，加热功
率为_______，阻值为_____ 。
2
1 100
506
（第11题）
【点拨】由图可知，开关旋至“1”位置，电
阻、 串联，此时电路总电阻
；开关旋至“2”位置，只有
工作，因，根据 可知，开关
旋至“1”位置，功率较小，为保温挡，开关旋至“2”位置，功
率较大，为加热挡。加热
功率 。保温功
率，根据 可得，电路中
总电阻 ，则
。
（第11题）
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（第12题）
12. [成都中考] 小彬想制作一款有“低温”
“中温”“高温”三个挡位的电加热器，电路如图
所示。电源电压为， 为单刀多掷开关，
是阻值为 的电热丝， 为某种材料制
高温
1 440
成粗细均匀的电热丝，最大阻值为 ，触点2为 的中点
位置。当闭合， 拨到触点3时，加热器处于______挡；加
热器在“中温”挡下工作,电路消耗的总电能是_______ 。
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13. 某课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图
所示。已知电源电压恒为，是阻值为 的电热丝，
温度对电热丝阻值的影响忽略不计。
（1）闭合开关 后，电路中的电流为___A。
4
【点拨】闭合开关后，电路中的电流 。
（2）通电电热丝产生的热量为__________ 。
【点拨】通电电热丝 产生的热量
。
（3） 老师提醒，电热箱内温度太高，
无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至 ，
小组成员想出了两种方法改进电路：
方法一：在点串联接入一根电热丝 ；
方法二：在点串联接入一根电热丝 。
老师发现这两种改进方法都能使电热箱内的电功
一
825
率为 ，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接
入的电热丝两端的电压，测量结果为和， ，
，但由于粗心没有记录和 分别对应哪种方法。
请根据上述信息判断方法____（填“一”或“二”）更节能，这
种方法中新接入的电热丝的阻值为_____ 。
【点拨】两种方法的电路简图如下：
在方法一中，电热箱内的电功率 ；在方法
二中，电热箱内的电功率 。两次电热箱内的电功
率相等，即，得出 ，方法一更节
能。两种方法中两端的电压关系为 ，
因为电源电压保持不变，和 两端的电压关
系为，所以 ，则
，
，
，方法一中 两端的电压
，新接入的电热丝的
阻值 。
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· 在电流相同和通电时间一定时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
· 在电阻和通电时间相同时，通过电阻电流越大，电阻产生的热量越多。
· 在电流相同、电阻相同时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
课堂小结
焦耳定律
电热的利用和防止
电流的热效应
焦耳定律
定义
电流产生的热量与什么因素有关
Q＝I2Rt

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