17.3 焦耳定律（举一反三·讲义）物理新教材沪科版九年级全一册

本初中物理讲义聚焦焦耳定律核心知识点，以电流热效应为起点，通过实验探究（控制变量法、转换法）梳理热量与电流、电阻、时间的关系，构建焦耳定律公式及应用体系，延伸至电热利用与防止、多档位电热器问题，形成完整知识支架。 资料亮点在于实验探究环节培养科学探究能力与科学思维，如通过温度计示数变化分析热量多少，结合电水壶、电热毯等实例强化能量观念。多档位问题设计提升模型建构能力，课后作业分层覆盖选择、计算等题型，课中辅助教学，课后助力学生查漏补缺。

17.3 焦耳定律 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（5个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 工厂利用电热炼钢，家庭利用电热烧水、做饭、取暖等。电流通过导体时，导体会发热。由此产生的热量与哪些因素有关呢？ 本节我们学习电流的热效应及焦耳定律。 知识归纳 【知识点1 电流的热效应】 1. 电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化为内能（热能），导体 的现象。 2.电流热效应的本质： 电流做功，电能向 转化。 3. 电热器： 主要利用 工作的装置称为电热器。 如电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电热毯、电炉、电暖器、电热水壶等。 【例1】（25-26•九年级下·辽宁丹东•期末）如图所示是轿车的后视镜，该后视镜的电加热功能，能有效地防止雨天或气温低时，后视镜起雾或上霜，电热后视镜发热是利用电流的__效应。 【变式1-1】由于导体有　　　　　　　　，当电流通过时不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的热效应，该效应最先由英国科学家　　　　　　　　研究发现。 【变式1-2】（25-26•九年级下·江苏盐城•期末）下列四种用电器，其中主要是利用电流热效应来工作的是（　　） A．电风扇 B．电冰箱 C．电视机 D．电水壶 【知识点2 探究电流产生的热量与哪些因素有关】 1.设计实验： 如图所示，是一个密封有空气和电阻丝并插有温度计的容器，通电时电阻丝产生的热量被空气吸收，空气的温度就会升高。因此，我们可以通过 来比较电阻丝产生热量的多少。 2.实验方法 ： （1）控制变量法：在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。 （2）转换法：实验中通过观察 来比较电流产生热量的多少，这种方法叫转换法。 3.实验步骤： （1）闭合开关，若仅改变给电阻丝加热的时间，观察温度计示数的变化，能得出什么结论? 实验现象：时间一定时，电流较大时温度计的示数变化大。 实验结论：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，空气的温度越 ，表明电流产生的热量越 。 （2）若仅调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，观察温度计示数的变化，能得出什么结论? 实验现象：时间一定时，电流较大时温度计的示数变化大。 实验结论：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通过的电流越大，空气的温度越 ，表明电流越大，产生的热量越 。 （3）如下图所示，将两段不同阻值的电阻丝R1和R2（ R1>R2 ）分别密封在装有等质量空气的2个容器中，两支相同的温度计分别穿过瓶口插入容器中。 实验现象：阻值较大的电阻R1对应的温度计的示数变化大。 实验结论：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，空气的温度越 ，表明电阻越大，电流产生的热量越 。 4.实验结论： 电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻以及通电时间有关。 当电流和电阻一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。 【例2】（25-26•九年级下·江苏淮安•期末）小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”，已知四个透明容器内密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察___________的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少； (2)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与___________的关系的； (3)在如图乙所示装置中，通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图所示，电阻丝、中产生热量较多的是___________。 【变式2-1】（25-26九年级上·四川成都双流区·期末）如图是探究“电流通过导体产生热量与电流关系”的实验装置，两个透明容器中密封着初温和质量相同的空气，装有有色液体的U形管与容器相连接，装置气密性良好。 （1）由于电流产生的热量不容易直接测量，实验中通过观察　　　　　　来反映电热丝产生热量的多少； （2）如图所示的装置右侧外接5电阻丝的作用是使容器内两电热丝中的电流　　　　　　（选填“相同”或“不同”），通电一段时间后观察到左侧容器产生的热量更多，由此可以得到的结论是：在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的电热　　　　　　。 （3）若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，则原因可能是　　　　　　（选填“”、“”或“”）断路。 【变式2-2】如图所示实验装置中，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的容器中，且R1＜R2，两容器中装有质量相等的油。实验过程中，电阻丝产生的热量全部被油吸收且两容器中的油均未沸腾。下列说法正确的是（　　） A．通过R1的电流大于通过R2的电流 B．甲温度计示数上升得较快 C．两电阻丝产生热量的多少可以通过甲、乙温度计示数的变化进行比较 D．图中实验装置可以用来探究电流产生热量的多少与电流大小的关系 【变式2-3】如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前，A、B两个U形管的液面相平，通电一段时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（　　） A． I1=I2，A管中的液面较低 B． I1>I2，A管中的液面较高 C． I1=I2，A管中的液面较高 D． I1<I2，A管中的液面较低 【知识点3 焦耳定律及应用】 1. 焦耳定律内容： 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. 焦耳定律公式： Q =   公式中的物理量及其单位：I表示电流，单位是 （A）；R表示电阻，单位是 （Ω）；t表示时间，单位是 （s）；Q表示热量，单位是 （J） 。 1焦耳=1安2×1欧×1秒 3. 推导焦耳定律：   若电流做的功全部产生热量，即Q=W，因为电功W=UIt，根据U=IR，所以Q=W=UIt= 。可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 4. 电功与电热 ： （1）电功与电热的区别 电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗 的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为 的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 （2）电功与电热的联系 ①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路） 在该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量等于电流做的功（消耗的电能），即Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt，这些公式都适用于 电路。 ②非纯电阻电路（例如电风扇等） 在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量 电流做的功（消耗的电能），即Q＜W。例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能，电热 电功（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【例3】（2026山西中考）实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”，如图甲所示。当电流通过电阻丝时，电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中，发现电阻丝发红程度不足，发热量少。如图乙所示，三位同学分别提出了改进措施，请选择其中一位同学的措施，评价其是否能让电阻丝发热量增多，并用所学的物理知识解释。 【变式3-1】（25-26•九年级下·湖南怀化•期末）如图所示是一种家用蒸汽挂烫机，接通电源后水箱中的水被加热，这是利用了电流的________效应，形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出，快速除去服装上的褶皱，使用方便。某款挂烫机的额定电压为220V，电热丝加热功率为1100W。则该挂烫机工作时，通过电热丝的电流为________A，若连续工作10分钟，电热丝产生的热量为________J。 【变式3-2】（25-26九年级·安徽芜湖·期中）一台线圈电阻为0.3 Ω的电动机，接在12 V的电源上时，通过电动机的电流为0.5 A，在1 min内电流产生的热量为　　　J，转化成的机械能是　　J。 【变式3-3】将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．电烤箱产生的热量最多 B．空调产生的热量最多 C．吹风机产生的热量最多 D．三个用电器产生的热量一样多 【知识点4 电热的利用与防止】 1. 电热的利用 电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用了电流的热效应，这类用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体，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。例如，电热壶、电饭煲、电炉子、电暖气等。 2. 电热的危害与防止 （1）电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器；造成电能输送过程中的电能损失。 （2）防止电热危害的方法：给用电器安装散热风扇；安装散热片；安装散热窗。 【例4】（25-26•九年级下·山东枣庄•期末）下列应用属于电热防止的是（　　） A．鸡苗孵化器 B．手机内安装石墨片 C．电热毯 D．通电的电炉丝 【变式4-1】（25-26九年级上·辽宁抚顺·期末）电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，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（　　） 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. 电视机的机壳上有许多小孔 【变式4-2】电流具有热效应，学习了电流的热效应后，关于电热的下列几个说法错误的是（A） A．电热会烧毁电器元件，引发火灾，有百害而无一利 B．电流通过任何用电器都或多或少地会产生热量 C．因为电流过大产生电热而烧坏局部电路，可用于整体电路的保护 D．为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热 【知识点5 多档位电热器问题】 分析下列电路，完成下列问题：（注意本题档位为高温和低温两档） 1.如图：当S闭合、S1断开时，电阻 连入电路，电饭锅处于 挡；当S、S1均闭合时，电阻 被短路，电饭锅处 挡。 2.如图：当S闭合、S1断开时，电饭锅处于 挡，当S、S1均闭合时，电饭锅处于 挡。 3.如图：当S接b时为 挡，当S接a时为 挡。 【例5】（2026四川眉山中考）如图是一种电热水壶工作电路的示意图，其中和是用来加热的电阻器，S1是总开关，S2是挡位开关，相关参数如表格所示。当开关S2接1时，电热水壶工作126s所产生热量被质量为1kg、初温20℃的水吸收（不计热量损失）。。下列说法正确的是（     ） 额定电压 220V 额定加热功率 1000W 额定保温功率 55W A．的阻值是48.4Ω B．水的末温是30℃ C．电热水壶处于保温状态时，消耗的功率为55W D．当开关接2时，在100s内产生的热量是5197.5J 【变式5-1】（2026湖南中考）图甲、图乙分别为某电热水壶铭牌部分参数和简化电路，忽略温度对电阻的影响。 (1)电热水壶是利用电流的__________效应来工作的，它的额定电流为__________A； (2)小湘想把电路总功率提高到原额定功率的3倍，重新设计了如图丙所示电路，则电阻R2的阻值应为__________Ω。 【变式5-2】（2026四川成都中考）科创小组的小维设计了一款具有“加热”和“保温”两个挡位的加热器，可通过旋钮开关实现功能切换。简化电路如图所示，电源电压为220 V，，。闭合开关S，当旋钮开关接1时，加热器处于________挡，在该挡位通电3 min电流产生的热量是________J。 【变式5-3】（2026甘肃武威中考）小新的父亲患有“老寒腿”，膝盖遇冷常常感到酸痛不适。小新利用所学电学知识，为父亲设计了一款智能发热护膝，如图甲所示，其电路原理图如图乙所示。其中，电源电压恒为，定值电阻、均为发热电阻，的阻值为。通过开关、可实现低温、中温、高温三挡调节。低温挡时，护膝的发热功率为。请根据以上信息，解答下列问题： (1)调至低温挡时，开关应________（选填“断开”或“闭合”），开关应与触点_____（选填“”或“”）连接； (2)定值电阻的阻值是多少？ (3)护膝在高温挡持续正常工作0.5 h后，调至中温挡继续工作1.5 h，2 h内共产生多少热量? 模块三 课后作业 1．实验发现，灯泡两端电压越大，电流越大，灯泡越亮。该过程是通过电流做功将电能转化为___________能。当电压超过一定限值，灯泡就烧坏了。灯泡被烧坏本质上是电流的___________效应使灯丝（钨）熔化，电路断路。 2．图甲是新型取暖器件——电热膜，它是由一条条导电墨线压在绝缘薄膜上制成，其结构如图乙所示。 (1)电热膜工作时将电能转化为____________能。 (2)各导电墨线间是____________联的。 (3)若其中一根导电墨线脱落，则电热膜的总电阻将____________，总功率将____________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”） 3．电热毯通电后发热，此过程_________能转化为_________能；灯丝发红而导线却几乎不发热，原因是导线的电阻远远______（选填“大于”或“小于”）灯丝的电阻。 4．取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。正常情况下，______（选填“AB”或“CD”）先着火，因为AB和CD段电流______（选填“相等”或“不相等”），相同时间内电阻______（选填“大”或“小”）的产生热量更多。 5．如图是电动汽车动力系统示意图，汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度，当汽车速度最大时电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为______W，若电动机的内阻为，则电动机内阻的发热功率为______W，电动机的效率是______。    6．用如图所示的装置研究电热问题，两个相同的烧瓶中装有等量同种液体，已知，瓶内液体应该选择________（选填“导体”或“绝缘体”）材料，通电一段时间后，温度计________（选填“A”或“B”）的示数变化更明显，为了使温度计的示数变化得更快，写出一种可以采取的措施：________________。 7．如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（     ） A．吸尘器 B．电暖气 C．洗衣机 D．电脑 8．以下几种电器的额定功率都是50W，则正常工作5min，产生热量最多的是（     ） A．电风扇 B．LED台灯 C．电烙铁 D．一样多 9．如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的玻璃瓶内，且，瓶内装入初温、质量相同的煤油。下列说法错误的是（     ） A．与串联目的是为了控制电阻丝中电流相同 B．闭合开关后，所在瓶温度计示数变化更快 C．滑动变阻器的滑片向左移，两瓶中煤油温度上升将变慢 D．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 10．用如图所示的装置探究焦耳定律实验，下列说法正确的是（　　） A．此装置探究的是电热与电阻的关系 B．实验过程中通过和的电流相等 C．U形管中液面高度差反映电热的多少 D．图中的阻值越大，实验现象越明显 11．电动机将电能转化为机械能和内能，一台电动机额定电压为220V，额定电流为5A，线圈电阻为1Ω，它正常工作10s，则电流产生的热量和转化成的机械能分别为（     ） A．250J  10950J B．11000J  10950J C．250J  10750J D．48400J  1100J 12．标有“”和“”的两个定值电阻，串联起来接在的电路上，则它们在相同的时间内产生的热量之比为（     ） A． B． C． D． 13．如图所示，电源电压不变，只闭合开关，电流表示数为0.3A。再闭合，电流表示数变化了0.2A。则同时闭合、后，相同时间内、产生的热量之比是（　　） A． B． C． D． 14．智能家居中，很多用电器的设计利用了电流的热效应，通过控制电流、电阻和通电时间来实现智能化管理。小明利用如图所示装置进行实验探究，已知，。 （1）请写出利用电流热效应工作的一款家用电器：　　　　　　　　。 （2）只闭合，通电一段时间后，小明发现其中一个U形管的液面高度差没有变化，则发生此现象的原因可能是　　　　　　　　； （3）故障排除后，重新通电一段时间，　　　　　　　　（选填“左侧”或“右侧”）U形管的液面高度差更大，说明了　　　　　　　　； （4）为了比较电流和电阻对电流通过导体产生的热量影响哪个更大，闭合和，左侧U形管的液面高度差比右侧更大，表明　　　　　　　　（选填“电流”或“电阻”）对电热的影响更大。 15.电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示，其正常工作4min，恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求： (1)电热暖手宝正常工作时的电流； (2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量； (3)该过程中、电热暖手宝的加热效率。 16．如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。 （1）小丽给家里的猫咪洗完澡，用电吹风帮猫咪吹干毛发后，发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发，造成这一现象的物理原理是______； （2）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接在图中______（选填“A”或“B”）位置； （3）该电吹风的部分参数如下表，电吹风冷风挡正常工作时，通过风扇的电流是多少？（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？ 额定电压 220V 热风功率 1250W 冷风功率 40W    第 2 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 17.3 焦耳定律 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（5个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 工厂利用电热炼钢，家庭利用电热烧水、做饭、取暖等。电流通过导体时，导体会发热。由此产生的热量与哪些因素有关呢？ 本节我们学习电流的热效应及焦耳定律。 知识归纳 【知识点1 电流的热效应】 1. 电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化为内能（热能），导体发热的现象。 2.电流热效应的本质： 电流做功，电能向内能转化。 3. 电热器： 主要利用电流热效应工作的装置称为电热器。 如电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电热毯、电炉、电暖器、电热水壶等。 【例1】（25-26•九年级下·辽宁丹东•期末）如图所示是轿车的后视镜，该后视镜的电加热功能，能有效地防止雨天或气温低时，后视镜起雾或上霜，电热后视镜发热是利用电流的__效应。 【答案】热 【详解】电热后视镜加热时，将电能转化为内能，所以它是利用电流的热效应工作的。 【变式1-1】由于导体有　　　　　　　　，当电流通过时不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的热效应，该效应最先由英国科学家　　　　　　　　研究发现。 【答案】① 电阻    ② 焦耳 【详解】[1][2]电阻指的是导体对电流的阻碍作用，任何导体都具有电阻，当电流通过导体时会产生热量，叫做电流的热效应，这一现象最早由英国科学家焦耳研究发现。 【变式1-2】（25-26•九年级下·江苏盐城•期末）下列四种用电器，其中主要是利用电流热效应来工作的是（　　） A．电风扇 B．电冰箱 C．电视机 D．电水壶 【答案】D 【详解】A．电风扇工作时，主要是电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故A不符合题意； B．电冰箱是利用通电线圈在磁场中受到磁场力而转动，将电能转化成机械能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．电视机、电脑工作时主要转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意； D．电水壶工作时，电能转化为内能，是利用电流的热效应，故D符合题意。 故选D。 【知识点2 探究电流产生的热量与哪些因素有关】 1.设计实验： 如图所示，是一个密封有空气和电阻丝并插有温度计的容器，通电时电阻丝产生的热量被空气吸收，空气的温度就会升高。因此，我们可以通过空气温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。 2.实验方法 ： （1）控制变量法：在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。 （2）转换法：实验中通过观察温度计示数的变化量来比较电流产生热量的多少，这种方法叫转换法。 3.实验步骤： （1）闭合开关，若仅改变给电阻丝加热的时间，观察温度计示数的变化，能得出什么结论? 实验现象：时间一定时，电流较大时温度计的示数变化大。 实验结论：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，空气的温度越高，表明电流产生的热量越多。 （2）若仅调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，观察温度计示数的变化，能得出什么结论? 实验现象：时间一定时，电流较大时温度计的示数变化大。 实验结论：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通过的电流越大，空气的温度越高，表明电流越大，产生的热量越多。 （3）如下图所示，将两段不同阻值的电阻丝R1和R2（ R1>R2 ）分别密封在装有等质量空气的2个容器中，两支相同的温度计分别穿过瓶口插入容器中。 实验现象：阻值较大的电阻R1对应的温度计的示数变化大。 实验结论：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，空气的温度越高，表明电阻越大，电流产生的热量越多。 4.实验结论： 电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻以及通电时间有关。 当电流和电阻一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。 【例2】（25-26•九年级下·江苏淮安•期末）小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”，已知四个透明容器内密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察___________的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少； (2)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与___________的关系的； (3)在如图乙所示装置中，通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图所示，电阻丝、中产生热量较多的是___________。 【答案】(1)U形管两侧液面高度差 (2)电阻 (3)R1 【详解】（1）四个透明容器内密封等量空气，电阻发热会使空气受热膨胀，引起U形管两侧液面高度差变化，电阻产生的热量越多，U形管两侧液面高度差越大，因此可以通过观察U形管两侧液面高度差来比较电阻产生热量的多少。 （2）如甲图所示，左右两个容器中电阻串联，通过它们的电流相同、通电时间相同，它们的电阻不相同，根据控制变量法可知，探究的是“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。 （3）如图乙所示，与电阻丝所在的容器相通的U形管两侧液面高度差更大，所以电阻丝产生的热量更多。 【变式2-1】（25-26九年级上·四川成都双流区·期末）如图是探究“电流通过导体产生热量与电流关系”的实验装置，两个透明容器中密封着初温和质量相同的空气，装有有色液体的U形管与容器相连接，装置气密性良好。 （1）由于电流产生的热量不容易直接测量，实验中通过观察　　　　　　来反映电热丝产生热量的多少； （2）如图所示的装置右侧外接5电阻丝的作用是使容器内两电热丝中的电流　　　　　　（选填“相同”或“不同”），通电一段时间后观察到左侧容器产生的热量更多，由此可以得到的结论是：在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的电热　　　　　　。 （3）若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，则原因可能是　　　　　　（选填“”、“”或“”）断路。 【答案】（1）U形管液面高度差     （2）① 不同    ② 越多     （3）R2      【详解】(1)小问详解： 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验中可以通过U形管液面高度差来反映电热丝产生热量的多少，U形管液面高度差越大，说明电流产生的热量越多，这是转换法。 (2)小问详解： [1][2]如图所示，右侧两个电阻并联后再与左侧的电阻丝串联，通过三个电阻的电流关系为；右侧外接5Ω电阻丝的作用是：使容器内两电热丝中的电流不同；由于通过左侧电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流，通电一段时间后观察到左侧容器产生的热量更多，由此可以得到的结论是：在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的电热越多。 (3)小问详解： 若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，说明左侧容器连接良好；而右侧U形管的液面高度差没有变化，装置气密性良好，说明右侧容器中没有产生热量，则原因可能是容器中的R2断路。 【变式2-2】如图所示实验装置中，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的容器中，且R1＜R2，两容器中装有质量相等的油。实验过程中，电阻丝产生的热量全部被油吸收且两容器中的油均未沸腾。下列说法正确的是（　　） A．通过R1的电流大于通过R2的电流 B．甲温度计示数上升得较快 C．两电阻丝产生热量的多少可以通过甲、乙温度计示数的变化进行比较 D．图中实验装置可以用来探究电流产生热量的多少与电流大小的关系 【答案】C 【详解】A．根据串联电路电流的规律，通过R1的电流等于通过R2的电流，故A错误； B．两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，根据Q=I2Rt，已知R1<R2，R2产生的热量多，则乙温度计示数上升得较快，故B错误； C．容器中油的质量相同、比热容相同，根据Q=cmΔt，温度升高得高的油吸收热量多，所以两电阻丝产生热量的多少可以通过甲、乙温度计示数的变化进行比较，故C正确； D．探究电流产生热量的多少与电流大小，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小，由图可知，电流大小不能改变，故D错误。 故选C。 【变式2-3】如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前，A、B两个U形管的液面相平，通电一段时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（　　） A． I1=I2，A管中的液面较低 B． I1>I2，A管中的液面较高 C． I1=I2，A管中的液面较高 D． I1<I2，A管中的液面较低 【答案】B 【详解】由题图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，I1>I2；由Q=I²Rt可知，通电时间相同时，I1>I2，R1=R2，所以左侧电阻产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，A测玻璃管液面较高。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 【知识点3 焦耳定律及应用】 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。 2. 焦耳定律公式： Q = I2Rt  公式中的物理量及其单位：I表示电流，单位是安培（A）；R表示电阻，单位是欧姆（Ω）；t表示时间，单位是秒（s）；Q表示热量，单位是焦耳（J） 。 1焦耳=1安2×1欧×1秒 3. 推导焦耳定律：   若电流做的功全部产生热量，即Q=W，因为电功W=UIt，根据U=IR，所以Q=W=UIt= I2Rt。可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 4. 电功与电热 ： （1）电功与电热的区别 电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为内能的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 （2）电功与电热的联系 ①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路） 在该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量等于电流做的功（消耗的电能），即Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt，这些公式都适用于纯电阻电路。 ②非纯电阻电路（例如电风扇等） 在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量小于电流做的功（消耗的电能），即Q＜W。例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能，电热小于电功（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【例3】（2026山西中考）实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”，如图甲所示。当电流通过电阻丝时，电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中，发现电阻丝发红程度不足，发热量少。如图乙所示，三位同学分别提出了改进措施，请选择其中一位同学的措施，评价其是否能让电阻丝发热量增多，并用所学的物理知识解释。 【答案】①选择小红的措施解释：根据得，电阻丝的电阻一定时，增大电源电压，可以增大通过电阻丝的电流；根据得，电阻丝的电阻和通电时间一定时，电流越大，电阻丝产生热量越多；故小红的措施可行，但要适量增大电源电压，若发热量过多，电阻丝易烧断。 ②选择小亮的措施解释：根据和可得，在电源电压和通电时间一定时，电阻丝的电阻越小，电阻丝产生热量越多；故小亮的措施可行，但要适量减小电阻丝电阻，若发热量过多，电阻丝易烧断。 ③选择小美的措施解释：根据和可得，在电源电压和通电时间一定时，电阻丝的电阻越大，电阻丝产生热量越少；故小美的措施不可行。 （开放性试题，选择任一位同学的措施解释，答案合理即可） 【解析】略 【变式3-1】（25-26•九年级下·湖南怀化•期末）如图所示是一种家用蒸汽挂烫机，接通电源后水箱中的水被加热，这是利用了电流的________效应，形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出，快速除去服装上的褶皱，使用方便。某款挂烫机的额定电压为220V，电热丝加热功率为1100W。则该挂烫机工作时，通过电热丝的电流为________A，若连续工作10分钟，电热丝产生的热量为________J。 【答案】 热 【详解】[1]家用蒸汽挂烫机，接通电源后水箱中的水被加热，电能转化为内能，因此这是利用了电流的热效应。 [2]通过电热丝的电流为 [3]若连续工作10分钟，电热丝产生的热量为 【变式3-2】（25-26九年级·安徽芜湖·期中）一台线圈电阻为0.3 Ω的电动机，接在12 V的电源上时，通过电动机的电流为0.5 A，在1 min内电流产生的热量为　　　J，转化成的机械能是　　J。 【答案】① 4.5    ② 355.5 【详解】[1]电流产生的热量为 [2]电动机消耗的总电能为 因此转化成的机械能为 【变式3-3】将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．电烤箱产生的热量最多 B．空调产生的热量最多 C．吹风机产生的热量最多 D．三个用电器产生的热量一样多 【答案】A 【详解】家庭电路电压是220V，三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是1000W，通电相同时间，由W=Pt可知，三个用电器在相同时内消耗的电能相同。 A．电烤箱工作时，电能全部转化为内能，产生的热量最多，故A正确； B．空调工作时，大部分电能使压缩机和电风扇转动，转化成机械能；只有一小部分电能使压缩机和电风扇的线圈发热，产生少量的热量，故B不正确； C．吹风机工作时，一部分电能使风扇转动，转化成机械能；一部分电能使电热丝发热，产生热量，故C不正确。 D．三个用电器消耗的电能相同，但产生的热量不同，故D不正确。 故选A。 【知识点4 电热的利用与防止】 1. 电热的利用 电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用了电流的热效应，这类用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体，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。例如，电热壶、电饭煲、电炉子、电暖气等。 2. 电热的危害与防止 （1）电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器；造成电能输送过程中的电能损失。 （2）防止电热危害的方法：给用电器安装散热风扇；安装散热片；安装散热窗。 【例4】（25-26•九年级下·山东枣庄•期末）下列应用属于电热防止的是（　　） A．鸡苗孵化器 B．手机内安装石墨片 C．电热毯 D．通电的电炉丝 【答案】B 【详解】ACD．鸡苗孵化器、电热毯、通电的电炉丝，都是利用电流的热效应来获得需要的热量，属于电热的利用，故ACD不符合题意； B．手机工作时产生的热量会损坏内部电子元件，安装石墨片是利用石墨良好的导热性散发热量，避免热量堆积，属于电热的防止，故B符合题意。 故选B。 【变式4-1】（25-26九年级上·辽宁抚顺·期末）电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，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（　　） 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. 电视机的机壳上有许多小孔 【答案】D 【详解】A．电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化为内能，从而给食物加热，故A不符合题意； B．电熨斗熨衣服的原理是利用电流的热效应，将电能转换成热能，使熨烫头接触衣物表面，将热量传递给衣物，使衣物表面变得平整，故B不符合题意； C．电暖器的工作原理是利用电流的热效应，主要是将电能转化为热能，通过发热元件将热能散发出来，从而实现取暖的效果。故C不符合题意； D．电视机的机壳上有许多小孔是为了把各电器元件产生的热量及时散失掉，即是为了防止电热危害，故D符合题意。 故选D。 【变式4-2】电流具有热效应，学习了电流的热效应后，关于电热的下列几个说法错误的是（A） A．电热会烧毁电器元件，引发火灾，有百害而无一利 B．电流通过任何用电器都或多或少地会产生热量 C．因为电流过大产生电热而烧坏局部电路，可用于整体电路的保护 D．为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热 【答案】A 【解析】A. 电流的热效应有不利的因素，如电热会烧毁电器元器件，引发火灾。但在我们生活中和许多产业中都要用到电热．如家里的电饭锅、电熨斗，养鸡场的电热孵化器等都是利用电热的，故选项A错误； B. 任何用电器中都有导线，导线都有电阻，当电流经过电阻时，就会产生热量，所以选项B的说法是正确的； C. 保险丝是用电阻率大而熔点低的材料制成的，当电流过大时，它由于温度升高而熔断，切断电路，起保护作用，所以选项C正确； D. 为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热，目的是为了防止由于温度过高而损坏用电器，选项D正确． 故选A. 【知识点5 多档位电热器问题】 分析下列电路，完成下列问题：（注意本题档位为高温和低温两档） 1.如图：当S闭合、S1断开时，电阻R1和R2串联连入电路，电饭锅处于低温挡；当S、S1均闭合时，电阻R2被短路，电饭锅处高温挡。 2.如图：当S闭合、S1断开时，电饭锅处于低温挡，当S、S1均闭合时，电饭锅处于高温挡。 3.如图：当S接b时为高温挡，当S接a时为低温挡。 【例5】（2026四川眉山中考）如图是一种电热水壶工作电路的示意图，其中和是用来加热的电阻器，S1是总开关，S2是挡位开关，相关参数如表格所示。当开关S2接1时，电热水壶工作126s所产生热量被质量为1kg、初温20℃的水吸收（不计热量损失）。。下列说法正确的是（     ） 额定电压 220V 额定加热功率 1000W 额定保温功率 55W A．的阻值是48.4Ω B．水的末温是30℃ C．电热水壶处于保温状态时，消耗的功率为55W D．当开关接2时，在100s内产生的热量是5197.5J 【答案】D 【解析】由题意知，当开关接1时，只有接入电路，总电阻最小，电源电压不变，根据，此时功率最大，为加热挡；当接2时，与串联，总电阻最大，功率最小，为保温挡。 A．加热挡只有接入，由得，的阻值为 当处于保温挡时，与串联，电路总电阻 的阻值为，故A错误； B．接1时，电热水壶产生的热量 不计热量损失 由得，水温变化 水的末温，故B错误； C．保温挡电路电流 消耗功率，故C错误； D．接2时，处于保温挡，电流，，内产生的热量，故D正确。 故选 D。 【变式5-1】（2026湖南中考）图甲、图乙分别为某电热水壶铭牌部分参数和简化电路，忽略温度对电阻的影响。 (1)电热水壶是利用电流的__________效应来工作的，它的额定电流为__________A； (2)小湘想把电路总功率提高到原额定功率的3倍，重新设计了如图丙所示电路，则电阻R2的阻值应为__________Ω。 【答案】(1)热 2.5 (2)44 【解析】（1）[1] 电热水壶是利用电流通过导体产生热量来工作的，这是电流的热效应。 [2] 它的额定电流为 （2）由图丙可知，电阻与并联，互不影响，因此的功率仍为550W，电路总功率提高到原额定功率的3倍，则的功率为1100W，故电阻的阻值 【变式5-2】（2026四川成都中考）科创小组的小维设计了一款具有“加热”和“保温”两个挡位的加热器，可通过旋钮开关实现功能切换。简化电路如图所示，电源电压为220 V，，。闭合开关S，当旋钮开关接1时，加热器处于________挡，在该挡位通电3 min电流产生的热量是________J。 【答案】 保温 /7920 【解析】 闭合开关，当旋钮开关接1时，与串联，总电阻 当旋钮接2时，只有接入电路，总电阻更小。 电源电压不变，根据功率公式，总电阻越大，功率越小，低功率对应保温挡，因此接1时加热器处于保温挡。 该电路是纯电阻电路，电流产生的热量 时间 代入数值计算 【变式5-3】（2026甘肃武威中考）小新的父亲患有“老寒腿”，膝盖遇冷常常感到酸痛不适。小新利用所学电学知识，为父亲设计了一款智能发热护膝，如图甲所示，其电路原理图如图乙所示。其中，电源电压恒为，定值电阻、均为发热电阻，的阻值为。通过开关、可实现低温、中温、高温三挡调节。低温挡时，护膝的发热功率为。请根据以上信息，解答下列问题： (1)调至低温挡时，开关应________（选填“断开”或“闭合”），开关应与触点_____（选填“”或“”）连接； (2)定值电阻的阻值是多少？ (3)护膝在高温挡持续正常工作0.5 h后，调至中温挡继续工作1.5 h，2 h内共产生多少热量? 【答案】(1)断开 (2) (3) 【解析】（1）根据公式 ，电源电压恒定，低温挡功率最小，对应总电阻最大。 当断开、接时，与串联，总电阻最大，功率最小，处于低温挡。 （2）低温挡工作时，电路中的总电阻为 定值电阻的阻值为   （3）当闭合、接时，与并联，总电阻最小，功率最大，处于高温挡。 此时的功率为    当闭合、断开时，电路中只有，处于中温挡。 此时的功率为    则内产生的热量为 模块三 课后作业 1．实验发现，灯泡两端电压越大，电流越大，灯泡越亮。该过程是通过电流做功将电能转化为___________能。当电压超过一定限值，灯泡就烧坏了。灯泡被烧坏本质上是电流的___________效应使灯丝（钨）熔化，电路断路。 【答案】 内能和光 热 【详解】白炽灯工作时，电流做功，电能转化为内能和光能，灯丝发热发光；电流通过导体产生热量，属于电流的热效应；电压过高，产生热量过多，达到钨丝熔点，钨丝熔化，造成断路。 2．图甲是新型取暖器件——电热膜，它是由一条条导电墨线压在绝缘薄膜上制成，其结构如图乙所示。 (1)电热膜工作时将电能转化为____________能。 (2)各导电墨线间是____________联的。 (3)若其中一根导电墨线脱落，则电热膜的总电阻将____________，总功率将____________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】(1)内 (2)并 (3)增大 减小 【详解】（1）电热膜是取暖器件，工作时消耗电能，产生热量，因此是将电能转化为内能。 （2）由图乙可知，各导电墨线两端分别接在两根金属导线上，工作时互不影响，符合并联电路的特点，因此各导电墨线是并联的。 （3）并联电路中，减少一个并联支路相当于导体的总横截面积减小，总电阻增大，因此一根墨线脱落后，总电阻增大。 电源电压保持不变，由电功率公式可知，总电阻增大，总功率减小。 3．电热毯通电后发热，此过程_________能转化为_________能；灯丝发红而导线却几乎不发热，原因是导线的电阻远远______（选填“大于”或“小于”）灯丝的电阻。 【答案】 电 内 小于 【详解】电热毯通电过程消耗电能，产生内能，故为电能转化为内能。 因灯丝与导线串联，通过它们的电流和通电时间均相同，由焦耳定律可知，相同时间内导线产生的热量远少于灯丝，故导线电阻远远小于灯丝电阻。 4．取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。正常情况下，______（选填“AB”或“CD”）先着火，因为AB和CD段电流______（选填“相等”或“不相等”），相同时间内电阻______（选填“大”或“小”）的产生热量更多。 【答案】 AB 相等 大 【详解】因AB与CD串联，故两段电流相等。AB段横截面积更小，电阻更大。由可知，电流、通电时间相同时，电阻大的产生热量更多，温度更高，故AB段先着火。 5．如图是电动汽车动力系统示意图，汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度，当汽车速度最大时电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为______W，若电动机的内阻为，则电动机内阻的发热功率为______W，电动机的效率是______。    【答案】 【详解】由图可知，电动机和滑动变阻器串联，电压表测量电动机两端的电压，电流表测量电路电流。 电动机消耗的功率为 电动机内阻的发热功率为 电动机的机械功率为 电动机的效率为 6．用如图所示的装置研究电热问题，两个相同的烧瓶中装有等量同种液体，已知，瓶内液体应该选择________（选填“导体”或“绝缘体”）材料，通电一段时间后，温度计________（选填“A”或“B”）的示数变化更明显，为了使温度计的示数变化得更快，写出一种可以采取的措施：________________。 【答案】 绝缘体 B 将滑动变阻器滑片向左调节 【详解】瓶内液体不能导电，否则会造成电阻丝短路，因此要选绝缘体； 电阻R1与R2并联，电压相同，通电时间t相同，由，，故，所以温度计B示数变化更明显； 由，使温度计变化更快可以减小烧瓶内液体质量，或选用比热容更小的液体，由，可以增加电源电压，或者将滑动变阻器滑片向左调节，增加电路中的电流。 7．如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（     ） A．吸尘器 B．电暖气 C．洗衣机 D．电脑 【答案】B 【详解】AC．吸尘器和洗衣机核心部件为电动机，工作时主要将电能转化为机械能，故AC不符合题意； B．电暖气工作时，主要将电能转化为内能，利用电流热效应，故B符合题意； D．电脑工作时主要将电能转化为光能、声能等，故D不符合题意。 故选B。 8．以下几种电器的额定功率都是50W，则正常工作5min，产生热量最多的是（     ） A．电风扇 B．LED台灯 C．电烙铁 D．一样多 【答案】C 【详解】各电器正常工作时实际功率均为额定功率50W，工作时间相同，由得，用电器消耗的总电能相等。 电风扇工作时电能主要转化为机械能，仅少量转化为内能，LED台灯工作时电能主要转化为光能，仅少量转化为内能，电烙铁为纯电阻用电器，工作时电能基本上全部转化为内能，产热最多。 故选C。 9．如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的玻璃瓶内，且，瓶内装入初温、质量相同的煤油。下列说法错误的是（     ） A．与串联目的是为了控制电阻丝中电流相同 B．闭合开关后，所在瓶温度计示数变化更快 C．滑动变阻器的滑片向左移，两瓶中煤油温度上升将变慢 D．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 【答案】C 【详解】A．串联电路电流处处相等，与串联的目的就是控制通过两电阻的电流、通电时间相同，故A正确； B．根据焦耳定律，电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生热量越多；已知，因此产热更多，所在瓶温度计示数变化更快，故B正确； C．滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路电流变大，相同时间内电阻产生热量更多，两瓶煤油温度上升会变快，不是变慢，故C错误； D．探究电流热效应与电流的关系时，需要控制电阻不变、改变电流；该装置可以通过移动滑动变阻器滑片改变电流，观察同一个烧瓶内煤油的温度变化，就能完成探究，故D正确。 故选C。 10．用如图所示的装置探究焦耳定律实验，下列说法正确的是（　　） A．此装置探究的是电热与电阻的关系 B．实验过程中通过和的电流相等 C．U形管中液面高度差反映电热的多少 D．图中的阻值越大，实验现象越明显 【答案】C 【详解】首先分析电路结构：在干路，与并联后再与串联，，电阻相等，通过的电流不同。 A．装置中和电阻相同、通电时间相同、通过的电流不同，探究的是电热与电流的关系，不是电热与电阻的关系，故A错误； B．根据并联电路电流规律，干路电流等于支路电流之和，通过的电流 因此，二者电流不相等，故B错误； C．本实验使用转换法，电流产生的电热越多，容器内空气受热膨胀越明显，U形管液面高度差越大，因此U形管中液面高度差反映电热的多少，故C正确； D．电源电压不变，推导可知，的阻值越大，和产生的热量差越小，实验现象越不明显，故D错误。 故选C。 11．电动机将电能转化为机械能和内能，一台电动机额定电压为220V，额定电流为5A，线圈电阻为1Ω，它正常工作10s，则电流产生的热量和转化成的机械能分别为（     ） A．250J  10950J B．11000J  10950J C．250J  10750J D．48400J  1100J 【答案】C 【详解】由焦耳定律得，电流产生的热量为 电动机消耗的总电能为 转化的机械能为 故选C。 12．标有“”和“”的两个定值电阻，串联起来接在的电路上，则它们在相同的时间内产生的热量之比为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】两定值电阻的阻值 两电阻串联时电流相同、通电时间相同，则它们在相同的时间内产生的热量之比 故选C。 13．如图所示，电源电压不变，只闭合开关，电流表示数为0.3A。再闭合，电流表示数变化了0.2A。则同时闭合、后，相同时间内、产生的热量之比是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】只闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测量通过R1的电流，因此；同时闭合、后，R1与R2并联，电源电压不变，并联电路中各支路独立工作，因此通过R1的电流不变，电流表示数的变化量就是通过R2的电流，即。相同时间内、产生的热量之比即为电流做功之比，为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．智能家居中，很多用电器的设计利用了电流的热效应，通过控制电流、电阻和通电时间来实现智能化管理。小明利用如图所示装置进行实验探究，已知，。 （1）请写出利用电流热效应工作的一款家用电器：　　　　　　　　。 （2）只闭合，通电一段时间后，小明发现其中一个U形管的液面高度差没有变化，则发生此现象的原因可能是　　　　　　　　； （3）故障排除后，重新通电一段时间，　　　　　　　　（选填“左侧”或“右侧”）U形管的液面高度差更大，说明了　　　　　　　　； （4）为了比较电流和电阻对电流通过导体产生的热量影响哪个更大，闭合和，左侧U形管的液面高度差比右侧更大，表明　　　　　　　　（选填“电流”或“电阻”）对电热的影响更大。 【答案】（1）电饭锅     （2）装置气密性不好     （3）① 右侧    ② 电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多     （4）电流      【详解】(1)小问详解： 电饭煲的工作原理是利用电流的热效应，电流通过电饭煲内的电热丝时，将电能转化为内能，使电热丝发热，进而加热锅内的食物，这是电流热效应在生活中的典型应用之一。电炒锅、电暖器、电烤炉也都是利用了电流的热效应进行工作的。 (2)小问详解： 由图可知，只闭合S1，通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，说明与此相连的容器可能漏气，导致热量向外散失，也可能是对应电阻丝短路。 (3)小问详解： [1][2]故障排除后，重新通电一段时间，通电时间和电流相等，且，由可知，R2产生热量较多，所以右侧U形管内液柱的高度差更大，说明电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 (4)小问详解： 闭合S1和S2，R2与R3并联后再与R1串联，，，根据并联电路的分流规律，通过R1的电流等于通过R2的电流的2倍，左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，说明电流通过左侧电阻丝R1产生的热量更多，说明电流对热量的产生影响更大。 15.电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示，其正常工作4min，恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求： (1)电热暖手宝正常工作时的电流； (2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量； (3)该过程中、电热暖手宝的加热效率。 【答案】(1)2.5A (2)9.24×104J (3)70% 【解析】（1）根据参数可知，电热暖手宝正常工作时的电流为 （2）袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量为 （3）该过程中、电热暖手宝消耗的电能为 电热暖手宝的加热效率为 16．如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。 （1）小丽给家里的猫咪洗完澡，用电吹风帮猫咪吹干毛发后，发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发，造成这一现象的物理原理是______； （2）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接在图中______（选填“A”或“B”）位置； （3）该电吹风的部分参数如下表，电吹风冷风挡正常工作时，通过风扇的电流是多少？（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？ 额定电压 220V 热风功率 1250W 冷风功率 40W    【答案】（1）流体中流速越大的位置，压强越小；（2）B；（3）0.18A，7.26×104J 【详解】（1）在使用电风扇时，入风口处空气流速较大，根据流体压强与流速的关系可知，流速越大的位置，压强越小，所以就能把这些毛发压到压强小的地方去。 （2）由图乙所示，电吹风内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇并联，开关S1控制干路，开关S2应该控制电热丝的支路，所以风扇装在A处，电热丝装在B处，当开关S1闭合S2断开时，风扇正常工作吹冷风；当两个开关都闭合时，风扇和电热丝同时工作，电吹风吹出热风。 （3）由表中参数可得通过风扇的电流为 I=P/U=40W/220V=0.18A 电吹风热风档正常工作时，电热丝的电功率为 P1=1250W-40W=1210W 则电热丝的电阻为 R＝==40Ω 电热产生的热量为 Q=W=Pt=1210W×1×60s=7.26×104J 第 13 页 共 25 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $