第十五章　 第30讲　电流的热效应　焦耳定律 课件 2026年江苏省中考物理一轮专题复习

第十五章　电功和电热 第30讲　电流的热效应　焦耳定律 第一部分　教材整合过关 01 知识体系构建 02 考点分类突破 03 知能达标训练 目 录 1. 电流的热效应 （1） 定义：电流通过导体时 能转化成 能的现象。 （2） 影响因素：电流越大、电阻越大、通电时间越长，导体产生的热 量就越多。 （3） 利用和防止：利用电流的热效应——电热器；防止电流的热效应 带来的损害——散热。 电　 内　 返回目录 2. 焦耳定律 （1） 内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导 体的 成正比，跟 成正比。 （2） 公式：Q＝ 。公式中电流I的单位是A，电阻R的单位是 Ω，通电时间t的单位是s，热量Q的单位是J。 电流的平方　 电阻　 通电时间　 I2Rt　 返回目录 （3） 公式Q＝I2Rt是电流产生热效应的计算公式，W＝UIt是电流做功的 计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电 流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为内 能，也转化为机械能，则Q＝I2Rt只是转化为电热的部分，W＝UIt则是 总的电功。只有对纯电阻电路才有W＝Q，在非纯电阻电路中Q＜W。 （4） 推导式：对于纯电阻电路，有Q＝W＝Pt＝UIt＝t。 返回目录 考点一　电流的热效应 例1（2025∙淮安模拟）电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应 用，下列是我们常见的家用电器，其中主要利用电流的热效应工作的是 （　B　） B A. 电视机 B. 电饭锅 C. 电冰箱 D. 电风扇 返回目录 A. 电流产生的热量与哪些因素有关 B. 电流产生的热量与电阻大小有什么关系 C. 电流产生的热量与电流大小和电阻大小有什么关系 D. 电流产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有什么关系 例2（2025∙泰州模拟）小明听电工说，连接照明灯一般用1.5mm2的电 线，连接大功率空调要用4mm2的电线，进户线则要用10mm2的电线， 若电线规格选择不当，容易起火，如图所示是三种电线的外形。据此他 提出以下四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是 （　B　） B 例2图 返回目录 例3 用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的烧瓶内 均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1＝R3 ＝6Ω、R2＝3Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0；接通电源，同时 闭合开关S1、S2，记录下电流I，通电相同时间，记录下煤油的末温度 t，结果如表所示。 例3图 返回目录 序　号 电　阻 电流I/A 初温度t0/℃ 末温度t/℃ ① R1 1.0 20 30 ② R2 1.0 20 24 ③ R3 1.5 20 44 （1） R1、R2所在烧瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为 ⁠。 （2） 比较①③可知，当导体的 和通电时间相同时， ⁠ 越大，产生的热量越多；比较 （填序号）可知，导体产生的热 量与电阻有关。 （3） 若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的操作 是 ⁠。 5∶2　 电阻　 电流　 ①②　 只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量　 返回目录 考点二　焦耳定律 例4 电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相 连的导线却不怎么热，由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是 （　D　） D A. 通过电炉丝的电流比导线的电流小得多 B. 通过电炉丝的电流比导线的电流大得多 C. 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D. 电炉丝的电阻比导线的电阻大得多 返回目录 例5 将规格均为“220V　200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙 铁分别接入家庭电路中，通电相同时间，下列说法中（　B　） B ① 电烙铁产生的热量最多。 ② 三个用电器产生的热量一样多。 ③ 电烙铁消耗的电能最多。 ④ 三个用电器消耗的电能一样多。 A. 只有①②正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确 返回目录 例6 如图所示为超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V， 电热丝R的阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流 的 效应实现高温封口，3s内产生的热量为 J。若使用时总 把塑料袋烫坏，则可以 （增大/减小）电热丝的阻值。 例6图 热　 75　 增大　 返回目录 例7（2025∙常州模拟）电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化 的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以 热量的形式散失掉。现有一台电动机，当它两端加220V电压时，通过线 圈的电流为50A。 （1） 求每分钟该电动机消耗的电能。 解：（1） 每分钟该电动机消耗的电能W＝UIt＝220V×50A×60s＝6.6×105J 返回目录 （2） 若该电动机线圈电阻是0.4Ω，求该电动机的线圈每分钟产生 的热量。 解：（2） 电动机的线圈每分钟产生的热量Q＝I2Rt＝（50A）2 ×0.4Ω×60s＝6×104J （3） 求这台电动机每分钟所做的机械功。 解：（3） 这台电动机每分钟所做的机械功W机械＝W－Q＝6.6×105J－ 6×104J＝6×105J 返回目录 （4） 求这台电动机的效率。（结果精确到0.1％） 解：（4） 这台电动机的效率η＝×100％＝×100％≈90.9％ 返回目录 考点三　多挡位电热器电路的计算 例8（2025∙南通）如图为某家用电热器的简化电路图，R1、R2是电热 丝，R1＝110Ω，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： 例8图 返回目录 （1） 低温挡时，R1中通过的电流及10s内放出的热量。 解：（1） 当触点“1”与“2”接通时，处于低温挡，由图可知，此时只有R1工作，则低温挡时，R1中通过的电流I1＝＝＝2A；10s内R1放出的热量Q＝W＝UI1t＝220V×2A×10s＝4400J 返回目录 解：（2） 电热器低温挡功率P低＝UI1＝220V×2A＝ 440W，当触点“1”与“2”“3”同时接通时，处于 高温挡，由图可知，R1、R2并联；根据题意可知，电 热器高温挡功率P高＝3P低＝3×440W＝1320W，则高 温挡工作时，R2的电功率P2＝P高－P低＝1320W－ 440W＝880W （2） 高温挡时，电阻R2的功率。 返回目录 1. （2025∙苏州）如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a 的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的 阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸 收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 （　B　） B 第1题 A. a、b为同种物质 B. a的比热容小于b的比热容 C. 相同时间内a、b吸收的热量相等 D. R1的电功率大于R2的电功率 1 2 返回目录 2. （2025∙盐城模拟）图甲是某电热束腰带实物，它有高温、中温 和低温三个挡位，图乙是其内部简化电路，R1、R2、R3为加热电 阻，R1＝1100Ω，通过旋转开关可实现挡位切换，电源电压恒为 220V。当旋转开关转至bc时，电路中电流为0.1A。高温挡的功率为 低温挡功率的3倍。求： 第2题 1 2 返回目录 （1） 低温挡的电功率。 解：（1） 由电路图知，旋转开关转至bc时，R1、R2串联，电路的电阻 最大，电源电压一定，由P＝知，此时电路的电功率最小，处于低温 挡位，低温挡的电功率P＝UI低温＝220V×0.1A＝22W 1 2 返回目录 （2） 中温挡工作时，电路中电流。 解：（2） 低温挡时，由串联电路特点和欧姆定律可得：U1＝I低温R1＝ 0.1A×1100Ω＝110V，U2＝U－U1＝220V－110V＝110V，R2＝＝ ＝1100Ω，当旋转开关转至cd时，只有R2工作，处于中温挡位，此 时电路中电流I2＝＝＝0.2A 1 2 返回目录 （3） R3阻值。 解：（3） 旋转开关转至de时，R2、R3并联，处于高温挡位，R2的功率 P2＝UI2＝220V×0.2A＝44W，由题意可得，高温挡功率P高温＝3P＝ 3×22W＝66W，R3的功率P3＝P高温－P2＝66W－44W＝22W，由P＝ 可得，R3阻值R3＝＝＝2200Ω 1 2 返回目录 $