15.3 电热器 电流的热效应 提优训练 -2024-2025学年苏科版九年级物理下册

第十五章 电功和电热 15.3 电热器 电流的热效应 提优训练 【强化题型1 电流热效应的概念和应用】 1. 取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，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，如图所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（　　）      A．通过 AB和CD段的电流不相等 B．正常情况下， AB段会先着火 C．AB和 CD段的电压相等 D．AB和 CD段的电阻相等 2. 下列利用电流热效应工作的用电器是（　　） A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉 3. 如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为，电热丝R阻值为。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，内产生的热量为_________J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以__________（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。    4. 如图是今年“3·15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻__________（选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量__________（选填“较多”或“较少”）。 5. 如图所示，闭合开关，导线夹M在铅笔芯上向右移动，电流表的示数变__________。若要测量铅笔芯的电阻，需补充的仪表是__________。实验时铅笔芯发烫的现象，属于电流的__________效应。 6. （2023 扬州中考）学习电学知识后，小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈，使笔尖刚好接触，如图所示，接上9V的电源，接触点出现了明亮的电火花，是因为铅笔尖接触处的_______；若让电火花更亮些，方法是____________________，原理是______________________________。    【强化题型2 探究电流热效应的实验】 7. 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 8. 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．甲图通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 B．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系 C．甲、乙实验装置都是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的 D．将乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系 9. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热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，通电一段时间后，左侧形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是（　　） A．形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少 B．通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同 C．右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小 D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同 10. 如图1所示，将阻值为R0=5Ω，R1=10Ω，R2=15Ω的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，可以通过比较__________来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路，将S置于1，通电1分钟，A、B两温度计示数分别升高和，R1的功率为P1，则__________（选填“>”、“<”或“=”，下同）。断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，A温度计示数升高，R2的功率为P2，则__________，P1__________P2。 【强化题型3 焦耳定律的公式及应用】 11. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，消耗的电功率P1随阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　）    A．定值电阻为10Ω B．电源电压为12V C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J 12. 图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.5A D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J 13. 如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（　　） A． B．C． D． 14. 如图所示，灯泡标有“6V 3W”字样，R1标有“5Ω 1.5A”，R2为标有“10Ω 1A”的滑动变阻器，电源电压恒定，闭合所有开关，灯泡恰好正常发光，则电源电压是__________V，10s内R1产生的热量为__________J；断开、，R2允许调节的阻值范围为__________Ω，移动R2滑片的过程中，R2的电功率与电路总功率的最大比值为__________。    【强化题型4 多档位电功率的计算】 15. 某款电热杯有高、中、低三档，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（   ）    A．电源电压为10V B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温档 C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量为600J D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为420J 16. 如图为一款电火锅的内部简化电路，开关S闭合后，通过挡位开关可以实现高、中、低三挡加热的转换。已知电阻，高温挡功率为2400W，下列说法正确的是（　　）    A．当S闭合、转到位置2时，只有工作，为低温挡 B．当S闭合、转到位置1时，、串联，为高温挡 C．中温挡加热的功率为1600W D．当S闭合、由位置2转到位置3时，总电阻变大，总功率减小 17. 小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝，，a、b是两个触点。闭合开关S，当开关接通触点__________时，“电饭锅”的功率更大。将接入电路工作3min产生的热量是__________J。    18. 某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=1050，R2=50。开关S接“1”时，电热壶为__________档位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为__________J。 【巩固练习】 1. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（　　） A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少 B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快 C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少 D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A 2. 如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（　　） A．R2的阻值为10Ω B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4 C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2 D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2 3. 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R 2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R 1的阻值为16Ω B．R 2的滑片向左滑动时，电压表与电流表示数之比不变 C．当电流为0.2A时，滑动变阻器R 2消耗的电功率最大 D．电流为0.4A时，10s内电流通过R 1产生的热量是32J 4. 图甲电路中电源电压不变，小灯泡L标有“  ”字样，定值电阻，电流表量程为，滑动变阻器规格为“  ”，当闭合、接2时，当滑动变阻器的滑片在某两点间滑动时，小灯泡的电功率随其两端电压变化的图像如图乙，则（　　） A．闭合接1时，电路的最小功率为 B．闭合接1时，在内产生的热量最多为 C．闭合接2时，滑动变阻器接入电路的电阻范围为 D．闭合接2时，小灯泡实际功率为时，滑动变阻器的功率为 5. 如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L的规格为“6V 2.4W”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S、S1，当滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端的过程中，R2的电功率P与电压表示数U的关系如图乙所示；P在B端时，定值电阻R1的电功率与电路的总功率之比为1︰4。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压U=10V B．定值电阻R1的阻值为15Ω C．只闭合开关S、S1，R1的功率的变化范围是0.9W~14.4W D．只闭合开关S、S2，电路总功率的变化范围是3.2W~7.2W 6. 在图甲所示的电路中，电源电压不变。当滑片P由b移到a的过程中，定值电阻R1两端的电压与滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R1的阻值为 20Ω B．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W C．电路的最大功率为4.5W D．当滑片P移到中点时，通过R1的电流10s产生热量为18J 7. 如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油，瓶中电阻丝的阻值分别为、、且。当闭合开关S，通电一段时间后（三个烧瓶中的液体均未达到沸腾），下列判断正确的是（不计热损失，比热容）（　　） A．三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序： B．选择烧瓶A、B作为研究对象，可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关 C．选择烧瓶B、C作为研究对象，可以粗略地探究物质的吸热能力 D．烧瓶C中水的末温虽然比烧瓶A中煤油的末温低，但是它们增加的内能是一样多的 8. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，2R2=3R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）（不考虑热量散失） A．乙、甲、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙 C．丙、丁、乙、甲 D．丙、丁、甲、乙 9. 某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1>R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2 B．环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3 C．开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW•h D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω 10. 如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高．下列说法正确的是（    ） A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法 B．右侧电阻丝的阻值比左侧小 C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小 D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系 11. 图所示的是某型号电暖气的简化电路图，其中、为加热电阻丝，，。该电暖气工作时分高、中、低三挡，其铭牌如表格所示。下列说法中正确的是（　　） 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1980W 中温挡 1100W 低温挡 880W A．使用“低温挡”正常工作，只需要闭合S2 B．电暖气在“中温挡”正常工作时，接入电路的电阻丝阻值为55Ω C．电暖气在“高温挡”正常工作5分钟，电路产生的热量为 D．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5∶4 12. 在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B，其质量；用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是（　　） A．液体A的沸点等于液体B的沸点 B．电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值 C．相同时间内液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量 D．液体A的比热容大于液体B的比热容 13. 甲图是小灯泡L和电阻R的I−U图象．将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J 14. 甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　）    A．甲的电阻小于乙的电阻 B．乙电热杯消耗的电能一定比甲电热杯多 C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为250W D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲产生的热量较多 15. 图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（　　） A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显 B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可 16. 有三个用电器，一个是“220V  60W”的电风扇，一个是“220V  40W”的电热毯，另一个是“220V  45W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用电器是__________，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100s内产生的热量为__________J（不考虑温度对其电阻的影响）。 17. 如图所示，电源电压恒为12V，，滑动变阻器的规格为“”，电流表的量程为“”，小灯泡上标有“”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电电流通过滑动变阻器产生的热量为__________J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为__________。 18. 小玥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”、“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=48.4，R2=96.8，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为__________挡位，该挡位通电1min，电流产生的热量为__________J。 19. 某型号的电热水器有高、中、低三挡位，其简化电路如图所示，R1和R2为电热丝，闭合开关S、S1，S2接b，电流表示数为10A，再断开S1，电流表示数变化了8A。则（1）R1=__________； （2）低温挡工作2min产生的热量是__________J； （3）高温挡功率为__________W。 20. 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A。这台电动机正常工作时，10s消耗的电能为__________J，产生的热量为__________J，该电动机的效率为__________。 21. 如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“12V 12W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关S1，断开S2，灯泡L正常发光；闭合开关S1、S2，电流表示数为1.5A，则电源电压为__________V；闭合开关S1，断开S2，通电30s定值电阻R产生的热量是__________J。 22. 小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为__________Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是__________J。 23. 用如图所示的装置可探究电流产生热量与__________（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为__________J。若将R3更换为10Ω的电阻，__________（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。    24. 某手机电池容量为4200 mAh，，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V  4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要__________min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的__________较大。 25. 如图甲所示为自制简易电热水器的工作原理图。其控制电路电源电压恒为6V，电磁铁线圈电阻不计，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示。热敏电阻和工作电路中的三只电阻、、均有绝缘保护且置于储水箱中（产生的热量不计）。其中，。闭合开关S、，当控制电路中电流达到15mA时，电磁铁的衔铁被吸下，水箱内水温恰为75℃，工作电路的功率变为220W，此后水温逐渐下降；当控制电路中电流小于等于10mA时，衔铁被释放。 （1）衔铁吸下后，工作电路中的电流为__________A； （2）衔铁释放时水箱中的水温； （3）该热水器加热时，将50kg的水温度升高4℃，用时6min，该热水器的加热效率。（保留一位小数）[]    26. 如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中R1=44Ω，R2=176Ω。当开关S1闭合，S2__________时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是_________J。    27. 图甲是家用电热毛巾架，将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图乙、丙所示，则电热毛巾架的额定功率约为__________W。电热毛巾架发热是利用电流的________效应。 28. 如图所示的电路，电源电压恒定。R为定值电阻，小灯泡的额定功率为2W，电流表接0～0.6A量程。闭合开关S、S1时，电压表示数为6V，电阻R在1min内产生540J的热量，则R的阻值为_____Ω。闭合开关S、断开开关S1时，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡的额定电压为__________V，电阻R的实际功率为__________W。 29. 如图甲所示电路，电源电压不变，R1、R2是定值电阻，R2=2R1，闭合开关S，电流表和电压表示数如图乙，则通电5min后，R1、R2产生的总热量为__________J。    30. 电学兴趣小组的同学连接了如图所示的电路进行实验探究，电源电压恒定，滑动变阻器上标有“20Ω  1A”字样，现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻，实验时在a、b间每次只接入其中一个定值电阻，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数保持2V不变，分别读出电流表的示数，此实验所采用的主要科学探究方法是__________，当完成对15Ω定值电阻的探究后，为了继续对20Ω定值电阻进行探究，应__________，换接20Ω定值电阻，正确操作后，当滑动变阻器滑片P移至最大阻值时，恰能达到探究目的，若持续通电10s，则滑动变阻器产生的热量为__________J。 31. 在甲图所示的电路中，闭合开关，再闭合开关，电流表的示数变大，此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如乙图所示，则通过的电流为__________A，__________，在相同时间内两电阻产生的热量之比__________。 32. 如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为__________Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2:3，则电阻R的阻值为__________Ω，电阻R在10s内产生的热量为__________J。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十五章 电功和电热 15.3 电热器 电流的热效应 提优训练 【强化题型1 电流热效应的概念和应用】 1. 取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，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，如图所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（　　）      A．通过 AB和CD段的电流不相等 B．正常情况下， AB段会先着火 C．AB和 CD段的电压相等 D．AB和 CD段的电阻相等 【答案】B 【详解】根据电阻的影响因素可知，导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以AB段导体的电阻大。 A．因为AB和CD段串联，根据串联电流规律可知，电流相等，故A错误； B．根据可知，其他条件相同时，电阻越大，产生的电热越多，越容易着火AB段电阻大，所以越容易着火，故B正确； C．根据可知，电阻越大，电压越大，AB段的电压大，故C错误； D．根据分析可知，两段导体AB段的电阻大，故D错误。 故选B。 2. 下列利用电流热效应工作的用电器是（    ） A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉 【答案】D 【详解】A．电视机工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意； B．电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意； C．电脑工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意； D．电炉工作时电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。 故选D。 3. 如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为，电热丝R阻值为。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，内产生的热量为_________J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以__________（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。    【答案】 热 75 增大 【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 5V ，电热丝R阻值为 1Ω ，则3s 内产生的热量 [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，增大电阻，可以减小电热丝的功率。 4. 如图是今年“3·15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻__________（选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量__________（选填“较多”或“较少”）。 【答案】 较大 较多 【详解】[1]导体电阻的大小不仅跟材料有关，还与其长度和横截面积有关。在材料相同时，导体的横截面积越大、长度越短，电阻越小。对于材料相等、长度相等的标准导线和劣质导线，由于劣质导线横截面积减小，所以电阻较大。 [2]根据Q=I2Rt可知，在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线由于电阻大，所以产生的热量较多。 5. 如图所示，闭合开关，导线夹M在铅笔芯上向右移动，电流表的示数变__________。若要测量铅笔芯的电阻，需补充的仪表是__________。实验时铅笔芯发烫的现象，属于电流的__________效应。 【答案】 小 电压表 热 【详解】[1]闭合开关，导线夹M在铅笔芯上向右移动时，铅笔芯接入电路的长度变长，电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小。 [2]若要测量铅笔芯的电阻，需补充的仪表是电压表，用电压表测出铅笔芯两端的电压，用电流表测出通过铅笔芯的电流，由求出电阻。 [3]在实验中，当电流通过铅笔芯时，由于铅笔芯的电阻作用，电能转化为内能，使铅笔芯的温度升高，从而出现了发烫的现象。这就是电流的热效应在铅笔芯上的体现。 6. （2023 扬州中考）学习电学知识后，小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈，使笔尖刚好接触，如图所示，接上9V的电源，接触点出现了明亮的电火花，是因为铅笔尖接触处的_______；若让电火花更亮些，方法是____________________，原理是______________________________。    【答案】 见解析 增大电压 见解析 【详解】[1]铅笔芯的主要成分是石墨，属于导体，铅笔尖接触处电阻较大，由焦耳定律可知，在电阻和通电时间相同时，铅笔尖接触处产生的热量较多，温度较高，发出明亮的电火花。 [2][3]若让电火花更亮些，可以增大电压，从而增大了电流，由焦耳定律可知，在电阻和时间一定时，产生更多的热量，电火花更亮。 【强化题型2 探究电流热效应的实验】 7. 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 【答案】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。 8. 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．甲图通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 B．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系 C．甲、乙实验装置都是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的 D．将乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系 【答案】B 【详解】A．甲装置中两个电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，右边容器内的电阻比左边大，由可知，右边容器中电阻产生的热量多，温度升得快，因此通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差较大，故A错误； B．由乙图可知，容器内电阻阻值相同，右侧两个5Ω电阻并联后，再与左侧5Ω的电阻串联，由此可知，通过左右两个容器的内阻的电流不同，因此乙图装置是为了探究电流产生的热量和电流大小的关系，故B正确； C．甲乙两个装置是利用U形管中空气的热胀冷缩，通过U形管液面高度差的变化来反应电阻丝放出热量的多少，故C错误； D．乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω，两容器的内阻不同，通过两电阻的电流也不相等，无法控制变量，故D错误。 故选B。 9. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热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，通电一段时间后，左侧形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是（　　） A．形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少 B．通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同 C．右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小 D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同 【答案】D 【详解】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气的温度变化导致容器中空气体积的变化，即可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确，不符合题意； B．由图可知两个电阻串联在一起，根据串联电路中电流的规律可知，通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同，故B正确，不符合题意； C．由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流大小相等，根据Q＝I2Rt可知，当通电时间和通电电流相同时，电阻越大产生的热量就越多，形管中液面高度差就越高，所以可得右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小，故C正确，不符合题意； D．两个容器中的通电电流和通电时间相同，电阻大小不同，由Q＝I2Rt可知，电流通过两个电阻产生的热量不同，两个容器中空气吸收的热量不同，故D错误，符合题意。 故选D。 10. 如图1所示，将阻值为R0=5Ω，R1=10Ω，R2=15Ω的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，可以通过比较__________来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路，将S置于1，通电1分钟，A、B两温度计示数分别升高和，R1的功率为P1，则__________（选填“>”、“<”或“=”，下同）。断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，A温度计示数升高，R2的功率为P2，则__________，P1__________P2。 【答案】 温度计示数升高的多少 < > > 【详解】[1]如图1所示，若通电，根据焦耳定律得产生的热量，被煤油吸收，使煤油温度升高。根据得质量相同的煤油，升高的温度不同，吸收的热量不同，所以可以通过比较温度计示数升高的多少来比较电阻丝产生热量的多少。 [2]按图2连接电路，将S置于1，R0与R1串联，则通过R0与R1的电流相同，设电源电压为U，通电1分钟，根据焦耳定律和欧姆定律得，电阻R0产生的热量 电阻R1产生的热量 因为R0=5Ω，R1=10Ω，即 所以 在根据得，A、B两温度计示数分别升高 [3]按图2连接电路，将S置于1，R1的功率为 ① 断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，R0与R2串联，则通过R0与R2的电流相同，根据焦耳定律和欧姆定律得，电阻R0产生的热量 因为 即 所以 A温度计示数升高，则 [4]R2的功率为 ② 由①②解得 【强化题型3 焦耳定律的公式及应用】 11. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，消耗的电功率P1随阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　）    A．定值电阻为10Ω B．电源电压为12V C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J 【答案】C 【详解】如图所示，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流。如图乙可知，当R1=10Ω时，P1=3.6W，根据可知，此时电路中通过的电流为 则此时滑动变阻器两端电压为 根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得    ① 滑片P置于b端时，R1=50Ω，P2=2W，根据可知，此时电路中通过的电流为 则此时滑动变阻器两端电压为 根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得    ② 联立①②解得：R2=10Ω，电源电压U=12V 则滑片P置于b端时，R2两端电压即电压表示数为 滑片P置于b端时，通电1分钟产生的热量为 A．定值电阻为10Ω，故A正确，A不符合题意； B．电源电压为12V，故B正确，B不符合题意； C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为2V，故C错误，C符合题意； D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J，故D正确，D不符合题意。 故选C。 12. 图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.5A D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J 【答案】D 【详解】AB．只闭合S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.5A，由图甲可知，此时灯泡两端的电压UL=4V，电源电压为4V，小灯泡L的电阻 故AB错误； C．由图甲可知，R两端的电压 UR=6V，IR=0.3AR的阻值为 再闭合S2后，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过小灯泡L的电流不变，由并联电路电流的关系可知电流表的示数增加 故C错误； D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为 Q=W=UIR1t=4V×0.2A×60s=48J 故D正确。 故选D。 13. 如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（　　） A． B．C． D． 【答案】D 【详解】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，根据 为使电阻丝在相同时间内产生的总热量最多，电压应接2U，电路总电阻应最小，使两电阻并联，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14. 如图所示，灯泡标有“6V 3W”字样，R1标有“5Ω 1.5A”，R2为标有“10Ω 1A”的滑动变阻器，电源电压恒定，闭合所有开关，灯泡恰好正常发光，则电源电压是__________V，10s内R1产生的热量为__________J；断开、，R2允许调节的阻值范围为__________Ω，移动R2滑片的过程中，R2的电功率与电路总功率的最大比值为__________。    【答案】 6 72 1~10 2∶3 【详解】[1]闭合所有开关，R2被短路，R1和灯泡并联在电路中，根据并联电路的电压特点可知，此时灯泡恰好正常发光，电源电压等于灯泡的额定电压，即 [2]当闭合所有开关时，根据并联电路的电压特点可知，R1两端电压等于电源电压，即 根据 可得，10s内R1产生的热量为 [3]闭合S、断开、时，R1和R2串联在电路中，由于R1标有“5Ω 1.5A”，所以通过R1的最大电流为1.5A；又因为R2为标有“10Ω 1A”的滑动变阻器，所以通过R2的最大电流为1A。故此时电路的最大电流为I大=1A，根据欧姆定律可知，变阻器连入电路的阻值最小，总电阻最小，即 根据串联电路的电阻特点可得，R2接入电路的最小电阻为 而滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路是安全的。故R2允许调节的阻值范围为1~10Ω。 [4]移动R2滑片的过程中，由于串联电路电流处处相等，因此通过R1的电流等于电路电流。根据可得，R2的电功率与电路总功率的比值为 因为R2允许调节的阻值范围为1~10Ω，当R2等于10Ω时，R2的电功率与电路总功率的比值最大，即 【强化题型4 多档位电功率的计算】 15. 某款电热杯有高、中、低三档，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（   ）    A．电源电压为10V B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温档 C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量为600J D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为420J 【答案】C 【详解】A．如图所示，只闭合S3时，电路中只有R1，已知此时电路中的电流为2A，R1的阻值为2.5Ω，则电源电压为U=I1R1=2A×2.5Ω=5V故A错误； B．根据公式可知，电源电压不变，电路中的总电阻越大，功率越小，当只闭合开关S2时，定值电阻R1和R2串联，电路中的总电阻最大，功率最小，为低温档；当只闭合S1和S3时，定值电阻R1和R2并联，电路中的总电阻最小，功率最大，为高温档；当只闭合S2时，电路中只有R1，小于两电阻的串联，大于两电阻的并联，大于最小功率，小于最大功率，为中温档，故B错误； C．只闭合S3时，电路中只有R1，已知此时电路中的电流为2A，R1的阻值为2.5Ω，则电热杯工作1min产生的热量为Q=I12R1t=(2A)2×2.5Ω×60s=600J故C正确； D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(35℃-25℃)=4.2×103J故D错误。 故选C。 16. 如图为一款电火锅的内部简化电路，开关S闭合后，通过挡位开关可以实现高、中、低三挡加热的转换。已知电阻，高温挡功率为2400W，下列说法正确的是（　　）    A．当S闭合、转到位置2时，只有工作，为低温挡 B．当S闭合、转到位置1时，、串联，为高温挡 C．中温挡加热的功率为1600W D．当S闭合、由位置2转到位置3时，总电阻变大，总功率减小 【答案】C 【详解】A．当S闭合、转到位置1时，和串联，此时电路中的总电阻最大，根据 可知：此时电路中的总功率最小，为低温挡，故A错误； B．当S闭合、转到位置2时，只有接入电路，此时为中温挡，中温挡的功率为 故B错误； C．当S闭合、转到位置3时，和并联，此时电火锅为高温挡，此时的功率为 高温挡的功率为2400W，所以中温挡的功率为 故C正确； D．当S闭合、由位置2转到位置3时，总电阻变小，总功率增大，电火锅由中温挡转为高温挡，故D错误。 故选C。 17. 小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝，，a、b是两个触点。闭合开关S，当开关接通触点__________时，“电饭锅”的功率更大。将接入电路工作3min产生的热量是__________J。    【答案】 a 432 【详解】[1]闭合开关S，当开关接通触点a时，连入电路中，当开关接通触点b时，R2连入电路中，已知R1的阻值较小，根据可知，当开关接通触点a时，“电饭锅”的功率更大。 [2]将接入电路工作3min产生的热量是 18. 某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=1050，R2=50。开关S接“1”时，电热壶为__________档位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为__________J。 【答案】 加热 600 【详解】[1]开关接“1”时，电路中只有R2，电阻小，功率大，电热壶为加热档位。 [2]开关S接“2”时，R2、R1串联，此时电路中的电流 电流通过R2产生的热量 【巩固练习】 1. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（　　） A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少 B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快 C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少 D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A 【答案】C 【详解】A．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据W=Pt知，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，故A错误； B．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，故B错误； C．由题意知，两灯的额定电压分别为6V和12V，额定功率分别为3W和6W，据 知，两灯的电阻 ， 即R甲<R乙。两灯串联时，通过两灯的电流相等，据Q=I2Rt知，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡的少，故C正确； D．由题意知，两灯正常工作时通过的电流分别为 ， 两灯并联时，灯两端的电压相等，最大电压为6V，甲灯正常工作，通过乙灯的电流 允许通过干路的最大电流 I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A 故D错误。 故选C。 2. 如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（　　） A．R2的阻值为10Ω B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4 C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2 D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2 【答案】D 【详解】A．由图像可知，R2两端电压为1V时，电流为0.2A，则R2的阻值 R1两端电压为2V时，电流为0.2A，则R1的阻值 故A错误； B．两电阻串联的总阻值 两电阻并联的总阻值 则两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶2，故B错误； C．将两电阻串联接入电路，通电后，由串联分压特点可得，R1两端电压与R2两端电压之比 故C错误； D．将两电阻并联接入电路，各支路电压等于电源电压，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比 故D正确。 故选D。 3. 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R 2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R 1的阻值为16Ω B．R 2的滑片向左滑动时，电压表与电流表示数之比不变 C．当电流为0.2A时，滑动变阻器R 2消耗的电功率最大 D．电流为0.4A时，10s内电流通过R 1产生的热量是32J 【答案】D 【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象可知最大和最小电流分别为 I最小=0.1A，I最大=0.5A 由欧姆定律及串联电路的电压规律可得 U=I最小(R1+R2大)=0.1A×(R1+80Ω) ① U=I最大R1=0.5A×R1② 解①②得 R1=20Ω，U=10V 故A错误； B．R2的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，因电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，则电压表与电流表示数之比变小，即滑动变阻器阻值变小，故B错误； C．滑动变阻器R2消耗的功率为 可知当 R2=R1=20Ω 时滑动变阻器R2消耗的功率最大，此时电路电流 故C错误； D．电流为0.4A时，10s内电流通过R 1产生的热量 Q1=I12R1t= (0.4A)2×20Ω×10s=32J 故D正确。 故选D。 4. 图甲电路中电源电压不变，小灯泡L标有“  ”字样，定值电阻，电流表量程为，滑动变阻器规格为“  ”，当闭合、接2时，当滑动变阻器的滑片在某两点间滑动时，小灯泡的电功率随其两端电压变化的图像如图乙，则（　　） A．闭合接1时，电路的最小功率为 B．闭合接1时，在内产生的热量最多为 C．闭合接2时，滑动变阻器接入电路的电阻范围为 D．闭合接2时，小灯泡实际功率为时，滑动变阻器的功率为 【答案】B 【详解】A．闭合S、S1接1时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过电路的电流最小，电路的总功率最小，则通过电路的最小电流为 电路的最小功率为为 P小=UI小=9V×0.3A=2.7W 故A错误； B、闭合S、S1接1时，R1、R2串联，因串联电路各处电流相等，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”，所以通过电路的最大电流为0.6A，则R2在1min内产生的热量最多为 Q=I2R2t=(0.6A)2×10Ω×1×60s=216J 故B正确； CD．闭合S、S1接2时，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测通过电路的电流，小灯泡L标有“6V 3W”字样，则灯泡正常发光时的电流为 根据串联电路电流规律可知，通过电路的最大电流为0.5A，此时灯泡正常发光，因串联电路总电压等于各部分电压之和，则此时滑动变阻器两端的电压 U1=U-UL=9V-6V=3V 所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为 由乙图可知，灯泡两端的电压最小为3V时，灯泡的实际功率最小为1W，说明此时变阻器接入电路的阻值最大，则此时电路中的电流为 此时滑动变阻器两端的电压为 U1'=U-U实=9V-3V=6V 则滑动变阻器接入电路的最大阻值为 所以滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~18Ω，小灯泡的实际功率为1W时，滑动变阻器的功率为 故CD错误。 故选B。 5. 如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L的规格为“6V 2.4W”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S、S1，当滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端的过程中，R2的电功率P与电压表示数U的关系如图乙所示；P在B端时，定值电阻R1的电功率与电路的总功率之比为1︰4。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压U=10V B．定值电阻R1的阻值为15Ω C．只闭合开关S、S1，R1的功率的变化范围是0.9W~14.4W D．只闭合开关S、S2，电路总功率的变化范围是3.2W~7.2W 【答案】C 【详解】A．只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压。由图乙即串联分压可知，当滑动变阻器阻值最大时，两端电压最大为9V，此时电功率为2.7W，根据P=UI，此时电流为0.3A；P在B端时，定值电阻R1的电功率与电路的总功率之比为1︰4，即定值电阻的电功率为0.9W，电路的总功率为3.6W，根据P=UI，电源电压为 故A错误； B．由A可知，定值电阻的阻值 故B错误； C．只闭合开关S、S1，当滑动变阻器阻值最大时，R1的功率最小，即为0.9W，当滑动变阻器阻值最小时，R1的功率最大，根据，功率最大为 所以R1的功率的变化范围是0.9W~14.4W，故C正确； D．只闭合开关S、S2，灯泡与滑动变阻器串联，电流表使用“0~0.6A”量程，灯泡的额定电流为0.4A。因此当电流最大为0.4A时，电路总功率最大，根据P=UI，总功率最大为 P'max=UImax=12V×0.4A=4.8W 当滑动变阻器阻值最大时，电路总功率最小 小灯泡的电阻 此时电路最小功率为 所以电路总功率的变化范围是3.2W~4.8W。故D错误。 故选C。 6. 在图甲所示的电路中，电源电压不变。当滑片P由b移到a的过程中，定值电阻R1两端的电压与滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R1的阻值为 20Ω B．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W C．电路的最大功率为4.5W D．当滑片P移到中点时，通过R1的电流10s产生热量为18J 【答案】B 【详解】A．当滑片P移到b端时，电路为R1的简单电路，电压表的示数为电源的电压；由图象可知，电压表的示数为6V，即电源的电压U=6V；滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测R1的电压，由图象可知，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表的示数 U1=2V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压 U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 则R1的阻值 故A错误； B．根据串联电阻的规律及电功率公式可得，滑动变阻器R2的功率为 可知，当滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，滑动变阻器R2消耗的最大功率，即 R2=R1=10Ω 则滑动变阻器R2消耗的最大功率 故B正确； C．滑片P移到b端时，电路为R1的简单电路，电阻的阻值最小，由可知，电路消耗的功率最大，则电路的最大功率 故C错误； D．当滑片 P 移到中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为 R2中=0.5×20Ω=10Ω 因变阻器连入电路的电阻与定值电阻的大小相等，由分压原理可知，变阻器和定值电阻的电压相等，结合串联电路电压的规律，可知则R1的电压为 U1′=0.5U=0.5×6V=3V 故通过R1的电流10s产生热量 故D错误。 故选B。 7. 如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油，瓶中电阻丝的阻值分别为、、且。当闭合开关S，通电一段时间后（三个烧瓶中的液体均未达到沸腾），下列判断正确的是（不计热损失，比热容）（　　） A．三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序： B．选择烧瓶A、B作为研究对象，可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关 C．选择烧瓶B、C作为研究对象，可以粗略地探究物质的吸热能力 D．烧瓶C中水的末温虽然比烧瓶A中煤油的末温低，但是它们增加的内能是一样多的 【答案】D 【详解】A．由题知，三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油，三个电阻串联，通过的电流和通电时间相同 根据可知，烧瓶A、C中电热丝产生的热量相同，且大于烧瓶 B中电阻丝产生的热量，即 烧瓶B、C相比，C烧瓶中盛水，B烧瓶中盛煤油，因水的比热容大于煤油的比热容，且 根据可知无法确定烧瓶B、C中液体升高的温度大小，故A错误； B．选择烧瓶A、B作为研究对象，因通过两个电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，所以根据温度计示数变化可以粗略地探究电热的多少与电阻大小的关系，故B错误； C．选择烧瓶B、C作为研究对象，因，即导体产生的热量不同，不符合控制变量法的要求，所以不能探究物质的吸热能力，故C错误； D．因，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据可知，两电热丝产生的热量相同，因水的比热容大，根据 ，故烧瓶C中水的末温比烧瓶A中煤油的末温低，但因两电热丝产生的热量相同，所以它们增加的内能是一样多的，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，2R2=3R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）（不考虑热量散失） A．乙、甲、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙 C．丙、丁、乙、甲 D．丙、丁、甲、乙 【答案】C 【详解】左图中，R1与R2串联，根据串联电路特点和焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多。因为2R2=3R1，所以 Q2>Q1 右图中，R3与R4并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的产生的热量多。因为R1=R3，R2=R4，2R2=3R1，则R4>R3所以 Q3>Q4 左图中，通过R2的电流是 所以 右图中，通过R4的电流是 所以 因为R2=R4且通电时间相同，所以电流大的产生的热量多。因为I4>I2所以 Q4>Q2 这样我们得出了这四个电阻产生的热量关系是 Q3>Q4>Q2>Q1 不考虑热量损失，最后根据Q=cmΔt可知，水温从高到底应该是丙、丁、乙、甲。 故选C。 9. 某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1>R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2 B．环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3 C．开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW•h D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω 【答案】D 【详解】A．环境温度为25℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为100W，功率较大，根据电功率公式可知，电路的总电阻较小，观察图甲，智能开关S连接接线柱1和2时，只有电阻R1接入电路，智能开关S连接接线柱2和3时，R1和R2并联接入电路，电路的总电阻比智能开关S连接接线柱1和2时的，还要小，则环境温度为25℃时，应该是智能开关S连接接线柱2和3，故A错误； B．环境温度为35℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为44W，功率较小，根据电功率公式可知，电路的总电阻较大，由A解析可知，只有仅仅电阻R1接入电路时，电路的总电阻才较大，则智能开关S是连接接线柱1和2，故B错误； C．开关S连接接线柱1和2，只有电阻R1接入电路，电路的总电阻较大，加热功率较小，为44W=0.044kW，则工作1h产生的热量为 工作1h产生的热量为，故C错误； D．开关S连接接线柱2和3时，加热功率较大，为100W，电源电压为220V，根据电功率公式可知，电路的总电阻为 电路总电阻为484Ω，故D正确。 故选D。 10. 如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高．下列说法正确的是（    ） A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法 B．右侧电阻丝的阻值比左侧小 C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小 D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系 【答案】D 【详解】分析：电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关． （1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想； （2）根据焦耳定律判定电阻产生热量的多少，从而判定出U形管中液面的高度差的变化关系； （3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变； （4）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时，要控制电流、通电时间不变． 解答：A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是转换法；故A不正确； BCD、由图可以看出，两个电阻丝是串联在一起的，所以电流是相等的，故C错误，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明右侧产生的热量较多，根据焦耳定律可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多．所以右侧电阻丝的阻值比左侧大，故B错误；该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系的，故D正确． 故选D 11. 图所示的是某型号电暖气的简化电路图，其中、为加热电阻丝，，。该电暖气工作时分高、中、低三挡，其铭牌如表格所示。下列说法中正确的是（　　）    额定电压 220V 额定功率 高温挡 1980W 中温挡 1100W 低温挡 880W A．使用“低温挡”正常工作，只需要闭合S2 B．电暖气在“中温挡”正常工作时，接入电路的电阻丝阻值为55Ω C．电暖气在“高温挡”正常工作5分钟，电路产生的热量为 D．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5∶4 【答案】C 【详解】AB．电源电压一定，又因为R1＞R2，由可知，只闭合S1时，只有R1接入电路，电暖气为低温挡；只闭合S2时，只有R2接入电路，电暖气为中温挡，故AB错误； C．当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电路总电阻最小，电暖气为高温挡，则电暖气在“高温挡”正常工作5分钟，电路产生的热量为 故C正确； D．闭合S1、S2时，R1与R2并联，通过R1、R2的电流之比 故D错误。 故选C。 12. 在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B，其质量；用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是（　　） A．液体A的沸点等于液体B的沸点 B．电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值 C．相同时间内液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量 D．液体A的比热容大于液体B的比热容 【答案】D 【详解】A．液体达到沸点时开始沸腾，沸腾时温度不变，继续吸热，由图可知，A的沸点大于B的沸点，故A错误； B．由题意可知，两个加热器的额定电压相同，额定功率，由可知，，即电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值，故B错误； C．用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，因，加热相同的时间，由 可知，相同时间内甲加热器释放的热量多，则相同时间内液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量，故C错误； D．由图像可知，AB均未沸腾前，加热相同的时间，温度升高的快慢相同，即，但是由于，因此加热相同的时间，，由题意可知，则可知，。故D正确。 故选D。 13. 甲图是小灯泡L和电阻R的I−U图象．将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误的是（        ） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J 【答案】D 【详解】A．只闭合S1时，电路中只接入L，L的实际功率为1W，由P=UI得，在甲图中找出L符合U、I乘积为1W的图像，则U=2V，I=0.5A，则小灯泡L的电阻R==4Ω，故A错误； B．由A选项分析得电源电压U=2V，再闭合S2后，R与L并联接入电路，电压为2V，在甲图中找出R此时对应电流为0.2A，用并联电路电流的特点可知电流表示数增大0.2A，故B错误； C．再闭合S2时，电源电压为2V，R的电流为0.2A，L的电流为0.5A，电路中总电流为I总=0.2A+0.5A=0.7A，故总功率P=U总I总=2V×0.7A=1.4W，故C错误； D．再闭合S2时，电阻R的电压为2V，电流为0.2A，通电1min即60s，产生热量Q=W=UIt=2V×0.2A×60s=24J，故D正确． 14. 甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（    ）       A．甲的电阻小于乙的电阻 B．乙电热杯消耗的电能一定比甲电热杯多 C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为250W D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲产生的热量较多 【答案】D 【详解】A．两电热杯的额定电压相同，甲的额定功率较小，根据可知，甲的电阻较大，故A错误； B．根据W=Pt可知，用电器消耗电能的多少与时间和功率有关，只知道功率不知道时间，所以无法比较消耗电能的多少，故B错误； C．乙的电阻 将乙接入110V的电路中，它的实际功率 故C错误； D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，通过它们的电流相等，甲的电阻大，根据Q=I2Rt可知，相同时间内甲产生的热量较多，故D正确。 故选D。 15. 图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（　　） A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显 B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可 【答案】D 【详解】A．在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确，不符合题意； B．由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故B正确，不符合题意； C．通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法为转换法，故C正确，不符合题意； D．比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的装置相同，故D错误，符合题意。 故选D。 16. 有三个用电器，一个是“220V  60W”的电风扇，一个是“220V  40W”的电热毯，另一个是“220V  45W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用电器是__________，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100s内产生的热量为__________J（不考虑温度对其电阻的影响）。 【答案】 电热毯 2560 【详解】[1]三个用电器额定电压相等，额定功率差不多，根据W=Pt可知相同时间消耗的电能差不多，电风扇主要将电能转化为机械能和内能，节能灯工作时将电能大部分转化为光能，而电热毯属于纯电阻用电器，主要将电能转化为内能，电热毯产生的热量最多。 [2]电热毯的电阻 若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，实际电压 U实=80%U=80%×220V=176V 它在100s内产生的热量为 17. 如图所示，电源电压恒为12V，，滑动变阻器的规格为“”，电流表的量程为“”，小灯泡上标有“”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电电流通过滑动变阻器产生的热量为__________J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为__________。 【答案】 180 30 【详解】[1]当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，小灯泡正常发光，灯泡两端的电压为6V，滑动变阻器两端的电压 灯泡正常发光时的电流，即电路中的电流 通电电流通过滑动变阻器产生的热量为 [2]当S、S1、S2都闭合，电阻R0与滑动变阻器并联，灯泡被短路，电流表测干路电流，为了保证电路中各元件的安全，电路中的最大电流不超过电流表的最大量程0.6A。通过电阻R0的电流 通过滑动变阻器的最大电流 滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 18. 小玥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”、“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=48.4，R2=96.8，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为__________挡位，该挡位通电1min，电流产生的热量为__________J。 【答案】 低温 6×104 【详解】[1]根据可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，挡位越低。当旋转触片接触触点1和2时，只有R1接入电路，电阻较大，功率较小，为低温挡；当旋转触片接触触点2和3时，电阻R1、R2并联，电阻较小，功率较大，为高温挡。 [2]当旋转触片接触触点1和2时，只有R1接入电路，为低温挡。根据可知，此时的功率为 低温挡通电1min，电流产生的热量为 19. 某型号的电热水器有高、中、低三挡位，其简化电路如图所示，R1和R2为电热丝，闭合开关S、S1，S2接b，电流表示数为10A，再断开S1，电流表示数变化了8A。则（1）R1=__________； （2）低温挡工作2min产生的热量是__________J； （3）高温挡功率为__________W。 【答案】 22 【详解】（1）[1]闭合开关S、S1，S2接b，电路为R1的简单电路，电流表示数为10A，则R1的电阻为 （2）[2]当开关S、S1断开，S2接b时，电路中电阻最大，根据可知，为低温档，此时电路中的电流为 低温挡工作2min产生的热量是 （3）[3]保温当时，两电阻串联，电路的总电阻为 则R2的电阻为 闭合开关S、S1，S2接a时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，根据可知，为高温档，高温挡功率为 20. 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A。这台电动机正常工作时，10s消耗的电能为__________J，产生的热量为__________J，该电动机的效率为__________。 【答案】 38000 2000 94.7% 【详解】[1]电动机消耗的电能 W=UIt=380V×10A×10s=38000J [2]产生的热量为 Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×10s=2000J [3]电动机转化成的机械能 W机械=W电-Q 所以电动机的效率 21. 如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“12V 12W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关S1，断开S2，灯泡L正常发光；闭合开关S1、S2，电流表示数为1.5A，则电源电压为__________V；闭合开关S1，断开S2，通电30s定值电阻R产生的热量是__________J。 【答案】 36 720 【详解】[1]闭合开关S1，断开S2，灯泡和定值电阻串联，灯泡正常发光，根据可知电路电流 根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压 根据串联电路的电压特点可知电源电压 ……① 闭合开关S1、S2，电路为定值电阻的简单电路，电流表示数为1.5A，则电源电压为 ……② 联立①②可知，U=36V，R=24Ω。 [2] 闭合开关S1，断开S2，灯泡L和定值电阻串联，通电30s定值电阻R产生的热量为 22. 小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为__________Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是__________J。 【答案】 121 1.2×104 【详解】[1]由电路图可知，开关S接触3、4两个触点时，电路为R2的简单电路；开关S接触2、3两个触点时，R1与R2并联；开关S接触1、2两个触点时，电路为R1的简单电路；因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，由可知，开关S接触2、3两个触点时，为高温挡；由于电加热器有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位，所以R1与R2的阻值应该不同，所以R2应该选取阻值为121Ω。 [2]开关S接触“1”、“2”两个触点时，电路为R1的简单电路，通电1min，电流产生的热量 23. 用如图所示的装置可探究电流产生热量与__________（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为__________J。若将R3更换为10Ω的电阻，__________（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。    【答案】 电流 300 仍能 【详解】[1]根据控制变量法的思想，R1和R2的电阻相同，R3与R1并联进行分流，因此R1和R2的电流不同，所以可以探究电流产生热量与电流的关系。 [2]根据焦耳定律，R2产生的热量 Q=I2Rt=(1A)2×5Ω×1×60s=300J [3]若将R3更换为10Ω的电阻，R3仍与R1并联进行分流，R1和R2的电流仍然不同，因此仍能完成该实验探究。 24. 某手机电池容量为4200 mAh，，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V  4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要__________min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的__________较大。 【答案】 55.5 电流 【详解】[1]手机电池充满电需要的电能为 设需要充电时间为t1，则 代入数据 解得 [2]快充充电线的电流比普通手机电流要大，所以充电线要粗一些，使得导线电阻要小一些，可以减小电流热效应产生的热量。 25. 如图甲所示为自制简易电热水器的工作原理图。其控制电路电源电压恒为6V，电磁铁线圈电阻不计，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示。热敏电阻和工作电路中的三只电阻、、均有绝缘保护且置于储水箱中（产生的热量不计）。其中，。闭合开关S、，当控制电路中电流达到15mA时，电磁铁的衔铁被吸下，水箱内水温恰为75℃，工作电路的功率变为220W，此后水温逐渐下降；当控制电路中电流小于等于10mA时，衔铁被释放。 （1）衔铁吸下后，工作电路中的电流为__________A； （2）衔铁释放时水箱中的水温； （3）该热水器加热时，将50kg的水温度升高4℃，用时6min，该热水器的加热效率。（保留一位小数）[]    【答案】 1 30℃ 84.8% 【详解】（1）[1]衔铁被吸下时，工作电路的功率变为220W，则工作电路中的电流 （2）[2]衔铁被吸下时，由题意可知，，由图像可知，电路中总电阻 则定值电阻R0的阻值 衔铁被释放时，电路中总电阻 则热敏电阻此时的阻值 由图像可知 （3）[3]将50kg的水温度升高4℃，水吸收热量 衔铁被吸下时，R1与R3串联，电路中总阻值 则R1的阻值 由于R1︰R2=4︰1 ，可得R2的阻值 衔铁被释放时，R1与R2并联，电路中的总功率 用时6min，该热水器放出热量 则热水器的加热效率 26. 如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中R1=44Ω，R2=176Ω。当开关S1闭合，S2__________时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是_________J。    【答案】 闭合 66000 【详解】[1]由图知道，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点知道，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中的总功率最小，电加热器处于低温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的电阻阻值最小，总功率最大，电加热器处于高温挡。 [2]低温挡的功率 由 知道，该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量 Q=W=P低t=220W×5×60s=6.6×104J 27. 图甲是家用电热毛巾架，将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图乙、丙所示，则电热毛巾架的额定功率约为__________W。电热毛巾架发热是利用电流的________效应。 【答案】 200W 热 【详解】[1]由图可知，电热毛巾架消耗的电能 则电热毛巾架的额定功率约为 [2]电流通过导体产生热量的现象叫做电流的热效应，电热毛巾架发热是利用电流的热效应。 28. 如图所示的电路，电源电压恒定。R为定值电阻，小灯泡的额定功率为2W，电流表接0～0.6A量程。闭合开关S、S1时，电压表示数为6V，电阻R在1min内产生540J的热量，则R的阻值为_____Ω。闭合开关S、断开开关S1时，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡的额定电压为__________V，电阻R的实际功率为__________W。 【答案】 4 4 1 【详解】[1]闭合开关S、S1时，灯泡L和电流表被短路，电路为R的简单电路，电压表测电源两端的电压，由电压表示数为6V可知，电源的电压U=6V，由焦耳定律的推导公式可得，R的阻值 [2][3]闭合开关S、断开开关S1时，定值电阻R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，所以，由P=UI可得，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得，电源的电压 U=UL+IR 即 解得：UL=2V或UL=4V，当UL=2V时，电路中的电流 大于0.6A，即大于电流表所选的量程，故不符合题意。 当UL=4V时，电路中的电流 小于0.5A，即在电流表的量程范围之内，符合题意，则电阻R的实际功率 PR=I2R= (0.5A)2×4Ω=1W 29. 如图甲所示电路，电源电压不变，R1、R2是定值电阻，R2=2R1，闭合开关S，电流表和电压表示数如图乙，则通电5min后，R1、R2产生的总热量为__________J。    【答案】450 【详解】由图中可知，R1与R2并联，电流表测流过R2的电流，电压表测电源电压，电流表选择小量程，故可知流过R2的电流为I2=0.2A，电压表选择小量程，故可知电源电压为U=2.5V，则由欧姆定律可知，电阻R2的阻值为 则电阻R1的阻值为 由欧姆定律可得，流过R1的电流为 由并联电路中的电流规律可得，干路中的电流为 I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A 故由焦耳定律可得，通电5min后，R1、R2产生的总热量为 30. 电学兴趣小组的同学连接了如图所示的电路进行实验探究，电源电压恒定，滑动变阻器上标有“20Ω  1A”字样，现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻，实验时在a、b间每次只接入其中一个定值电阻，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数保持2V不变，分别读出电流表的示数，此实验所采用的主要科学探究方法是__________，当完成对15Ω定值电阻的探究后，为了继续对20Ω定值电阻进行探究，应__________，换接20Ω定值电阻，正确操作后，当滑动变阻器滑片P移至最大阻值时，恰能达到探究目的，若持续通电10s，则滑动变阻器产生的热量为__________J。 【答案】 控制变量法 断开开关 2 【详解】[1]由题意可知，在探究电流与电阻的关系时，控制电阻两端电压不变，故此实验所采用的主要科学探究方法是控制变量法。 [2]当完成对15Ω定值电阻的探究后，为了继续对20Ω定值电阻进行探究，应更换电阻，故应断开开关，换接20Ω定值电阻。 [3]换接20Ω定值电阻后，由题意可知，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑=20Ω，此时定值电阻两端电压为UR=2V，故由欧姆定律可得，此时电路中的电流为 故由P=I2R可得，滑动变阻器的功率为 P滑=I2R滑=(0.1A)2×20Ω=0.2W 由W=Pt可得，持续通电10s，滑动变阻器产生的热量为 Q=W=P滑t=0.2W×10s=2J 31. 在甲图所示的电路中，闭合开关，再闭合开关，电流表的示数变大，此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如乙图所示，则通过的电流为__________A，__________，在相同时间内两电阻产生的热量之比__________。 【答案】 1.2 1∶4 4∶1 【详解】[1]图甲中，闭合开关，则电路R2的简单电路，两个电流表都测通过R2的电流；再闭合开关，则R1、R2并联，A2测通过R2的电流，示数不变，A1测干路电流，由并联电路电流特点可知，A1示数大于A2示数，因此A1使用的大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，即干路电流为 A2使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则通过的电流为 [2]由欧姆定律可知，两电阻的阻值之比 [3]由可得在相同时间内两电阻产生的热量之比 32. 如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为__________Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2:3，则电阻R的阻值为__________Ω，电阻R在10s内产生的热量为__________J。 【答案】 【详解】[1]灯泡L标有“6V 6W”字样，说明灯泡正常工作时电压为6V，功率为6W。根据功率公式可知此灯泡正常工作时电阻为 [2] 根据灯泡的规格以及公式，可知灯泡L正常发光时电流为 设闭合开关后电流表示数为I2，由于闭合开关S2后，前后两次电流表的示数之比为2:3，即 所以，因此此时通过R电阻的电流为 此时电阻两端的电压仍未6V，故此时电阻R的阻值为 [3]电阻R产生的热量根据焦耳定律 学科网（北京）股份有限公司 $$