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课前预习
| 知识点 | 我会问 | 测测我 |
| --- | --- | --- |
| 电热 | 什么是电流的热效应？ | 电流通过导体时，导体会发热，即将电能转化成了
| 焦耳定律 | 焦耳定律的内容是什么？公式和单位是怎样的？ | 内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的
| 电热与电阻的关系 | 导体产生的热量跟导体的电阻一定成正比吗？ | 当几个导体串联时，电流和通电时间相等，此时，电热$Q$与电阻$R$成
| 知识点 | 我会问 | 测测我 |
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| 电热 | 什么是电流的热效应？ | 电流通过导体时，导体会发热，即将电能转化成了
内
能，这就是电流的热效应。 || 焦耳定律 | 焦耳定律的内容是什么？公式和单位是怎样的？ | 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，这个规律叫做焦耳定律。公式：$Q=I^2Rt$
。电热的单位：焦耳
，符号为J
。 || 电热与电阻的关系 | 导体产生的热量跟导体的电阻一定成正比吗？ | 当几个导体串联时，电流和通电时间相等，此时，电热$Q$与电阻$R$成
正
比。当几个导体并联时，电压和通电时间相等，此时，电热$Q$与电阻$R$成反
比。 |答案
1. 内
2. 二次方
3. 电阻
4. 通电时间
5. $Q=I^2Rt$
6. 焦耳
7. J
8. 正
9. 反
2. 二次方
3. 电阻
4. 通电时间
5. $Q=I^2Rt$
6. 焦耳
7. J
8. 正
9. 反
解析
【分析】
本题为电热相关的基础填空题，需结合电流的热效应、焦耳定律及其应用的知识点，逐一对应概念和公式完成填空：
1. 电流的热效应本质是能量转化，需明确电能的转化形式；
2. 焦耳定律的内容、公式、单位是核心记忆点，需准确对应各物理量的关系；
3. 串联和并联电路中，根据焦耳定律的变形公式，分析电热与电阻的比例关系，需结合串并联电路的电流、电压特点推导。
【解析】
1. 电流通过导体时，导体内能增加，电能转化为内能，即电流的热效应，故第一空填“内”；
2. 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；公式为$Q=I^2Rt$；电热的单位是焦耳，符号为J；
3. 串联时，电流I和通电时间t相等，由$Q=I^2Rt$可知，Q与R成正比；并联时，电压U和通电时间t相等，由$Q=\frac{U^2t}{R}$可知，Q与R成反比。
【答案】
内；二次方；电阻；通电时间；$Q=I^2Rt$；焦耳；J；正；反
【知识点】
电流的热效应；焦耳定律；电热与电阻的关系
【点评】
本题是电热章节的基础预习类题目，主要考查对核心概念、公式的记忆，难度较低，只要准确掌握相关基础知识即可完成解答。
【难度系数】
0.2
本题为电热相关的基础填空题，需结合电流的热效应、焦耳定律及其应用的知识点，逐一对应概念和公式完成填空：
1. 电流的热效应本质是能量转化，需明确电能的转化形式；
2. 焦耳定律的内容、公式、单位是核心记忆点，需准确对应各物理量的关系；
3. 串联和并联电路中，根据焦耳定律的变形公式，分析电热与电阻的比例关系，需结合串并联电路的电流、电压特点推导。
【解析】
1. 电流通过导体时，导体内能增加，电能转化为内能，即电流的热效应，故第一空填“内”；
2. 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；公式为$Q=I^2Rt$；电热的单位是焦耳，符号为J；
3. 串联时，电流I和通电时间t相等，由$Q=I^2Rt$可知，Q与R成正比；并联时，电压U和通电时间t相等，由$Q=\frac{U^2t}{R}$可知，Q与R成反比。
【答案】
内；二次方；电阻；通电时间；$Q=I^2Rt$；焦耳；J；正；反
【知识点】
电流的热效应；焦耳定律；电热与电阻的关系
【点评】
本题是电热章节的基础预习类题目，主要考查对核心概念、公式的记忆，难度较低，只要准确掌握相关基础知识即可完成解答。
【难度系数】
0.2
例1 冬天取暖时，小强发现：电暖器的电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热，为什么？
解题分析 电流通过导体时会产生热效应，产生的热量多少与通过它的电流的大小以及导体本身的电阻和通电时间有关。因此，在考虑电热问题时要紧扣焦耳定律进行分析比较。
答案 电热的计算公式是$Q=I^2Rt$，即产生的热量大小和电流的二次方成正比，和导体的电阻和通电时间成正比。在同一个电路中，通过电热丝和导线的电流和通电时间相等，那么，产生的热量就只与电阻有关了，电热丝的电阻比导线的电阻大得多，因此，电热丝比导线就热得多
关键提示 本题主要是对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握，属于常见的题型，利用好控制变量法是解决本题的关键。
解题分析 电流通过导体时会产生热效应，产生的热量多少与通过它的电流的大小以及导体本身的电阻和通电时间有关。因此，在考虑电热问题时要紧扣焦耳定律进行分析比较。
答案 电热的计算公式是$Q=I^2Rt$，即产生的热量大小和电流的二次方成正比，和导体的电阻和通电时间成正比。在同一个电路中，通过电热丝和导线的电流和通电时间相等，那么，产生的热量就只与电阻有关了，电热丝的电阻比导线的电阻大得多，因此，电热丝比导线就热得多
关键提示 本题主要是对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握，属于常见的题型，利用好控制变量法是解决本题的关键。
答案
电热的计算公式是$Q=I^2Rt$，即产生的热量大小和电流的二次方成正比，和导体的电阻和通电时间成正比。在同一个电路中，通过电热丝和导线的电流和通电时间相等，那么，产生的热量就只与电阻有关了，电热丝的电阻比导线的电阻大得多，因此，电热丝比导线就热得多
解析
【分析】
首先明确电热丝与导线的连接方式为串联，由此得出通过两者的电流相等，且通电时间相同；接着回忆焦耳定律的公式，结合控制变量法分析热量与电流、电阻、通电时间的关系，对比电热丝和导线的电阻大小，即可推导出发热不同的原因。
【解析】
电暖器的电热丝与导线串联，因此通过电热丝和导线的电流I相等，且两者的通电时间t也相同（同时接入电路工作、同时断开）。根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流I和通电时间t一定时，电流产生的热量Q与导体的电阻R成正比。由于电热丝的电阻远大于导线的电阻，所以相同时间内电热丝产生的热量远多于导线，因此电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热。
【答案】
电热的计算公式是$Q=I^2Rt$，即产生的热量大小和电流的二次方成正比，和导体的电阻和通电时间成正比。在同一个电路中，通过电热丝和导线的电流和通电时间相等，那么，产生的热量就只与电阻有关了，电热丝的电阻比导线的电阻大得多，因此，电热丝比导线就热得多
【知识点】
焦耳定律、串联电路电流特点
【点评】
本题是焦耳定律的实际应用问题，结合串联电路的电流规律，运用控制变量法分析电热与电阻的关系，属于基础应用题，能帮助学生巩固电热相关知识点的理解与运用。
【难度系数】
0.5
首先明确电热丝与导线的连接方式为串联，由此得出通过两者的电流相等，且通电时间相同；接着回忆焦耳定律的公式，结合控制变量法分析热量与电流、电阻、通电时间的关系，对比电热丝和导线的电阻大小，即可推导出发热不同的原因。
【解析】
电暖器的电热丝与导线串联，因此通过电热丝和导线的电流I相等，且两者的通电时间t也相同（同时接入电路工作、同时断开）。根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流I和通电时间t一定时，电流产生的热量Q与导体的电阻R成正比。由于电热丝的电阻远大于导线的电阻，所以相同时间内电热丝产生的热量远多于导线，因此电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热。
【答案】
电热的计算公式是$Q=I^2Rt$，即产生的热量大小和电流的二次方成正比，和导体的电阻和通电时间成正比。在同一个电路中，通过电热丝和导线的电流和通电时间相等，那么，产生的热量就只与电阻有关了，电热丝的电阻比导线的电阻大得多，因此，电热丝比导线就热得多
【知识点】
焦耳定律、串联电路电流特点
【点评】
本题是焦耳定律的实际应用问题，结合串联电路的电流规律，运用控制变量法分析电热与电阻的关系，属于基础应用题，能帮助学生巩固电热相关知识点的理解与运用。
【难度系数】
0.5
例2 某电饭锅的发热体是由甲、乙两根电阻丝组成的，其中甲电阻丝的阻值为20 Ω。如果只将甲接入电路中，只用10 min就能把水煮沸；如果只将乙接入同一个电路中，要用
30 min才能把相同的水煮沸。那么，乙的电阻多大？
解题分析 两种方式都把相同的水煮沸，说明两种方式中水吸收的热量是相同的，也就是说两种方式中甲、乙两根电阻丝放出的热量是相同的。同一个电路，意味着电源电压保持不变，所以，在表示热量的时候，我们应该选用公式$Q=\frac{U^2}{R}t$来表示。因为两种方式中甲、乙两根电阻丝放出的热量是相同的。所以，$Q_1=Q_2$，即$\frac{U^2}{R_甲}t_甲=\frac{U^2}{R_乙}t_乙$，将已知数据代入，得$R_乙=60\ \Omega$。
答案 60 Ω
关键提示 并联电路中，电流产生的热量多少与电阻是成反比的，电阻越大，相同时间内产生的热量越少。因此，同一个电路中加热相同的水所用的时间之比等于电阻之比。
30 min才能把相同的水煮沸。那么，乙的电阻多大？
解题分析 两种方式都把相同的水煮沸，说明两种方式中水吸收的热量是相同的，也就是说两种方式中甲、乙两根电阻丝放出的热量是相同的。同一个电路，意味着电源电压保持不变，所以，在表示热量的时候，我们应该选用公式$Q=\frac{U^2}{R}t$来表示。因为两种方式中甲、乙两根电阻丝放出的热量是相同的。所以，$Q_1=Q_2$，即$\frac{U^2}{R_甲}t_甲=\frac{U^2}{R_乙}t_乙$，将已知数据代入，得$R_乙=60\ \Omega$。
答案 60 Ω
关键提示 并联电路中，电流产生的热量多少与电阻是成反比的，电阻越大，相同时间内产生的热量越少。因此，同一个电路中加热相同的水所用的时间之比等于电阻之比。
答案
60 Ω
解析
【分析】
要解决这个问题，首先明确：相同的水煮沸，说明水吸收的热量相同，即甲、乙电阻丝放出的热量$Q_甲=Q_乙$；题目中是同一个电路，电源电压$U$保持不变，所以应选用电热公式$Q=\frac{U^2}{R}t$（该公式适用于电压不变的纯电阻电路）。接下来利用热量相等的条件建立等式，消去相同的电压项，推导电阻关系，代入已知数据计算乙的电阻。
【解析】
因为煮沸相同的水，所以甲、乙电阻丝放出的热量相等，即$Q_甲=Q_乙$；
又因为是同一个电路，电源电压$U$不变，根据电热公式$Q=\frac{U^2}{R}t$，可得：
$\frac{U^2}{R_甲}t_甲=\frac{U^2}{R_乙}t_乙$
两边的$U^2$可约去，整理得：
$R_乙=\frac{t_乙}{t_甲}R_甲$
代入已知数据：$t_甲=10\ \mathrm{min}$，$t_乙=30\ \mathrm{min}$，$R_甲=20\ \Omega$，
计算得：$R_乙=\frac{30\ \mathrm{min}}{10\ \mathrm{min}}×20\ \Omega=60\ \Omega$
【答案】
60 Ω
【知识点】
电热的计算、电阻的计算
【点评】
本题考查纯电阻电路中电热公式的应用，核心是抓住“相同水煮沸（热量相等）”和“同一电路（电压相等）”的条件，选择合适的电热公式推导，属于基础应用题型，难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决这个问题，首先明确：相同的水煮沸，说明水吸收的热量相同，即甲、乙电阻丝放出的热量$Q_甲=Q_乙$；题目中是同一个电路，电源电压$U$保持不变，所以应选用电热公式$Q=\frac{U^2}{R}t$（该公式适用于电压不变的纯电阻电路）。接下来利用热量相等的条件建立等式，消去相同的电压项，推导电阻关系，代入已知数据计算乙的电阻。
【解析】
因为煮沸相同的水，所以甲、乙电阻丝放出的热量相等，即$Q_甲=Q_乙$；
又因为是同一个电路，电源电压$U$不变，根据电热公式$Q=\frac{U^2}{R}t$，可得：
$\frac{U^2}{R_甲}t_甲=\frac{U^2}{R_乙}t_乙$
两边的$U^2$可约去，整理得：
$R_乙=\frac{t_乙}{t_甲}R_甲$
代入已知数据：$t_甲=10\ \mathrm{min}$，$t_乙=30\ \mathrm{min}$，$R_甲=20\ \Omega$，
计算得：$R_乙=\frac{30\ \mathrm{min}}{10\ \mathrm{min}}×20\ \Omega=60\ \Omega$
【答案】
60 Ω
【知识点】
电热的计算、电阻的计算
【点评】
本题考查纯电阻电路中电热公式的应用，核心是抓住“相同水煮沸（热量相等）”和“同一电路（电压相等）”的条件，选择合适的电热公式推导，属于基础应用题型，难度较低。
【难度系数】
0.3
