13.3 电流的热效应（分层作业）物理新教材北师大版九年级全一册

13.3 电流的热效应（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、电流的热效应 二、探究影响电流热效应的因素 三、焦耳定律 四、电流热效应的应用 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、电流的热效应 1．（25-26九年级上·江苏盐都区·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. 用家用电饭锅煮米饭 B. 用电取暖器取暖 C. 电脑使用微型风扇散热 D. 用电热孵卵器孵小鸡 2．（2025·四川甘孜州·中考真题）制作电热水壶、电炉等家用电热器发热元件的材料是（       ） A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体 3．如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R接入电路的电阻为0.5Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的热效应工作的，首次总结出电热规律的是 　　　　　　　 （选填“法拉第”“欧姆”或“焦耳”）；通电2min产生的热量为 　　　　　　　　　 J；若使用时总把塑料烫坏，可采取的措施是 　　　　　　　　　　　 。 4．（25-26九年级上·期末）科技创新小组的同学发现了一种新的取火方式。他们将锡箔纸剪成如图所示的纸带，EF、FG、GH三段的长度均为L，将其与一节电池相连，闭合开关，一会儿FG段上的纸就燃起来。FG段的横截面积小， 电阻　　　　　　　　，EF段两端的电压　　　　　　FG段两端的电压；FG段起火现象叫作电流的热效应，生活中　　　　　　 （填一种家用电器名称）的工作原理正是基于这一效应工作的。 二、探究影响电流热效应的因素 5．（25-26九年级上·山东牡丹区·月考）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。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。将容器中的电阻丝、串联在电路中，且。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关后，通过的电流小于的电流 B. 闭合开关后，甲管中液面上升比乙管慢 C. 该实验装置用于探究电流和通电时间一定时，电热与电阻的关系 D. 该实验不能探究电流产生的热量与电流的关系，实验用到了转换法和控制变量法 6．（25-26九年级上·山东即墨区·月考）利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验，以下说法错误的是（       ） A. 本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法” B. 通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍 C. 若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、乙 D. 图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻E的电流，使通过电阻A、E的电流不同 7．（25-26九年级上·四川巴中·期末）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，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（        ） A. 通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小 B. 将R2和R3都换成的电阻丝，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C. 该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 D. 若通过R1的电流为2A，通电1min，R2产生的热量为300J 8．（2025·西藏·中考真题）如图所示，将两段电阻丝分别安装在甲、乙两个相同的装置中（装有等量同种液体），已知，通电一段时间后可以观测到　　　　　　装置中的温度变化更大；为使两个装置中的温度变化更快，你可以采取什么方法：　　　　　　（写出一种即可）。 9．（2025·江苏盐城·中考真题）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，但连接电炉的导线却不怎么热。电路中，通过导线与电阻丝的电流　　　　，而导线电阻远　　　　电阻丝电阻，使导线在相同时间内产生的热量很　　　　。 10．（2025·湖北东湖高新区·中考真题）如图是探究电流通过导体产生热量多少跟什么因素有关的实验装置。在实验中电流通过电阻产生热量多少是通过观察U形管液面　　　　　　　　　来比较；图甲中电流通过左右两侧容器中电阻产生的热量之比为　　　　　　　　　；若用图乙装置探究电流产生的热量与电流的关系，右侧容器中电阻应为　　　　　　　　　。 三、焦耳定律 11．（2026·广东东莞·模拟）如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条（电阻不计），较窄的线条是电阻丝。导电条A、B两端与汽车供电电路相连，供电电压为12V，电阻丝的总电阻是1Ω。正常工作时，通过导电条A处的电流为　　　　　　　　A，电阻丝工作5min产生的热量为　　　　　　　　J。图中P处电阻丝断裂，其他电阻丝还能工作，则这些电阻丝是　　　　　　　　（选填“串联”或“并联”）的。 12．（25-26九年级上·河北廊坊·月考）夏天，人们常用电热驱蚊器驱蚊（如图），它是利用电流的　　　　　　　　　　　效应来工作的。驱蚊器的发热元件是一个阻值为10000Ω的电阻，工作电流为20mA，则发热元件通电50s产生的热量为　　　　　　　　　　J。 13．如图所示，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉，电炉只有一根阻值为的电热丝。电炉是利用电流的　　　　　　　　　　　效应工作的；不计导线电阻，将电炉接入电源电压为的电路中正常工作时，通电10min，电热丝产生的热量为　　　　　　　　　　　。小丽想将旧电炉改装成一个发热坐垫，在爸爸的帮助下，小丽用阻值更　　　　　　　　　　　（选填“大”或“小”）的电热丝替换掉原有电热丝，使发热坐垫功率比改装前小得多。 14．如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻、的电流　　　　　　（选填“相等”或“不相等”）；观察U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P向　　　　　　滑动。若通过电阻的电流是0.2A，则电阻在1min内产生的热量为　　　　　　J。 四、电流热效应的应用 15．（25-26九年级·安徽黄山·期末）如图所示为家用电饭煲，主要利用电流的热效应进行工作，其发热体材料通常选用电阻率较高，熔点较高的合金。依据焦耳定律分析，电流和通电时间相同时，电阻越　　　　　　　　　，产生的热量越多，能更快将食物煮熟。 16．（25-26九年级上·安徽合肥蜀山区合肥·期末）如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的热效应实现高温封口。若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更　　　　　　的（选填“大”或“小”）。 17．（24-25九年级上·四川内江·期末）根据电流的　　　　　　　　（选填“热”或“磁”）效应，人们制造出了电烤箱、电熨斗、电烙铁等电热器，根据这种效应得出了一个重要定律，这个定律叫　　　　　　　　定律。 18．（25-26九年级上·河南周口沈丘县几校联考·期末）电流的热效应在生活中应用广泛，如　　　　　　　　　　　（举一例）；但同时也会带来危害，如电视机工作时外壳发热，需要通过散热孔散热。 【B 能力提升题】 19．（25-26九年级上·河南开封·期末）（多选）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） A. U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少 B. 图甲该装置只能探究电流产生的热量与电阻的关系 C. 图乙实验中，通电一段时间后，左右两侧容器内电流产生的热量之比为 D. 图乙实验中，右边容器外的电阻丝放入容器内，可以探究电流产生的热量与电阻的关系 20．（25-26九年级·江苏泰州·期末）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压6V保持不变，电热丝R的阻值为2Ω。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，2s内产生的热量为　　　　　　　　，若使用时总把塑料袋烫坏，可采取的办法是　　　　　　　　（写出一种即可） 21．小明和小芳用如图所示装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验。 （1）小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持他猜想的现象是______； A. 接线板上接入的用电器越多，接线板的导线越容易发热 B. 电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却几乎不热 （2）如图实验装置通过比较U形管内液面高度差；可以比较容器内电流产生热量的多少，这种研究方法称为　　　　　　　法；本实验还用到　　　　　　　　　　　　　研究方法； （3）小芳用乙装置可探究电流产生的热量与　　　　　　　的关系。将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在　　　　　　　（填“左”或“右”） 侧容器中产生的热量较多。如果乙装置中R3发生了断路，则与断路前相比较，通电相同时间，右侧U形管中液面的高度差将　　　　　　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）由此可知，超导材料　　　　　　　（填“能”或“不能”） 作为电饭锅的发热部件。 22．（2026·辽宁沈阳·中考真题）如图甲所示，这是一款多功能热菜板，该热菜板有高温挡和低温挡两个挡位，其电路原理如图乙所示，其中R1、R2为发热电阻。已知电源电压为220V，R1的阻值为44Ω，低温挡的功率为440W。求： （1）低温挡工作时的电流； （2）高温挡加热时的电功率； （3）低温挡加热5min，电阻R1产生的热量； （4）R2的阻值。 【C 拓展培优题】 23．（2026·甘肃兰州·中考真题）如图所示，两个规格相同的透明容器中密封着等量的空气。用该装置和秒表探究通电导体产生的热量与电流大小关系时，下列说法错误的是（        ） A. 用U形管中液面的高度差判断通电导体产生热量的多少 B. 导体和阻值相同 C. 以上器材不能探究通电导体产生的热量与通电时间的关系 D. 通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差较小 24．（2026·湖南·中考真题）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。 25．（2026·江苏无锡·中考真题）用如下图所示的装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器内均装有等质量的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，记录甲、乙、丙中煤油的初温。闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.5 A，分别记录加热2 min、4 min时甲中煤油的末温，断开开关S、；再闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.0 A，分别记录加热4 min时乙、丙中煤油的末温。数据记录在下表中。 序号 电阻 阻值/Ω 电流I/A 时间/min 初温t0/℃ 末温t/℃ ① R1 6 1.5 2 25.0 31.1 ② R1 6 1.5 4 25.0 37.1 ③ R2 6 1.0 4 25.0 30.4 ④ R3 3 1.0 4 25.0 27.7 （1）比较序号①和②可知，导体产生的热量与通电　　　　　　　　有关。若要比较导体产生的热量与电流大小的关系，应该比较序号②和　　　　　　　　。 （2）比较序号③和④可知，电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越　　　　　　　　。比较序号③④和序号②③可得，导体通电时间相同时，“电阻”和“电流”中对电流的热效应影响更大的因素是　　　　　　　　。 26．（2025·海南·中考真题）如图是实践小组设计的简易电热孵化器电路。已知电源电压恒为220V，是电热丝，温度对阻值的影响忽略不计。闭合开关后，电流为5A。 （1）求的阻值； （2）求通电10s产生的热量； （3）使用时发现电热箱内温度高于孵化所需的温度，为降低温度，小南设计了两种改进方案：①在箱体内a点处串联电热丝Ra；②在箱体外b点处串联电热丝Rb，两种方案电热箱箱体内的电功率相等。小南按两种方案进行实验，测得电流为和，，且，但没有记录和对应哪种方案。请你根据上述信息判断更节能的方案是　　　　　　　　　　　（选填“①”或“②”），求该方案新接入电热丝的阻值　　　　　　　　　　　。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.3 电流的热效应（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、电流的热效应 二、探究影响电流热效应的因素 三、焦耳定律 四、电流热效应的应用 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、电流的热效应 1．（25-26九年级上·江苏盐都区·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. 用家用电饭锅煮米饭 B. 用电取暖器取暖 C. 电脑使用微型风扇散热 D. 用电热孵卵器孵小鸡 【答案】C 【详解】A．用家用电饭锅煮米饭，是利用电流的热效应工作的，是电热的应用，故A不符合题意； B．用电取暖器取暖，是利用电流的热效应工作的，是电热的应用，故B不符合题意； C．电脑使用微型风扇散热，是通过加快空气流动，利用强制对流的方式将热量带走，防止电脑使用过程中，产生的热量过多导致电脑烧坏，故C符合题意； D．用电热孵卵器孵小鸡，是利用电流的热效应工作的，是电热的应用，故D不符合题意。 故选C。 2．（2025·四川甘孜州·中考真题）制作电热水壶、电炉等家用电热器发热元件的材料是（       ） A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体 【答案】A 【详解】A．家用电热器的发热元件依靠电流的热效应工作，需要材料能够导电，同时有一定电阻才能产生热量，故A符合题意； B．半导体主要用来制作二极管、芯片等电子元件，不适合做发热元件，故B不符合题意； C．绝缘体不容易导电，无法工作发热，故C不符合题意； D． 超导体电阻为零，根据焦耳定律，不会产生热量，不能做发热元件； 只有导体满足导电产热的要求，故D不符合题意。 故选A。 3．如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R接入电路的电阻为0.5Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的热效应工作的，首次总结出电热规律的是 　　　　　　　 （选填“法拉第”“欧姆”或“焦耳”）；通电2min产生的热量为 　　　　　　　　　 J；若使用时总把塑料烫坏，可采取的措施是 　　　　　　　　　　　 。 【答案】① 焦耳    ② 2160    ③ 增大电热丝接入电路的电阻 【详解】[1]首次总结出电热规律，即焦耳定律的科学家是焦耳。 [2]通电时间为 通电2min产生的热量为 [3]为了防止烫坏塑料，应减少电热丝产生的热量，由可知，在电压和通电时间一定时，应增大电热丝接入电路的电阻，从而减少电热丝产生的热量。 4．（25-26九年级上·期末）科技创新小组的同学发现了一种新的取火方式。他们将锡箔纸剪成如图所示的纸带，EF、FG、GH三段的长度均为L，将其与一节电池相连，闭合开关，一会儿FG段上的纸就燃起来。FG段的横截面积小， 电阻　　　　　　　　，EF段两端的电压　　　　　　FG段两端的电压；FG段起火现象叫作电流的热效应，生活中　　　　　　 （填一种家用电器名称）的工作原理正是基于这一效应工作的。 【答案】① 大    ② 小于    ③ 电饭煲（或）电热水器 【详解】(1)题详解： 在材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，由题可知，EF、FG、GH三段都是由相同的锡箔纸制成，长度也相等，但FG段的宽度最窄，即横截面积最小。因此，FG段的电阻最大； EF、FG、GH三段是串联在电路中的。根据串联电路的特点，通过的电流相等，即 ，根据  ，在电流相同的情况下，导体两端的电压与其电阻成正比，由前分析已知EF段电阻 ，所以EF段两端的电压 FG段因为电阻最大，根据焦耳定律，在电流和通电时间相同的情况下，它产生的热量最多，温度升高得最快，所以最先燃烧起来。生活中，电炉、电饭煲、电热水器、电熨斗等许多家用电器都是利用电流的热效应来工作的。 二、探究影响电流热效应的因素 5．（25-26九年级上·山东牡丹区·月考）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。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。将容器中的电阻丝、串联在电路中，且。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关后，通过的电流小于的电流 B. 闭合开关后，甲管中液面上升比乙管慢 C. 该实验装置用于探究电流和通电时间一定时，电热与电阻的关系 D. 该实验不能探究电流产生的热量与电流的关系，实验用到了转换法和控制变量法 【答案】C 【详解】A．图中电阻丝、串联在电路中，根据串联电路中电流处处相等的特点，闭合开关后，通过的电流等于通过的电流。故A错误； B．根据焦耳定律，在电流I和通电时间t相同的情况下，因为，所以电阻丝产生的热量多于。甲容器中空气吸收的热量多，温度升高得快，气体膨胀更剧烈，所以甲管中液面上升比乙管快。故B错误； C．该实验中，将和串联，控制了通过两个电阻的电流相同，而两个电阻的阻值不同，加热相同的时间，通过观察U形管液面高度的变化来比较两个电阻产生热量的多少。因此，该实验装置是用于探究电流和通电时间一定时，电热与电阻的关系。故C正确； D．该实验装置中包含滑动变阻器，通过调节滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的总电阻，从而改变电路中的电流。在电阻和通电时间不变的情况下（例如只观察甲装置），通过比较不同电流下U形管液面高度的变化，可以探究电热与电流的关系。该实验将电流产生的热量多少，转换为U形管液面高度的变化，这是转换法；在探究电热与电阻、电流、时间的关系时，需要控制其他变量不变，这是控制变量法。故D错误。 故选C。 6．（25-26九年级上·山东即墨区·月考）利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验，以下说法错误的是（       ） A. 本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法” B. 通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍 C. 若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、乙 D. 图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻E的电流，使通过电阻A、E的电流不同 【答案】B 【详解】A．电流通过电阻丝产生的热量越多，容器内空气吸收的热量越多，气体的温度越高，容器内气体压强就越大，气体推动U形管中液体移动，则U形管中液面的高度差就越大，即通过U形管中液面高度差的变化可以反映电流产生热量的多少，采用了转换法；由于电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关，所以探究电流通过导体产生的热量跟某个因素的关系时，要用到控制变量法，故A正确，不符合题意； B．由图可知，乙容器中的电阻是丙容器中的电阻的2倍，乙的电流是丙的电流的2倍，根据Q=I2Rt可知，乙中产生的热量是丙的8倍；故B错误，符合题意； C．要探究电阻对电热的影响，应控制通电时间和电流大小相同，电阻大小不同，故应该选用甲和乙，故C正确，不符合题意； D．如图所示，图丙中外连接5Ω电阻使得电阻D、E并联，电阻A处在干路上，根据并联电路电流规律可知，通过电阻A的电流大于通过电阻E的电流，故外接5Ω电阻的作用是使通过金属丝A、E的电流不同，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．（25-26九年级上·四川巴中·期末）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，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（        ） A. 通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小 B. 将R2和R3都换成的电阻丝，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C. 该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 D. 若通过R1的电流为2A，通电1min，R2产生的热量为300J 【答案】D 【详解】左侧容器中，右侧容器中，容器外与并联，因此干路电流满足，由于，并联时电压相等，因此； A．根据焦耳定律，、通电时间相同，，因此产热更多，左侧U形管液面高度差比右侧大，故A错误； B．探究电流产生热量与电阻的关系，需要控制电流、通电时间相同，只改变电阻大小；将、换成后，通过左侧容器内R1的电流仍大于右侧容器内R2电阻的电流，电流不相同，变量不唯一，故B错误； C．该实验是利用容器内密封空气的热胀冷缩，反映电阻产热的多少，不是利用U形管中液体的热胀冷缩，故C错误； D．若通过R1的电流，则通过R2的电流 产生的热量  故D正确。 故选D。 8．（2025·西藏·中考真题）如图所示，将两段电阻丝分别安装在甲、乙两个相同的装置中（装有等量同种液体），已知，通电一段时间后可以观测到　　　　　　装置中的温度变化更大；为使两个装置中的温度变化更快，你可以采取什么方法：　　　　　　（写出一种即可）。 【答案】① 甲    ② 增大电源电压 【详解】[1]由图可知，两段电阻丝R1、R2串联，根据串联电路的电流特点可知，通过它们的电流I相等，通电时间t也相等，R1>R2，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，R1产生的热量Q1大于R2产生的热量Q2。 因为两个装置中装有等量同种液体，根据Q=cmΔt可知，在c、m相同的情况下，Q越大，Δt越大，所以甲装置中的温度变化更大。 [2]根据焦耳定律Q=I2Rt，要使两个装置中的温度变化更快，即要让电阻丝产生的热量更多。 在电阻R和通电时间t不变时，可以增大电路中的电流I；根据欧姆定律，增大电源电压U可以增大电流I，从而使电阻丝产生的热量更多，温度变化更快。 9．（2025·江苏盐城·中考真题）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，但连接电炉的导线却不怎么热。电路中，通过导线与电阻丝的电流　　　　，而导线电阻远　　　　电阻丝电阻，使导线在相同时间内产生的热量很　　　　。 【答案】① 相等    ② 小于    ③ 少 【详解】[1]因为电炉中的电阻丝和导线是串联的，根据串联电路的电流特点，通过导线与电阻丝的电流相等。 [2][3]根据焦耳定律，电阻丝很烫而连接电炉的导线却不怎么热，是因为在电流和时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量Q就越多，就会越热，因为导线电阻远小于电阻丝电阻，所以在相同时间内，导线产生的热量很少。 10．（2025·湖北东湖高新区·中考真题）如图是探究电流通过导体产生热量多少跟什么因素有关的实验装置。在实验中电流通过电阻产生热量多少是通过观察U形管液面　　　　　　　　　来比较；图甲中电流通过左右两侧容器中电阻产生的热量之比为　　　　　　　　　；若用图乙装置探究电流产生的热量与电流的关系，右侧容器中电阻应为　　　　　　　　　。 【答案】① 高度差    ② 1∶2    ③ 5 【详解】[1]当电流通过电阻产生热量时，会使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中液面出现高度差，产生热量越多，液面高度差越大。所以实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U形管内左右两侧液面高度差大小来体现的。 [2]图甲两个电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，通过左侧容器中的电阻的电流等于通过右侧容器中的电阻的电流，根据公式可知，通电后，图甲中左、右电阻相同时间产生的热量之比为 [3]若用图乙装置探究电流产生的热量与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，只改变电流。 已知左侧电阻为5Ω，因此右侧容器中电阻应为5Ω。 三、焦耳定律 11．（2026·广东东莞·模拟）如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条（电阻不计），较窄的线条是电阻丝。导电条A、B两端与汽车供电电路相连，供电电压为12V，电阻丝的总电阻是1Ω。正常工作时，通过导电条A处的电流为　　　　　　　　A，电阻丝工作5min产生的热量为　　　　　　　　J。图中P处电阻丝断裂，其他电阻丝还能工作，则这些电阻丝是　　　　　　　　（选填“串联”或“并联”）的。 【答案】① 12    ②     ③ 并联 【详解】[1]根据欧姆定律，已知电压，电阻，则通过导电条A处的电流 [2]根据焦耳定律，电阻丝工作5min产生的热量 [3]因为P处电阻丝断裂，其他电阻丝还能工作，说明各电阻丝之间互不影响，能独立工作，所以这些电阻丝是并联的。 12．（25-26九年级上·河北廊坊·月考）夏天，人们常用电热驱蚊器驱蚊（如图），它是利用电流的　　　　　　　　　　　效应来工作的。驱蚊器的发热元件是一个阻值为10000Ω的电阻，工作电流为20mA，则发热元件通电50s产生的热量为　　　　　　　　　　J。 【答案】① 热    ② 200 【详解】电热驱蚊器依靠电流通过导体时产生热量的特性工作，属于电流的热效应；工作电流，由焦耳定律可知，发热元件产生的热量为 13．如图所示，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉，电炉只有一根阻值为的电热丝。电炉是利用电流的　　　　　　　　　　　效应工作的；不计导线电阻，将电炉接入电源电压为的电路中正常工作时，通电10min，电热丝产生的热量为　　　　　　　　　　　。小丽想将旧电炉改装成一个发热坐垫，在爸爸的帮助下，小丽用阻值更　　　　　　　　　　　（选填“大”或“小”）的电热丝替换掉原有电热丝，使发热坐垫功率比改装前小得多。 【答案】① 热    ②     ③ 大 【详解】[1]电炉是利用电流的热效应工作的，电流通过电阻后产生热量。 [2]通过电阻丝的电流 根据焦耳定律，电热丝产生的热量 [3]根据，在电源电压不变的情况下，要减小功率，需要增大电阻。因此，应选择阻值更大的电热丝来替换原有电热丝。 14．如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻、的电流　　　　　　（选填“相等”或“不相等”）；观察U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P向　　　　　　滑动。若通过电阻的电流是0.2A，则电阻在1min内产生的热量为　　　　　　J。 【答案】① 相等    ②     ③ 右    ④ 12 【详解】[1]由图可知，两个电阻串联，由串联电路电流的规律可知，通过两个电阻的电流相等。 [2]由图可知，右侧U形管内液面高度差较大，说明产生的热量较多； [3]要使液面高度差变化更快，可以增大两个电阻丝中的电流，应将滑动变阻器滑片P向右移动，减小变阻器连入电路的电阻。 [4]已知，，， 根据焦耳定律可得，。 四、电流热效应的应用 15．（25-26九年级·安徽黄山·期末）如图所示为家用电饭煲，主要利用电流的热效应进行工作，其发热体材料通常选用电阻率较高，熔点较高的合金。依据焦耳定律分析，电流和通电时间相同时，电阻越　　　　　　　　　，产生的热量越多，能更快将食物煮熟。 【答案】大 【详解】根据焦耳定律公式可知，电阻产生的热量与电流的二次方、电阻阻值、通电时间成正比，所以电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，能更快将食物煮熟。 16．（25-26九年级上·安徽合肥蜀山区合肥·期末）如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的热效应实现高温封口。若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更　　　　　　的（选填“大”或“小”）。 【答案】大 【详解】封口时总是把塑料袋烫坏，说明发热电阻产生的热量过多，根据焦耳定律，要减少热量Q，在U和t不变时，需要增大电阻R，这样Q就会减小。 17．（24-25九年级上·四川内江·期末）根据电流的　　　　　　　　（选填“热”或“磁”）效应，人们制造出了电烤箱、电熨斗、电烙铁等电热器，根据这种效应得出了一个重要定律，这个定律叫　　　　　　　　定律。 【答案】① 热    ② 焦耳 【详解】[1]电流通过导体时会产生热量，这是电流的热效应；根据电流的热效应，人们制造出了电烤箱、电熨斗、电烙铁等电热器。 [2]在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间的关系，即发现了焦耳定律。 18．（25-26九年级上·河南周口沈丘县几校联考·期末）电流的热效应在生活中应用广泛，如　　　　　　　　　　　（举一例）；但同时也会带来危害，如电视机工作时外壳发热，需要通过散热孔散热。 【答案】电水壶 【详解】应用电流的热效应的用电器有很多，如电水壶、电饭锅、电烙铁等。（合理即可） 【B 能力提升题】 19．（25-26九年级上·河南开封·期末）（多选）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） A. U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少 B. 图甲该装置只能探究电流产生的热量与电阻的关系 C. 图乙实验中，通电一段时间后，左右两侧容器内电流产生的热量之比为 D. 图乙实验中，右边容器外的电阻丝放入容器内，可以探究电流产生的热量与电阻的关系 【答案】AD 【详解】A．电流通过电阻丝产生的热量被密闭容器内的空气吸收，空气受热膨胀，导致U形管两侧液面的高度会发生变化出现高度差，且U形管两侧液面的高度差越大，说明电阻丝产生的热量越多，故可以通过观察U形管内液面的高度差的大小来反映电阻丝产生热量的多少，采用的是转换法，故A正确； B．图甲中两个阻值不同的电热丝串联，通过它们的电流相同，则在相同时间内产生的热量不同，故可以探究电流产生的热量与电阻的关系；实验中还可以通过控制开关闭合的时间来探究电流产生的热量与通电时间的关系，故B错误； C．根据并联电路电压规律和欧姆定律可知，通过乙图中右侧两电阻丝的电流相等，根据串、并联电路电流的规律可知，通过乙图中容器内两电阻丝的电流之比为，根据焦耳定律可知，在电阻和通电时间相同时，电流产生的热量与电流的平方成正比，故图乙中左、右两容器内电流通过电阻丝的热量之比为4:1，故C错误； D．把乙图中右边并联的两个电阻丝都放入容器内，由并联电路电阻的特点可知， ，根据串联电路电流特点可知，，在通电时间相同时，由控制变量法可知，可以探究电流产生的热量与电阻的关系，故D正确。 故选AD。 20．（25-26九年级·江苏泰州·期末）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压6V保持不变，电热丝R的阻值为2Ω。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，2s内产生的热量为　　　　　　　　，若使用时总把塑料袋烫坏，可采取的办法是　　　　　　　　（写出一种即可） 【答案】① 热    ② 36J    ③ 增大电热丝的阻值 【详解】[1]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的热效应实现高温封口的。 [2]电源电压为6V，电热丝阻值为2Ω，则2s内产生的热量为 [3]使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由可知，电压一定时，增大电热丝的阻值，可以减小电热丝的功率。 21．小明和小芳用如图所示装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验。 （1）小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持他猜想的现象是______； A. 接线板上接入的用电器越多，接线板的导线越容易发热 B. 电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却几乎不热 （2）如图实验装置通过比较U形管内液面高度差；可以比较容器内电流产生热量的多少，这种研究方法称为　　　　　　　法；本实验还用到　　　　　　　　　　　　　研究方法； （3）小芳用乙装置可探究电流产生的热量与　　　　　　　的关系。将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在　　　　　　　（填“左”或“右”） 侧容器中产生的热量较多。如果乙装置中R3发生了断路，则与断路前相比较，通电相同时间，右侧U形管中液面的高度差将　　　　　　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）由此可知，超导材料　　　　　　　（填“能”或“不能”） 作为电饭锅的发热部件。 【答案】（1）B     （2）① 转换    ② 控制变量法     （3）① 电流    ② 左    ③ 变大     （4）不能      【详解】(1)小问详解： A．接线板上接入的用电器越多，总电流越大，导线发热是因为电流变大，不能支持“热量与电阻有关”的猜想，故A不符合题意； B．电熨斗与导线串联，电流和通电时间相同，电熨斗电阻大、发热明显，导线电阻小、几乎不热，说明电流产生的热量与电阻大小有关，故B符合题意。 故选B。 (2)小问详解： [1]通过U形管内液面高度差来反映电流产生热量的多少，这种将不易观察的物理量转换为易观察的物理量的方法称为转换法； [2]本实验探究电流产生的热量与电阻、电流、通电时间的关系时，每次只改变一个变量，控制其他变量不变，还用到控制变量法。 (3)小问详解： [1]乙装置中，与阻值相同，与并联后再与 串联，因此通过的电流大于通过的电流，可探究电流产生的热量与电流的关系； [2]根据焦耳定律， 与 电阻相同、通电时间相同，，则，所以左侧容器中产生的热量较多； [3]由图可知，R3与R2并联，若R3断路，通过R2的电流等于原来R2与R3电流之和，即通过R2的电流将变大，由可知，其他条件不变时，R2产生的热量将变多，所以U形管内液面高度差将变大。 (4)小问详解： 电饭锅的发热部件利用电流的热效应工作，超导材料的电阻为0，根据，电流通过超导材料时不会产生热量，因此不能作为电饭锅的发热部件。 22．（2026·辽宁沈阳·中考真题）如图甲所示，这是一款多功能热菜板，该热菜板有高温挡和低温挡两个挡位，其电路原理如图乙所示，其中R1、R2为发热电阻。已知电源电压为220V，R1的阻值为44Ω，低温挡的功率为440W。求： （1）低温挡工作时的电流； （2）高温挡加热时的电功率； （3）低温挡加热5min，电阻R1产生的热量； （4）R2的阻值。 【答案】（1）     （2）     （3）     （4）      【详解】(1)小问详解： 已知低温挡功率，电源电压，根据电功率公式 可得低温挡工作电流 (2)小问详解： 由电路图可知，当开关闭合，接时，电路为的简单电路，总电阻最小，电源电压不变，根据，电阻越小电功率越大，因此该状态为高温挡，代入数据计算高温挡的电功率 (3)小问详解： 低温挡时与串联，电路电流等于，加热时间 根据焦耳定律可得产生的热量 (4)小问详解： 低温挡时与串联，根据可得电路总电阻 根据串联电路电阻规律可得的阻值 【C 拓展培优题】 23．（2026·甘肃兰州·中考真题）如图所示，两个规格相同的透明容器中密封着等量的空气。用该装置和秒表探究通电导体产生的热量与电流大小关系时，下列说法错误的是（        ） A. 用U形管中液面的高度差判断通电导体产生热量的多少 B. 导体和阻值相同 C. 以上器材不能探究通电导体产生的热量与通电时间的关系 D. 通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差较小 【答案】C 【详解】A．电流通过导体产生热量使容器内空气受热膨胀，U形管液面高度差反映产生热量的多少，运用了转换法，故A正确； B．探究通电导体产生的热量与电流大小关系时，需控制电阻和通电时间相同，故导体和阻值相同，故B正确； C．观察同一容器中U形管液面高度差随通电时间的变化，即可探究通电导体产生的热量与通电时间的关系，故C错误； D．由图可知在干路，在支路，通过的电流大于通过的电流。由可知，在、相同时，，右侧容器产生热量较少，液面高度差较小，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 24．（2026·湖南·中考真题）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）① 热    ② 2.5     （2）44      【详解】(1)小问详解： [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)小问详解： 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 25．（2026·江苏无锡·中考真题）用如下图所示的装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器内均装有等质量的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，记录甲、乙、丙中煤油的初温。闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.5 A，分别记录加热2 min、4 min时甲中煤油的末温，断开开关S、；再闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.0 A，分别记录加热4 min时乙、丙中煤油的末温。数据记录在下表中。 序号 电阻 阻值/Ω 电流I/A 时间/min 初温t0/℃ 末温t/℃ ① R1 6 1.5 2 25.0 31.1 ② R1 6 1.5 4 25.0 37.1 ③ R2 6 1.0 4 25.0 30.4 ④ R3 3 1.0 4 25.0 27.7 （1）比较序号①和②可知，导体产生的热量与通电　　　　　　　　有关。若要比较导体产生的热量与电流大小的关系，应该比较序号②和　　　　　　　　。 （2）比较序号③和④可知，电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越　　　　　　　　。比较序号③④和序号②③可得，导体通电时间相同时，“电阻”和“电流”中对电流的热效应影响更大的因素是　　　　　　　　。 【答案】（1）① 时间    ② ③     （2）① 多    ② 电流      【详解】(1)小问详解： ①和②两次实验中，电阻都是6Ω（电阻大小相等），电流都是1.5A（电流大小相等），只有通电时间不同，且通电时间越长，温度计升高的温度越高，电阻丝产生的热量越多，因此可得结论：当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关； 若要比较导体产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻大小、通电时间相同，只改变电流大小：序号②电阻为6Ω、通电时间4min、电流1.5A，序号③电阻6Ω（电阻与②相等）、通电时间4min（时间与②相等）、电流1.0A（电流不同），符合控制变量法的要求，因此比较序号②和③即可得出结论。 (2)小问详解： [1]③和④两次实验中，电流和通电时间相同时，电阻不同，且导体电阻越大，温度计升高的温度越高，电阻丝产生的热量越多； [2]对比序号④和③：电流均为1.0A、通电时间均为4min，电阻从3Ω变为6Ω（电阻变为原来的2倍），煤油升高的温度从 变为 热量变为原来的2倍，符合与的正比关系； 对比序号③和②：电阻均为6Ω、通电时间均为4min，电流从1.0A变为1.5A（电流变为原来的1.5倍），煤油升高的温度从 变为 热量变为原来的约2.25倍，符合与的正比关系。 可见在通电时间相同的前提下，电流的平方对电热的影响程度远大于电阻的影响，因此对电流的热效应影响更大的因素是电流。 26．（2025·海南·中考真题）如图是实践小组设计的简易电热孵化器电路。已知电源电压恒为220V，是电热丝，温度对阻值的影响忽略不计。闭合开关后，电流为5A。 （1）求的阻值； （2）求通电10s产生的热量； （3）使用时发现电热箱内温度高于孵化所需的温度，为降低温度，小南设计了两种改进方案：①在箱体内a点处串联电热丝Ra；②在箱体外b点处串联电热丝Rb，两种方案电热箱箱体内的电功率相等。小南按两种方案进行实验，测得电流为和，，且，但没有记录和对应哪种方案。请你根据上述信息判断更节能的方案是　　　　　　　　　　　（选填“①”或“②”），求该方案新接入电热丝的阻值　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）44Ω     （2）     （3）① ①    ② 24.75Ω      【详解】(1)小问详解： 由图可知，电路中只有电热丝，根据欧姆定律可得，的阻值为： (2)小问详解： 根据焦耳定律，可得产生的热量为 (3)小问详解： [1]设方案①的电流为，方案②的电流为。 方案①：电热丝串联在箱体内，箱体内的发热功率为 电路的总功率 由串联电路规律有 即 方案②：电热丝串联在箱体外，箱体内的发热功率为 电路的总功率为 根据题意，两种方案电热箱箱体内的电功率相等，所以 第二种方案总功率 所以 。 在获得相同箱内热功率的情况下，方案①的总功率更小，因此方案①更节能。 [2]因为 ，且电源电压恒定，根据可知， 题中测得的两个电流为和，且 所以， 根据两种方案电热箱箱体内的电功率相等，即 可求得方案①的电流 在方案①中，与串联，根据欧姆定律，电路总电阻为 新接入电热丝的阻值为 / 学科网（北京）股份有限公司 $