卷子答案网-一个不只有答案的网站18.4 焦耳定律 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大
D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
2．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，R2与R3并联。通电前，A、B两个U形管中的液面相平，通电一段时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（ ）
A．I1>I2，A管中的液面高度差较大
B．I1>I2，A管中的液面高度差较小
C．I1=I2，A管中的液面高度差较大
D．I1=I2，两管中的液面高度差相同
3．（2022秋·湖南株洲·九年级统考期末）如图是电烤箱内部简化电路图，则当电烤箱处于低挡位时，开关S1、S2的状态应该是（ ）
A．S1置于触点b，S2断开 B．S1置于触点b，S2闭合
C．S1置于触点a，S2闭合 D．S1置于触点a，S2断开
4．（2022秋·湖南益阳·九年级统考期末）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A．家里使用电热水壶烧水 B．利用电视机后盖的小孔散热
C．家里使用电饭锅煮饭 D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
5．（2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末）在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现，电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化，这是因为二者的（ ）
A．电阻不同 B．电流不同
C．密度不同 D．通电时间不同
6．（2022秋·湖南益阳·九年级统考期末）下面是小刚家电火锅铭牌的部分信息，小刚家电能表的示数如图所示。把电火锅接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（ ）
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 高温档 2000W
中温档 1200W
低温档 800W
A．电火锅是利用电流的热效应工作的
B．若家中只接入电火锅在高温档正常工作30min，电能表示数将变成7326.6kW·h
C．电火锅在低温档正常工作时电热丝阻值比高温档正常工作时小
D．电火锅在中温档正常工作10min，消耗的电能为7.2×105J
7．（2022秋·湖南益阳·九年级期末）如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，闭合开关S后，滑片P由右端向左滑动，因变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数，电流表读数I与滑片P滑动距离d的关系如图乙所示。当电流表开始有读数时，才闭合开关S1，此时电压表的示数为2.5V。下列说法中（ ）
①当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值为12.5Ω；
②当滑片P移到d＝2cm处时，电阻R0在10s内产生的热量为5J；
③当滑片P移到d＝6cm处时，R0消耗的电功率为0.2W；
④滑片P左右移动时，R0消耗的最大电功率是2.025W。
A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有③④正确
8．（2022秋·湖南怀化·九年级统考期末）如图所示的家用电器中，不是利用电流的机械效应工作的是（ ）
A．抽油烟机
B．电风扇
C．电饭煲
D．洗衣机
9．（2022秋·湖南湘西·九年级统考期末）德国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所参与的国际小组，借助短波红外激光脉冲的帮助，研究人员首次成功地制成室温下的超导体，尽管其维持的时间仅有数百万分之几微秒，这一结果或许有助于开发出更高温度的超导材料，这一材料可以应用于（ ）
A．电饭锅 B．输电导线
C．电炉的电热丝 D．白炽灯泡的灯丝
二、填空题
10．（2022秋·湖南益阳·九年级统考期末）电动自行车是人们出行的绿色交通工具之一。电动自行车的电动机正常工作时，电压为36V，线圈电阻为1.5Ω，通过电动机线圈的电流为4A。则100s内电动机消耗的电能为 J。电流通过线圈产生的热量为 J。
11．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）麻辣烫深受人们喜欢，在制作过程中很远就闻到了香味，这是一种 现象，电炉是根据电流 效应制成的。
12．（2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末）如图所示，是家中常见的智能电热马桶盖及电路图，小明通过查阅使用说明书发现其加热电路有三挡功率，电热丝R1、R2的阻值分别为110Ω和220Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换。则其在低温挡工作时，电功率为 W，在高温挡工作1min产生的热量为 J。
13．（2022秋·湖南益阳·九年级统考期末）某校师生自制了一台实验用电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5A 的电流时，每分钟会产生6×104J 的热量，则这台电烘的电阻丝工作时的电阻为 Ω，举出一个生活中防止电流热效应产生的危害而采取的措施 。
14．（2022秋·湖南永州·九年级统考期末）有两只电阻，R1=2Ω，R2=6Ω，若把它们串联后接到电压为6V的电源上，这两只电阻两端的电压之比为U1∶U2= ，若将它们并联后接到同一电源上，则它们在相同时间内产生的热量之比为Q1∶Q2= 。
15．（2022秋·湖南永州·九年级统考期末）家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，工作过程中将电能转化为 能；某电饭煲的额定电压为220V，正常工作时的电流为5A（不考虑温度对电阻值的影响），则该电饭煲正常工作5min，产生的热量是 J。
16．（2022秋·湖南怀化·九年级统考期末）计算机的散热电风扇两端的电压为12V，通过它的电流为2A，电风扇线圈的电阻为0.6Ω，则工作10s钟消耗的电能为 J，产生的热量是 J，效率为 。
17．（2022秋·湖南长沙·九年级统考期末）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 实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生 J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 （填“大”或“小”）的。
18．（2022秋·湖南娄底·九年级统考期末）电风扇正常工作的同时要产生小部分热量，这是电流的 效应，一台标有“220V 110W”的电风扇，线圈电阻是2Ω，电风扇正常工作时发热功率是 W。
19．（2022秋·湖南怀化·九年级统考期末）物理学家 做了大量的实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。将一阻值为10Ω的电热丝（电阻不随温度变化），接入12V的电路中，1min内电热丝产生的热量为 J。
20．（2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末）如图，是小明家电能表的铭牌，在断开其它用电器的情况下，标有“220V 1000W”的电热水器和标有“220V 1500W”的空调 （选填“能”或“不能”）同时使用．电热水器是利用电流的 效应工作的．小明只将“220V 1000W”的电热水器接入电路工作，2min电能表转盘转过81转，则电热水器的实际电功率为 W，这段时间内产生热量 J．
三、实验题
21．（2022秋·湖南怀化·九年级统考期末）小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置；
（1）在实验过程中，通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）图甲装置是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系；图乙是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系；
（3）分析图乙装置的实验现象，可以得出的结论是 。
22．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）如图所示探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验装置。
（1）实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少；
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、乙两瓶中要装入质量相等、初温相同的同种液体；
（3）实验结论是：在电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量 ；
（4）如果通过R甲= 5Ω的电流为2A，那么10s内通过R甲的电流产生的热量是 J。
23．（2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末）探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。
（1）实验中通过观察 的变化来比较电流通过电阻产生热量的多少，这是运用了 的科学研究方法；
（2）实验结论：观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面高度差较大，则表明电流通过导体产生的热量多少与 有关。采用图乙实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时， 越大，电流产生的热量越多。
24．（2022秋·湖南株洲·九年级统考期末）如图所示，是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U形管中的液面相平，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）该装置是探究在通电时间和 （选填“电流”、“电压”或“电阻”）相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置；
（2）工作时通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则I1 I2（选填“＝”、“>”或“<”），通电一段时间后 （选填“A”或“B”）侧容器U形管中的液面高度差大；
（3）相同的时间内，电阻R1、R2产生的热量之比是 。
25．（2022秋·湖南长沙·九年级统考期末）探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关。实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材和电源、开关、导线、电流表等进行了探究实验，其中甲、乙、丙三个相同装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气。
（1）实验是通过比较U形管中 来比较电阻丝产生的热量的多少；
（2）要探究电热与电流的关系，应选用 组合，串联接到电源两端进行实验，结论是 。电路连接不变，假如将丙装置中瓶外的电阻丝也密封到瓶内，实验会发现 （选填“乙瓶”或“丙瓶”）内电阻丝产热更多。
26．（2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末）如图，是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，实验中甲、乙烧瓶都装有等量的煤油，都插有温度计，两个烧瓶里的电热丝的电阻大小关系∶R甲>R乙。
（1）本实验是通过比较 来间接比较电流通过导体产生的热量多少的。
（2）实验的电路采用图示连接方式，目的是控制 相等，从而探究电流通过导体产生的热量与 之间的关系。闭合开关后 瓶的温度计示数上升快。
（3）本实验不用水而是用煤油，是因为煤油具有较小的 ，温度变化明显。
27．（2022秋·湖南益阳·九年级统考期末）把两种不同材料的导线（如铁丝和铜丝）组成如图所示的闭合回路，当 AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。
两节点间的温度差/℃ 0 1 100 200 300 500
电路中的电流/10-1A 0.00 0.01 0.64 1.42 2.29 4.17
请根据以上资料数据回答下列问题∶
（1）由表格分析可得热电偶电路中产生电流的大小与 有关；
（2）如图，其它条件不变，只将图中的铁丝换成铜丝，电路电流 （选填“变大”“变小但仍有”“不变”或“变为零”）；
（3）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 转化而来。
28．（2022秋·湖南娄底·九年级统考期末）在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，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。
（1）选用 组合，并将它们 联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系；
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与 的关系；
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置 。
29．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。
（1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油；闭合开关一段时间，可以通过温度计 情况，判断电阻丝产生热量的多少；此方案是探究 和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与 大小的关系；
（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲 R乙时，可以比较不同物质的吸热能量。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲 c乙；
（3）此实验运有的实验方法有 和 。
四、计算题
30．（2022秋·湖南长沙·九年级期末）图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：
（1）电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流；
（2）R2的阻值；
（3）0~30min电饭煲产生的总热量。
31．（2022秋·湖南常德·九年级统考期末）如图甲所示是一家用电暖器，有“高温”、“低温”两档，铭牌见下表（高温档功率未标出），图乙为其简化的电路原理图，开关S断开时，电暖器处于低温档。已知R2=44Ω，请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压 220V
额定 功率 低温档 220W
高温档
频率 50Hz
（1）R1的电阻是多少？
（2）“高温”档时的功率是多大？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设空气的比热容为且保持不变，用该电器的“高温”档正常工作10min，放出的热量全部被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
32．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（灯丝的电阻不随温度变化而变化）。当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A。求：
(1)只闭合S1时，电流表的示数；
(2)R0的阻值；
(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量。
33．（2022秋·湖南常德·九年级期末）图甲是某家用电熨斗．电路原理如图乙，R1、R2为发热体，R1的阻值为110Ω，通过S1、S2实现温度控制．电源电压为电熨斗的额定电压220V，电熨斗消耗的最大功率为660W．
（1）只闭合S1，求通过R1的电流；
（2）只闭合S2，求R2在60s内产生的热量；
（3）为适应更多衣料，小明对电路做了改造（如图丙）．当电熨斗控制开关S1、S2处于原低温工作状态不变时，移动滑片P，相应发热体的功率可在原功率的25%~100%之间变化．求滑动变阻器最大阻值至少为多少？
五、综合题
34．（2022秋·湖南衡阳·九年级期末）油电混合动力汽车即燃料（汽油，柴油）和电能的混合，由电动机作为发动机的辅助动力驱动汽车，现在我国油电混合动力汽车的技术有了很大的提升。
（1）给汽车蓄电池充电时，蓄电池中能量的转化情况是 ；
（2）汽车的座椅有通风和加热功能，通风功能由电动机带动风扇完成，加热功能由电加热丝通电产生热量完成，因此它们是 联的；
（3）座椅加热有“快”和“慢”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，若选择“快”挡应将选择开关置于 （选填“1”或“2”）的位置；若R2＝10Ω，选择“快”挡时通电100s，电流通过R2产生的热量为 J。
35．（2022秋·湖南株洲·九年级期末）一种熔胶装置的简化电路如图所示，电源电压12V，R1和R2是两个阻值相等的电子元件，S1、S2和S3是三个联动开关；当S1闭合时，S2和S3同时断开；当S1断开时，S2和S3同时闭合。
（1）当S1闭合时，两电子元件 ；当S1断开时，两电子元件 。（填“并联”或“串联”）
（2）S1闭合时电路的总电阻是S1断开时的 倍；
（3）联动开关在某种工作状态下，该电路在1min内产生的热量为1728J，请通过计算说明联动开关的工作状态，设每个电子元件的电阻为10Ω 。
36．（2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末）如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，假设电热丝R1、R2的电阻不随温度变化。求：
（1）当S闭合，R1被 ，此时电路中的总电阻最 ，饮水机处于 状态；
（2）当饮水机处于保温状态时，电路中的电流 ；
（3）电热丝R1的电阻 。
参考答案：
1．B
【详解】A．根据公式
Q=I2Rt=Pt
可知，正常工作时，用电器产生的热量多少和电功率及工作时间有关，因为无法知道电热水壶、电烤箱和电饭锅和工作时间，所以无法判断用电器产生的热量的多少，故A错误；
B．由图可知，工作相同时间时，电水壶消耗的电能最多，根据公式可得，电热水壶的功率最大，故B正确；
C．由图可知，工作时间相同时，电饭锅消耗的电能最少，根据公式可得，电饭锅的电功率最小，再根据公式可知，通过电饭锅的电流最小，故C错误；
D．根据公式W=Pt可知，用电器消耗电能的多少与用电器的电功率及工作时间有关，因为不知道用电器的工作时间，所以无法判断个用电器消耗电能的多少，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】由图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以I1>I2；由Q=I2Rt可知，通电时间相同时，I1>I2，R1=R2=5Ω，所以左侧甲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玻璃管液面高度差较大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．A
【详解】根据公式可知，电源电压不变，电阻越大，电功率越小；由电路图可知：当开关S1置于b端，S2断开时，两电阻串联，电烤箱电阻最大、电功率最小，电烤箱处于低挡位。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】A．使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；
B．电视机的后盖有很多孔，是为了防止电热产生危害，故B符合题意；
C．家里使用电饭锅煮饭，消耗电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；
D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】导线和电阻丝串联连接，由于电阻丝的阻值远远大于导线的阻值，而串联电路处处电流相等，因此通过电阻丝和导线中的电流和通电时间都相等，由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间都相同时，电阻丝产生的热量较多，导线产生的热量较少，所以电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】A．电火锅的主要工作元件是电阻，当电流通过电阻时，就会产生热量，将电能转化为内能，是利用了电流的热效应工作的，故A正确，不符合题意；
B．电火锅在高温档正常工作时，功率
P高=2000W=2kW
工作时间
根据W=Pt可得，家中只接入电火锅在高温档正常工作30min，消耗的电能
所以电能表示数将变成
7325.6kW·h+1kW·h=7326.6kW·h
故B正确，不符合题意；
C．电火锅在正常工作时低温档电功率小，高温档时电功率大，根据可知，当U一定时，P越大，R越小，所以低温档时电热丝阻值比高温档正常工作时大，故C错误，符合题意；
D．电火锅在中温档时的功率
P中=1200W
正常工作时间
t′=10min=600s
10min消耗的电能
W=P中t=1200W×600s=7.2×105J
故D正确，不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】由电路图可知，两开关均闭合时，R1与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。
①由图乙和题意可知，当电流表开始有读数即I=0.2A时，滑片P移动的距离d＝2cm，此时电压表的示数为2.5V，由欧姆定律可得，R1接入电路的阻值
故①正确；
②当d＝2cm时，电压表的示数为2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压
则电阻R0的阻值
电阻R0在10s内产生的热量为
故②错误；
③当滑片P滑到d＝6cm处时，由图乙可知，此时电路中的电流I′=0.4A，此时R0两端的电压
则R0消耗的电功率
故③错误；
④滑动变阻器的滑片位于最左端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为零，此时电路中的电流最大，则电路中的最大电流为
R0的最大电功率为
故④正确。故ABD错误，C正确。
故选C。
8．C
【详解】抽油烟机、电风扇、洗衣机都是把电能转化机械能，进行工作的，利用了电流的机械效应；电饭煲是把电能转化为内能，进行工作的，利用了电流的热效应。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．B
【详解】ACD．电饭锅、电炉的电热丝和白炽灯泡的灯丝都利用电流的热效应来工作，当电阻为零时，用电器便不会发热，这些元件便不能工作了，故ACD不符合题意；
B．超导材料的特点就是电阻为零，当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少电能损耗，可用作输电导线，故B符合题意。
故选B。
10． 1.44×104 2400
【详解】[1]100s内电动机消耗的电能
W=UIt=36V×4A×100s=1.44×104J
[2]电流通过线圈产生的热量
Q=I2Rt=(4A)2×1.5Ω×100s=2400J
11． 扩散 热
【详解】[1]麻辣烫深受人们喜欢，在制作过程中很远就闻到了香味，这是分子无规则运动的结果，属于扩散现象。
[2]电炉是根据电流的热效应制成的，工作时将电能转化为内能。
12． 220 3.96×104
【详解】[1]开关接触触点a、b时，电路为断路；开关接触触点b、c时，电路为R2的简单电路，总电阻最大，根据 可知总功率最小，电热器处于低温挡；开关接触触点c、d时，电路为R1、R2的并联电路，总电阻最小，根据 可知总功率最大，电热器处于高温挡；开关接触触点d、e时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据 可知总功率较小，为电热器处于中温挡。所以，电热器在低温挡工作时的电功率是
[2]高温挡工作1min产生的热量
13． 40 电视机后面有散热窗
【详解】[1]据Q=I2Rt得，这台电烘箱的电阻丝工作时的电阻
[2]为了阻止电流热效应对用电器产生的危害，电视机后面有散热窗，工作的时候可起到散热作用。
14． 1∶3 3∶1
【详解】[1]两电阻串联时，流过它们的电流I相等，由U=IR可知，电阻两端的电压之比等于电阻之比，即
[2]两电阻并联时，电阻两端的电压相等，通电时间相同，根据
可知，在相同时间内产生的热量之比为
15． 内能 3.3×105
【详解】[1]家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，工作过程中将电能转化为内能。
[2]根据焦耳定律可知，产生的热量为
16． 240 24 90%
【详解】[1]工作10s钟消耗的电能为
[2]产生的热量是
[3]效率为
17． 热效应 90 大
【详解】[1]封口机是利用电流的热效应工作的，在电流通过时，电路中的电阻发热温度升高从而达到工作目的。
[2]10s内，封口机产生的热量
[3]封口时把塑料袋烫坏是因为封口时产生的热量太多，据知，在电压和时间相同时，电阻越大，产生的热量越少，所以应将发热电阻换成阻值更大。
18． 热 0.5
【详解】[1]电风扇正常工作时，由于将部分电能转化为内能，机身的温度会升高，这是电流的热效应。
[2]电风扇正常工作时，实际功率与额定功率相等，则根据可得，电风扇正常工作的电流
电风扇正常工作时发热功率
19． 焦耳 864
【详解】[1]物理学家焦耳做了大量实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即其所产生的电热与电流、电阻和通电时间的关系是Q=I2Rt，为人们利用电热提供了理论基础；
[2]1min内电热丝产生的热量
Q=×60s=864J。
20． 能 热 810 9.72×104
【分析】（1）知道电能表铭牌上的标定电压和最大电流，根据求出电能表正常工作时允许消耗的最大功率，
再求出电热水器和空调正常工作的总功率，二者进行比较即可得出答案；
（2）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应．发生电流的热效应时，电能转化为内能．
（3）该电能表上标有 ，表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗1kW h的电能，据此求出电能表转盘转过了81转消耗的电能即为电热器在2min内消耗的电能，根据求出电热水器的实际电功率；
电热水器是利用电流的热效应工作的，其产生热量与消耗的电能相等．
【详解】(1)这只电能表允许的用电器最大总功率 ，电热水器和空调正常工作时的总功率：，故电热水器和空调能同时使用．
(2)电热水器工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的．
(3)因3000r/(kW h)表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗1kW h的电能，所以，电热水器在2min内消耗的电能：；工作时间t2min120s，则电热水器的实际电功率：．电热水器在这段时间内产生热量： .
故答案为(1). 能 (2). 热 (3). 810 (4). 9.72×104．
21． 液面高度差 电阻 电流 电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，可以利用转换法，在实验过程中，通过观察U形管中液面高度的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
（2）[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，通过的电流相同，通电时间相同，电阻不同，由控制变量法的要求可知，图甲是探究电流产生热量跟电阻大小的关系。
[3]图乙装置中是两个5Ω的电阻并联之后再与一个5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻通过的电流相等，则左端容器中电阻通过的电流大于右端容器中电阻通过的电流，由于两个容器内的电阻阻值相同，通电时间相同，而电流不同，由控制变量法的要求可知，图乙是探究电流产生热量跟电流的关系。
（3）[4]根据图乙可知，左侧U形管的液面高，说明左侧电阻产生的热量多，故结论为：电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。
22． 温度计示数变化 越多 200
【详解】（1）[1]利用转化法，通过观察温度计的示数变化比较电流产生热量的多少，产生的热量越多，温度计示数变化越大。
（3）[2]通过实验可以得出：在电流、通电时间相同时，电阻越大，温度计示数的变化越大，产生的热量越多。
（4）[3]10s内通过R甲的电流产生的热量为
Q=I2R甲t=（2A）2×5Ω×10s=200J
23． U形管液面高度差 转换法 电阻 电流
【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验中通过U形管液面高度差的变化来反映，U形管液面高度差越大，说明电阻产生的热量越多，这种研究方法叫转换法。
（2）[3]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系，在通电时间相等时，发现B管液面高度差较大，则表明电流通过导体产生的热量多少与电阻有关。
[4]在乙图中，右侧容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，由于并联电路有分流作用，所以通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，左侧U形管液面高度差较大，说明左侧容器内电阻丝产生的热量较多，可以得到在电阻、通电时间相同的情况下，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多。
24． 电阻 电流 > A 4∶1
【详解】（1）[1][2]装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过两个容器中的电流大小不同，两个容器内的电阻相同，可以探究在通电时间和电阻相同的情况下，导体产生的热量与电阻大小是否有关的装置；
（2）[3]由串并联电路电流的关系可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，所以
I1>I2
[4]两个容器内电阻相同，相同时间内，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，A侧U形管中液面的高度差更大。
（3）[5]右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，两个5Ω的电阻并联，则支路中电流相等，所以通过左边容器中电阻的电流是通过右侧容器中电阻的电流的2倍，即
I1＝2I2
相同的时间内，电阻R1、R2产生的热量之比是
25． 液面高度差 乙、丙 在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多 乙瓶
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，所以运用转换法，实验前应使两个U形管中的液面高度相同，容器内气体温度的变化可以通过液面高度差来反映。
（2）[2]选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，根据并联电路的电流关系可知，通过两个容器内电阻的电流不同，而电阻大小和通电时间相同，因此可以探究电热与电流的关系。
[3]通过实验可知，乙中U形管中液面的高度差要大一些，这说明乙中电阻产生的热量多，所以可以得到结论为在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
[4]电路连接不变，假如将丙装置中瓶外的电阻丝也密封到瓶内，该电路为并联电路；乙中电阻为10Ω，根据并联电路的电阻关系可知，丙中的总电阻与各个电阻的关系
则丙中的总电阻为5Ω；通过容器内电阻的电流和通电时间相同，电阻不同，则探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以乙瓶内电阻丝产热更多。
26． 煤油升高的温度 电流和通电时间 电阻 甲 比热容
【详解】（1）[1]电流通过电阻丝会产生热量，瓶中的煤油吸热温度会升高，利用转化法，根据煤油温度变化的大小来比较热量多少。
（2）[2][3]实验中两个电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间都相同，只有电阻丝的阻值不同，所以是研究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。
[4]根据公式可知在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因为
所以甲烧瓶中温度计的示数上升快。
（3）[5]某油的比热容比水的小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显。
27． 温度差 变为零 内能
【详解】（1）[1]由表格中的数据可知，两接点间的温度差不同，电路中的电流不同，所以热电偶电路中产生电流的大小与温度差有关。
（2）[2]只将铁丝换成铜丝，这样相互连接的材料相同，电路中不会有电流，电流变为零。
（3）[3]由于要保持两点间要有不同的温度，故从能量转化角度，热电偶消耗了内能，转化成了电能。
28． 甲、乙 串 电流 气密性差（或“漏气”）
【详解】（1）[1][2]要探究电热与电阻的关系，要用不同阻值的电阻串联在电路中，以确保通过电阻的电流及通电时间相同，所以应将甲、乙两个组合串联接到电源两端进行实验。
（2）[3]乙、丙两个组合串联在电源两端，因为丙中，容器内的电阻先与容器外的电阻并联后，再与乙容器中的电阻串联，所以通过两个相同阻值的电阻的电流不同，那么可探究电热与电流的关系。
（3）[4]进行实验时，丙装置U形管中液面有高度差，说明电路中有电流通过，电阻产生了热量，而乙装置中U形管中液面无高度差，可能是乙装置的气密性不好，乙容器内电阻产生的热量散失到空气中了。
29． 升高的示数 电流 电阻 = 控制变量法 转换法
【详解】（1）[1]电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计升高的示数来反映电流产生热量的多少。
[2][3]由图可知，两电阻丝串联，通过的电流相同，通电时间也相同，而两电阻丝的阻值不同，故该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系。
（2）[4]探究“不同物质的吸热能力”的实验，应在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，并使甲乙两烧瓶中电阻丝的阻值相同，即R甲=R乙，则相同时间内两电阻丝上产生的热量相同。
[5]若温度计a比温度计b温度升高得快，由Q=cmΔt可知，甲的比热容小于乙的比热容。
（3）[6]实验中采用了控制电流和时间不变，探究电阻丝产热与电阻大小的关系；控制液体质量、液体初温和电阻大小不变，探究不同物质吸热能力，都是应用了控制变量法。
[7]实验中通过温度计的示数变化来反映放出热量的多少，采用了转换法。
30．（1）4A；（2）220Ω；（3）
【详解】解：（1）当开关S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，由知电饭煲的电功率大，为高温档，由题图丙可知，此时电路的总功率P=880W，由P=UI可得，电路中的总电流为
（2）只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小，为低温档，由题图丙可知，此时电路的功率，则电阻R2的电功率为
电阻R2的阻值为
（3）由题图丙可知，0~30 min内电饭煲功率最大时工作的时间和功率较小时的工作时间均为
t=15min=900s
则0~30 min电饭煲产生的总热量为
答：（1）电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流是4A；
（2）R2的阻值是220Ω；
（3）0~30min电饭煲产生的总热量是。
31．（1）220；（2）1320W；（3）12
【详解】解：（1）如图所示，开关S断开时，只有R1接入电路，此时为低温档，功率为220W，R1的电阻是
（2）开关S闭合时，R1、R2并联接入电路，为高温挡，R2的功率为
“高温”档时的功率是
（3）用电器“高温”档正常工作10min，放出的热量
房间的空气温度升高
答：（1）R1的电阻是220Ω；
（2）“高温”档时的功率是1320W；
（3）房间的空气温度升高12℃。
32．(1)0.5A；(2)20Ω；(3)288J
【详解】(1)当只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，因小灯泡恰好正常发光，所以电源的电压U＝UL＝6V，由P＝UI可得，电流表的示数为
(2)当同时闭合S1和S2时，灯泡L与灯泡R0并联，电流表测干路电流，电路的总电阻和灯泡的电阻分别为
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即
代入数据可得R0＝20Ω。
(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量为
Q＝W＝UI′t＝6V×0.8A×60s＝288J
答：(1)只闭合S1时，电流表的示数为0.5A；
(2)R0的阻值为20Ω；
(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量为288J。
33．（1）2A；（2）13200J．（3）220Ω．
【详解】（1）由图乙知道，只闭合S1 时，为R1 的简单电路，由I=U/R知道，此时通过R1 的电流是：
I1 =U/R1=220V/110Ω=2A；
（2）由图乙知道，当只闭合S1 时，为R2的简单电路；当闭合S1、S2 时，R1与R2 并联，电路的总电阻最小，电路的总电流最大，且电路的最大总电流是：
I=P/U=660W/220V=3A，
由P=UI=U2R知道，此时电熨斗消耗的功率最大，由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，此时通过R1 的电流仍是：
I1 =2A，
所以，当只闭合S2 时通过R2 的电流是：
I2 =I-I1 =3A-2A=1A，
所以，R2 在60s内产生的热量：
Q2 =W2 =UI2 t=220V×1A×60s=1.32×104 J．
（3）由于I1＞I2，所以，当只闭合S2时，图乙电路中的电流最小，电熨斗的电功率最小，即处于低温工作状态，且R2 的阻值是：
R2 =U/I2=220V/1A=220Ω，
由图丙知道，控制电熨斗原低温工作状态不变时，应只闭合S2 ，电路为R2 与滑动变阻器串联，若发热体的功率为原功率的25%，则滑动变阻器要完全接入电路中，由串联电路的特点知道，此时电路的电流是：
I2′=
此时电路的总电阻是：
R=U/I2′=220V/0.5A=440Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器最大阻值是：
R滑 =R-R2 =440Ω-220Ω=220Ω
【点睛】本题考查的是串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式及电热公式的应用，解题的关键是正确的判断两电路中低温工作状态电路的连接方式，有一定的难度．
34． 电能转化为化学能 并 2 1440
【详解】（1）[1]当给车载蓄电池充电时，蓄电池内的能量转化过程是电能转化为化学能，储存起来。
（2）[2]电动机和电加热丝能独立工作，互不影响，所以是并联。
（3）[3]由图知，当座椅的旋钮开关处于图示1位置时，此时电路中电阻大，由知，电路消耗的功率最小；当座椅的旋钮开关处于图示2位置时，只有电阻R2工作，此时电路中电阻小，由知，电路消耗的功率最大，为“快”挡。
[4]由串联电路特点和欧姆定律可得，通过R2电流
通电100s，电流通过R2产生的热量
Q2＝I2R2t＝（1.2A）2×10Ω×100s＝1440J
35． 串联 并联 4 联动开关S1为断开状态
【详解】（1）[1]当S1闭合时，电流从正极到R2、R1、开关S1、回到负极，所有两电子元件串联。
[2]当S1断开时，电流从正极出发分为两支：一支经开关S2、电阻R1、开关S3、回到负极；另一支经电阻R2、开关S3回到负极，所以两电子元件并联。
（2）[3]设每个元件的电阻为R0，当S1闭合时，电路电阻为
R串=R1+R2=2R0
当S1断开时，电路电阻为
所以S1闭合时电路的总电阻是S1断开时的倍数为
（3）[4]因为，所以电路电阻为
已知每个电子元件的电阻为10Ω，所以两个元件并联，属于S1断开状态。
36． 短路 小 加热 0.2A 1056Ω
【详解】（1）[1][2][3]当S闭合，R1被短路，只有电阻只有R2工作，电路中的总电阻小，当S断开时，两电阻串联，电路中的总电阻大，根据可知当U一定时，R最小，P最大，因此当S闭合时，饮水机处于加热状态。
（2）[4]由P=UI可得当饮水机处于保温状态时电路中的电流为
（3）[5]因为当加热时只有R2工作，电热丝R2的电阻为
由可得，当饮水机处于保温状态时
因为串联，所以电热丝R1的电阻为
R1=R总-R2=1100Ω-44Ω=1056Ω
答：（1）当S闭合，R1被短路，此时电路中的总电阻最小，饮水机处于加热状态；
（2）当饮水机处于保温状态时，电路中的电流为0.2A；
（3）电热丝R1的电阻是1056Ω。
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