焦耳定律与电热-2024-2025学年九年级上册科学（浙教版）

学科网（北京）股份有限公司 焦耳定律与电热 一、选择题 1．某品牌保温箱内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点. 这个保温箱的低温档为12W，则（    ） A．开关S2接a时保温箱的电功率最大 B．该保温箱利用了电流的磁效应的原理 C．保温箱中温档和高温档功率分别为16W和24W D．若选择低温档加热，送餐2小时，保温箱消耗的电能为24J 2．小宇将口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状，其中AB和CD段等长。他戴好防护手套，将锡纸条带锡的一面两端连接电池正负两极（如图乙），锡纸条很快开始冒烟、着火。以下对锡纸的AB和CD段这段时间涉及到的物理量分析正确的是（　　） A．IAB<ICD B．QAB>QCD C．UAB=UCD D．RAB<RCD 3．如图所示是乐乐同学在探究焦耳定律的部分实验装置。已知，，两瓶中装有相同质量和初温的煤油，下列说法正确的是（　　） A．探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时，应将两电阻丝串联在电路中 B．将两电阻丝并联在电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 C．将两电阻丝串联在电路中，通电一段时间后，甲瓶中液体温度高 D．若串联电路中的电流为0.3A，则甲电阻丝在1min内产生的热量为540J 4．如图甲、乙所示，相同容器中装有质量相同的纯净水，用不同电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图像，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，两容器中水吸收的热量相同 B．吸收相同的热量，甲容器中水的末温比乙容器中水的末温高 C．升高相同温度，甲、乙容器中水吸热之比为2∶3 D．甲、乙两容器中加热器的电阻之R1和R2比为2∶3 5．图甲是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合时，电流表的示数为。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　） A．只闭合时，小灯泡L两端的电压为2V B．只闭合时，小灯泡L的功率为8W C．同时闭合、时，电流表的示数为 D．同时闭合、时，在10min内电阻R产生的热量为480J 6．图甲为某品牌家用空气炸锅，空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的，电动机上标有“220V 22W”，发热元件为和两个电阻，阻值分别为55Ω和110Ω，忽略温度变化对电阻的影响。其内部部分电路可简化为图乙，额定电压为220V。S为定时开关，通过调节开关和（是单刀双掷开关），可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换，下列选项正确的是（　　） ①设定好时间，开关断开，接a端时为低温挡 ②空气炸锅里电动机的电阻是2200Ω ③设定好时间，开关闭合，接a端时，电路1min产生的热量为27720J ④空气炸锅为高温挡工作时，电路的总电流是6.1A A．①④ B．①③ C．②④ D．①③④ 7．如图所示电路，关于它的说法正确的是（　　） A．两灯泡的电压相同，但与电吹风的电压不同 B．由于用电器消耗电能，所以流回的电流将小于3A C．两只相同灯泡的亮度相同 D．由于电吹风通过的电流大，所以它产生的热量一定多 8．如图所示的是某型号电暖气的简化电路图，其中R1、R2为加热电阻丝，R1=55Ω，R2=44Ω。该电暖气工作时分高温、中温、低温三挡。下列说法中正确的是（　　） A．若要使电暖气在“低温挡”工作，只需要闭合开关S2 B．电暖气在“中温挡”正常工作时功率为880W C．电暖气在“高温挡”正常工作5min，电路产生的热量为5.94×105J D．闭合开关S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5∶4 9．如图甲所示是一款暖奶器，它可以实现高温定挡消毒、中温定挡加热和低温可调保温三种功能，其电路结构如图乙所示。暖奶器的电源电压保持40V不变，发热电阻和分别为10Ω、5Ω和40Ω，R1是规格为“30Ω2A”的滑动变阻器。S闭合，均接1时，暖奶器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的保温功率。下列说法正确的是（　　） ①S闭合，S1、S2均接2时，暖奶器为高温定挡消毒功能 ②暖奶器以中温挡工作时，发热电阻5min产生的热量为800J ③暖奶器以低温挡工作时，保温功率最大为80W ④暖奶器以低温挡工作时，保温功率最小为10W A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 10．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝，。小明为测量该电热壶的实际功率，他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。下列说法不正确的是（　　） A．电表的度数是 B．电热壶是利用电流的热效应工作的 C．测量时电热壶的实际加热功率为 D．开关S接“2”时，电热壶为“保温”挡位 11．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．U形管液面高度变化是因为U形管中液体的热胀冷缩 B．图甲所示的装置只能用来探究电流通过电阻产生的热量跟电阻大小的关系 C．图乙装置实验时若右侧U形管中液面的高度没有变化，一定是右侧盒内电阻短路 D．通电后，乙图中左右容器中电阻产生的热量之比是4:1 12．如图所示，材料、横截面积等均相同，长度不同的两根电阻丝串联在电路中，在它们表面涂上厚度一样的蜡，闭合开关一段时间后，会观察到（　　） A．R1上的蜡熔化得快 B．R2上的蜡熔化得快 C．R1、R2上的蜡熔化得一样快 D．无法比较 13．如图所示为探究“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R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流 B．闭合开关后，乙管中液面上升速度比甲管快 C．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动 D．该实验装置只能探究“电阻和通电时间一定时，电热与电流的关系” 14．如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体，烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为，烧瓶内插入相同的温度计，下列说法正确的是（    ） A．甲、丙可探究电阻丝产生热量的多少与电阻大小的关系 B．甲、乙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系 C．通电相同时间，水和煤油都没有沸腾，温度计示数 D．乙、丙可探究不同物质吸热升温现象，物质吸热多少可用温度计示数的升高来表示 15．如图所示是一个插线板，其右下角的插孔因使用时产生大量的热将塑料熔化。相比其它完好的插孔，该插孔使用时（　　） A．电压不变，电阻偏小 B．电流偏大，电阻偏大 C．电流偏小，电阻偏小 D．电压偏高，电阻不变 16．如图所示，探究影响电流热效应的因素。密闭的甲、乙两烧瓶中装有质量、初温都相同的煤油，甲、乙瓶中电阻丝电阻的大小关系为R甲<R乙。下列说法中正确的是（    ） A．闭合开关，通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲>I乙 B．烧瓶内选用等质量比热容更小的绝缘液体，实验现象更明显 C．此实验无法探究导体产生的热量跟通电时间的关系 D．若要比较水和煤油吸热升温的现象，只需将一只烧瓶内的煤油换成质量、初温都相同的水 二、计算题 17．如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管，阻值为44Ω，且不变。消毒柜的总功率约为1250W，臭氧发生器的功率为150W，一次消毒需要60min。求： (1)消毒柜正常工作时，通过加热管R的电流多大？ (2)每消毒一次，消毒柜所消耗的电能为多少？ (3)若不计热量损失，每消毒一次，餐具所吸收的热量为多少？ 18．某型号的电饭锅的铭牌上标有“220V  1100W” 字样，其简化原理图如图所示。它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S 进行调节，为电热丝。当电饭锅处于高温烧煮挡时，电路的功率为1100W；当电饭锅处于焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。 (1)电饭锅在高温挡时电路中的电流。 (2)电阻丝的阻值。 (3)焖饭、保温10min，电热丝产生的热量。 19．如图甲所示是一款电热暖脚器，可通过旋钮来实现高、低温挡位切换，其内部简化电路如图乙所示，图中R1、R2均为加热电阻（阻值不变）。该暖脚器高温挡的功率是440W，低温挡的功率是110W。求： (1)低温挡位时电路中电流是多少？ (2)该暖脚器在高温挡连续工作5min产生的热量是多少？ (3)加热电阻R1的阻值是多少？ 20．如图所示，这是有加热和保温两挡的电热器工作电路图，电源电压U=220V。发热体由R1和R2两个电热丝（阻值均不变）构成，只闭合开关S1时，为保温挡，通过电热丝R1的电流为1A；开关S1、S2同时闭合时，为加热挡，通过电热丝R2的电流为4.5A。求： (1)电热器保温时的功率； (2)电热器处于加热挡时电路的总电阻； (3)电热器处于加热挡时正常工作5min电热丝产生的热量。 21．小明利用电学知识为家中的热带鱼设计了一个“加热照明灯”，电路如图所示：电源电压保持不变，灯泡L标有“6V、1.2W”字样，电阻。不计导线电阻，不计灯丝电阻随温度的变化。 (1)当闭合开关S1和S3时，求工作10min电路产生的热量； (2)当三个开关S1，S2，S3都闭合时，求电流表的示数； (3)已知滑动变阻器R2的阻值在0~20Ω内可调，只闭合开关S2，断开开关S1、S3，求灯泡L在工作时消耗的最小电功率。 22．小明想利用家用汽车12V的点烟器为电源设计一款车载电热杯，其电路如图所示：开关S控制电热杯可处于“加热”或“保温”状态。加热电阻丝、阻值均为2.4Ω。求： (1)电路处于保温状态时，电路的电流； (2)电路在加热状态下，每分钟所产生的热量；这些热量最多可使0.3kg的茶水升高的温度；［］ (3)在调试时小明发现，水杯给水加热的实际升温较慢，于是他想把加热的功率调为原来4倍。在只增加或更换一个元件的条件下，请你通过计算，设计出一种可行的办法，使加热的功率调为原来4倍。 23．某同学家里有一款暖脚器，拆开发现里面内置一个热垫，热垫中有电热丝使热垫发热，其内部简化电路如图甲所示，其铭牌上的部分信息如乙表所示。[]求： （1）暖脚器在低温挡正常工作时，电路中的电流； （2）暖脚器在高温挡正常工作时的功率； （3）当关闭其他用电器，只让暖脚器单独工作，发现家里如图丙所示的电能表转了10转，则可将初温为15℃的热垫加热到多少摄氏度？（不计热量损失）； （4）若要保持暖脚器高温挡功率不变，而降低低温挡的功率，你应对原电路做如何改进？ 24．如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，、均是发热电阻，其中。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求： （1）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量；[]； （2）当开关置于“1”时，的阻值及消耗的电功率； （3）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能。 25．小明家新买的一辆汽车，具有后视镜加热功能（如图甲）。他查询资料，了解到加热电路简化图如图乙所示，S为挡位切换开关，根据气温、雨水情况可切换高温、低温和关三个挡位，高温挡功率为12W，低温挡功率为9W。电源电压恒为12V，R1和R2均为阻值不变的电热丝。求： （1）当后视镜处于高温挡时，通过电路的电流； （2）电热丝R1的阻值； （3）当后视镜处于低温挡时，工作5min电热丝R2产生的热量。 26．图甲是某品牌一款电热敷仪，将其贴在敷料包和皮肤上，按下按钮即可智能切换低温挡或高温挡两种模式，安全便捷地达到缓解肢体疲劳的效果。图乙是这款电热敷仪两挡加热的简化原理图。已知电源电压为，低温挡工作功率为，的阻值为。 （1）电热敷仪处于高温挡时，选择开关S应连接___________。（选“AB”、“BC”或“CD”） （2）电阻的阻值是多少？ （3）该电热敷仪充满电时在高温挡下可持续工作，则该过程中释放的热量是多少？ 27．如甲图所示电路，电源电压为24V且保持不变，小灯泡的额定电压为24V。小灯泡发光时的图像如图乙所示。求： （1）小灯泡的额定功率是多大？ （2）当开关、都闭合时，电流表的示数为0.6A，电阻的阻值是多大？ （3）当开关、都断开时，小灯泡的实际功率为3.6W，求电阻在1min内产生的热量。 28．某自制电加热器有高温、中温和低温三挡，简化电路如图所示。电热丝、，（不考虑其电阻变化）。通过控制开关、的断开或闭合状态，可以让电加热器在不同挡位工作。已知该电加热器电压为10V，中温挡电功率P中为10W，电流表的量程为0~3A。求： （1）中温挡的电流大小； （2）电热丝的阻值； （3）使用高温挡时，电热火锅在1min内产生的热量； （4）若电源电压可调，为保证电路安全，求此电加热器消耗的最大电功率。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A D D A C C A C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D A B C B B 1．C 【详解】AC．由题知，两电阻丝规格相同，即 R1=R2=R 由可知，在U一定时，R越小，电功率越大；R越大，电功率越小；由图示电路图可知，S2接a时两电阻丝串联，电路电阻最大，电功率最小，保温箱处于低温挡， 当S2接c时，只有电阻丝R2接入电路，电路电阻最小，电路电功率最大，保温箱处于高温挡；当S2接b时，电阻丝R2与R1的右半部分接入电路，保温箱处于中温挡 所以保温箱的高温挡功率 保温箱的中温挡 故A不符合题意，C符合题意； B．保温箱利用了电流通过导体会放出热量的原理，即利用了电流的热效应，故B不符合题意； D．保温箱的低温挡为P低温=12W，t=2h=7200s，保温箱消耗 的电能为 故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A．口香糖锡纸AB和CD段串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过AB和CD段的电流相等，即 故A错误； BCD．由图甲知道，AB比CD横截面积小，根据电阻大小的影响因素知道，长度、材料相同的口香糖锡纸，AB段的电阻大于CD段的电阻，即 由欧姆定律知道，AB段两端的电压大于CD段的电压，即 由焦耳定律知道，AB段产生的热量大于CD段产生的热量，即QAB＞QCD，故B正确，CD错误。 故选B。 3．A 【详解】A．在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应控制电流和通电时间相同，即要将两个电阻丝串联接入电路，故A正确； B．探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，需控制电阻和通电时间相等，两电阻丝并联在电路中，电流虽然不等，但电阻也是不相等的，故无法完成实验，故B错误； C．将两电阻丝串联在电路中，通电两电阻的电流相等，由于R甲<R乙，根据Q=I2Rt可知，通电一段时间后，乙瓶中液体温度高，故C错误； D．根据Q=I2Rt可知，当电流为0.3A，则甲电阻丝在1min内产生的热量为 Q=I2R甲t=(0.3A)2×10Ω×1×60s=54J 故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．由图丙可知，加热相同时间，甲、乙升高的温度不同，而甲、乙容器内水的质量相同，根据Q吸=cm∆t可知，量容器内  水吸收热量不相同，故A错误；   B．根据题意可知，甲、乙容器内水的质量相同，由可知，吸收相同的热量，甲、乙容器内水升高的温度相同，由于水的初温相同，所以甲、乙容器内水的末温相同，故B错误； C．甲、乙容器内水的质量相同，升高的温度相同，由Q吸=cm∆t可知，甲、乙容器内水吸收的热量相同，即吸热之比为1∶1，故C错误； D．由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，乙的加热时间为3min；  两容器中水的质量相同，升高的温度相同，由Q吸=cm∆t可知，两杯水吸收的热量相同，由于忽略散热损失，所以两加热器  放出的热量也相同，即Q1=Q2，由 可知甲、乙两容器中加热器的电阻之比 故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．只闭合时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测量电路电流；由图像可知，当时，，即灯泡两端的电压为4V，且电源电压为4V，故A错误； B．小灯泡L的功率 故B错误； C．同时闭合、时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流；因并联电路中各支路互不影响，因此通过灯泡的电流仍为0.5A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以 由甲图可知，此时通过R的电流为0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数 故C错误； D．在10min内电阻R产生的热量 故D正确。 故选D。 6．A 【详解】①设定好时间，S1闭合，S2接a端时，此时R1被短路，电动机与R2并联；当S1闭合，S2接b端时，电动机与两电阻并联；当S1断开，S2接a端时，两电阻串联再与电动机并联；根据串并联电路的电阻特点可知，两电阻串联时电路总电阻最大，电路为只有R2时电阻次之，两电阻并联时的总电阻最小；根据可知，当S1断开，S2接a端时，电功率最小，为低温挡；当S1闭合，S2接b端时，电功率最大，为高温挡；当S1闭合，S2接a端时，为中温挡，故①正确； ②由于电动机工作时，主要将电能转化为机械能，所以不能用电动机上标的“220V 22W”及来计算电动机的电阻，故②错误； ③当S1闭合，S2接a端时，电动机与R2并联，为中温挡，电路1min产生的热量 故③错误； ④空气炸锅为高温挡工作时，S1闭合，S2接b端，电动机与两电阻并联，电路的总电流 故④正确； 综上所述，正确的有①④，故A正确，BCD错误。 故选A。 7．C 【详解】A．两灯泡与电吹风是并联，因此电压都相同，故A错误； B．用电器消耗电能，但不会影响流回的电流，因此流回的电流为3A，故B错误； C．由于两灯泡的电压相等，通过的电流也相等，由可知，两灯泡的实际功率相等，所以两只相同灯泡的亮度相同，故C正确； D．电吹风工作时消耗电能转化为内能和机械能，通过的电流大，产生的热量不一定多，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】AB．当开关闭合、断开时，只有工作，当开关闭合、断开时，只有工作，当开关、都闭合时，、并联；根据并联电路的电阻特点可知，当开关、都闭合时，、并联，电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电暖气处于高温挡；由于，所以，当开关闭合、断开时，只有工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电暖气处于低温挡，当开关闭合、断开时，只有工作，电暖气处于中温挡，所以电暖气在“中温挡”正常工作时，接入电路的电阻丝阻值为，电功率 故AB错误； C．当开关、都闭合时，、并联，电路中的总功率最大，电暖气处于高温挡；高温挡的电功率 电暖气在“高温挡”正常工作5分钟，电路产生的热量 故C正确； D．闭合、时，、并联，根据并联电路的特点可知，、两端的电压相等，都等于电源电压，通过、的电流之比 故D错误。 故选C。 9．A 【详解】S闭合，S₁、S₂均接1时，电路由R₂和R1串联，暖奶器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的保温功率。 滑动变阻器阻值全部接入电路时，电阻中阻值最大，由得，此时保温功率最小，为 R1是规格为“30Ω2A”的滑动变阻器，保温功率最大为 故③正确，④错误； ①S闭合，S1​、S2​均接2时，R3​、R4​并联，此时电路中的总电阻最小，根据可知，此时电路中的电功率最大，暖奶器处于高温挡，故①正确； ②暖奶器以中温挡工作时，R3、R4并联后与R2​串联，R3、R4并联后阻值为 解得：，此时电路中的总电阻 发热电阻5min产生的热量为 故②错误。故A正确，BCD错误。 故选A。 10．C 【详解】A．电能表示数的最后一位是小数，图乙中电能表的示数是2018.5kW·h，故A正确，不符合题意； B．电水壶属于电热器，利用电流的热效应工作的，故B正确，不符合题意； C．电能表的转盘转16r时，电热壶消耗的电能 电热壶的实际加热功率 故C错误，符合题意； D．开关S接“1”时，电路为R1的简单电路，电路中的电阻最小，由可知电功率最大，电热壶为“加热”挡位，开关S接“2”时，电热丝R1、R2串联；电路中的电阻最大，由可知电功率最小，电热壶为“保温”挡位，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．D 【详解】A．电流通过导体产生的热量被容器中空气吸收，体积变大，并不是因为U形管中液体的温度发生了变化，故A错误； B．在甲装置中，通过他们的电流与通电时间相同，因此是探究电流产生的热量与电阻大小的关系，也可以观察同一个电阻丝产生的热量随时间的变化，故B错误； C．在乙装置中，说明没有产生热量，可能是容器内的电阻断路，也可能是该电阻被短路，故C错误； D．乙装置中，右侧两电阻丝并联，再与左侧电阻串联，则 三个电阻的阻值相同，因此由欧姆定律可知，乙图容器内电阻丝电流的关系为，则，乙图中左右容器中电阻产生的热量之比为 故D正确。 故选D。 12．A 【详解】由图可知，该电路为串联电路；通过两个电阻的电流、通电时间相同，电阻不同，根据焦耳定律可知，电阻越大，产生的热量越多；材料、横截面积等均相同，长度不同的两根电阻丝，R1的长度大于R2的长度，R1的电阻大于R2的电阻，则R1产生的热量较多，R1上的蜡熔化的快一些，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13．B 【详解】AD．图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，故AD错误； B．根据Q=I2Rt，因R1＜R2，故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，乙管中液面上升速度比甲管快，故B正确； C．闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，故C错误。 故选B。 14．C 【详解】A．因为甲、丙电阻和加热的液体均不相同，存在多个变量，所以不能探究电阻丝产生电热的多少与电阻大小的关系，故A错误； B．甲、乙电阻串联，电流相同，而电阻不同，所以不能探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系，故B错误； C．因为R甲<R乙，串联电流相同，根据Q=I2Rt，乙产热多，又因为都是加热相同质量的水，所以T甲<T乙，因为R乙=R丙，串联电流相同，根据Q=I2Rt，产热一样，但水的比热容大于煤油，根据，丙升温多，所以T乙<T丙，所以温度计示数的大小关系为，故C正确； D．乙、丙电阻相同，因为串联电流相同，根据Q=I2Rt，产热一样，加热质量相同的不同物质，所以可以探究不同物质吸热升温现象，因为相同时间内产热一样，所以物质吸热多少用加热时间表示，故D错误。 故选C。 15．B 【详解】插线板在家庭电路中使用，且各插孔间并联，其两端电压不变，为220V，当插孔使用时，有电流通过，会产生热量，根据可知，通电时间和电压一定时，电阻越小产生热量越多，电阻偏小；再根据可知，电压一定时，电阻越小，通过的电流越大，则该插孔使用时，电压不变，电阻偏小，电流偏大，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 16．B 【详解】A．闭合开关，甲、乙瓶中电阻丝串联，由串联电路电流的规律可知通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲=I乙，故A错误； B．烧瓶内选用等质量比热容更小的绝缘液体，当液体质量和吸热一定时，根据可知升高的温度较高，实验现象更明显，故B正确； C．研究导体产生的热量跟通电时间的关系，要控制电流和电阻相同，控制变阻器滑片位置不动，可以任选其中一个电阻为对象，改变通电时间，根据温度的变化来探究导体产生的热量跟通电时间的关系，故C错误； D．若要比较水和煤油吸热升温的现象，要控制相同时间水和煤油吸热相同，根据Q=I2R，要控制两电阻相同，故D错误。 故选B。 17．(1)5A (2)4.5×106J (3)3.96×106J 【详解】（1）分析电路图可知，石英加热管与臭氧发生器并联，则石英加热管两端电压等于电源电压，则通过加热管R的电流 （2）消毒柜的总功率约为1250W，一次消毒需要60min，则每消毒一次，消毒柜所消耗的电能 （3）臭氧发生器的功率为150W，则石英加热管的功率 不计热量损失，每消毒一次，餐具所吸收的热量 18．(1)5A (2)44Ω (3)264J 【详解】（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，电功率越大，由电路图可知，S应接2触点时，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温烧煮挡。 由题意高温烧煮时功率为1100W，电饭锅在高温挡时电路中的电流 （2）由得，电阻 （3）电饭煲保温时电流 保温电热丝R0消耗的电能 W=I保2R0t=(0.1A)2×44Ω×10×60s=264J 19．(1)0.5A (2) (3)330Ω 【详解】（1）根据P=UI可得，低温挡位时电路中电流是 （2）该暖脚器在高温挡连续工作5min产生的热量是 （3）根据串并联电路的电阻特点可知，当旋转开关位于1挡时，此时R1、R2串联，电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，处于低温挡；此时电路的总电阻为 当旋转开关位于2挡时，此时只有连入电路，为高温挡，的阻值为 的阻值为 20．(1)220W (2)40Ω (3)3.63×105J 【详解】（1）只闭合开关S1时，为保温挡，此时电路为R1的简单电路，通过电热丝R1的电流为1A，根据P=UI可得，电热器保温时的功率为 （2）开关S1、S2同时闭合时，为加热挡，根据并联电路特点可知，此时通过电热丝R1的电流仍为1A，通过电热丝R2的电流为4.5A，所以，此时电路的总电流为 根据欧姆定律可得，电热器处于加热挡时电路的总电阻为 （3）电热器处于加热挡时正常工作5min电热丝产生的热量为 21．(1)2160J； (2)0.8A； (3)0.432W 【详解】（1）由图可知，当闭合开关S1和S3时，只有R1工作，则电路中的电流 工作10min电路产生的热量 Q1=I2R1t=(0.6A)2×10Ω×10×60s=2160J （2）当三个开关S1，S2，S3都闭合时，R1与灯泡L并联，R2被短路，电流表测量干路的总电流，灯泡两端的电压等于额定电压，根据P=UI可知，此时通过灯泡L的电流 根据并联电路的电流特点可知，此时通过R1的电流不变，则此时干路的总电流 I总=I1+IL=0.6A+0.2A=0.8A 即电流表示数为0.8A； （3）只闭合开关S2，断开开关S1、S3，滑动变阻器R2与灯泡L串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，灯泡L的电功率最小，灯泡的电阻 根据串联电路的电阻特点可知，电路中的最大总电阻 R总大=RL+R2大=30Ω+20Ω=50Ω 电路中的最小电流 灯泡L在工作时消耗的最小电功率 PL小=(I小)2RL=(0.12A)2×30Ω=0.432W 22．(1)2.5A (2)3600J，3℃ (3)见解析 【详解】（1）当S接1时，电路处于保温状态时，串联，电路总电阻为 电路的电流 （2）电路在加热状态下，每分钟所产生的热量 这些热量最多可使0.3kg的茶水升高的温度 （3）方法一： 原加热的功率，加热的功率调为原来4倍，在电压不变的条件下，可将电阻变为原来的，即将换成阻值为0.6Ω的加热电阻丝。 方法二： 原加热的功率，加热的功率调为原来4倍，即，则加热的功率增加了 电压一定时 即可以将一个0.8Ω加热电阻与并联。 方法三： 原加热的功率，调为原来4倍，即，在电阻不变的条件下，可得 所以可以将电源电压改成24V。 23．（1）0.25A；（2）95W；（3）40℃；（4）将图（a）中R1与R2互换位置 【详解】解：（1）由图（a）分析可知，暖脚器只有两种工作状态：当闭合S、断开S1时，R1单独工作，此时电路中电阻大，在电源电压一定时，功率小，是低温挡；当S、S1都闭合时，R1与R2并联工作，此时电路中总电阻小，功率大是高温挡。所以低温挡正常工作时的电流为 （2）由（1）知，高温挡时，R1与R2并联工作，高温挡正常工作的功率 （3）关闭其他用电器，只让暖脚器单独工作时，消耗的电能 不计热量损失，热垫吸收的热量等于消耗的电能，则热垫吸热升高的温度为 则吸热后热垫能达到的温度为 （4）要保持暖脚器高温挡功率不变，而降低低温挡的功率，可以将图（a）中R1与R2互换位置，其他条件不变。互换后，当S、S1都闭合时，R1与R2仍是并联工作，是高温挡，其总功率为95W不变；更换前低温挡时R1单独工作，低温挡的功率为 更换位置后，低温挡工作时R2单独工作，低温挡的功率为 这样更换位置后高温挡功率不变，低温挡功率变小，符合题目要求。 答：（1）暖脚器在低温挡正常工作时，电路中的电流为0.25A； （2）暖脚器在高温挡正常工作时的功率为95W； （3）当关闭其他用电器，只让暖脚器单独工作，发现家里如图丙所示的电能表转了10转，则可将初温为15℃的热垫加热到40℃； （4）若要保持暖脚器高温挡功率不变，而降低低温挡的功率，可将图（a）中R1与R2互换位置。 24．（1）1.68×105J；（2）44Ω，1100W；（3）5280J 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×500×10-3kg×(100℃-20℃)=1.68×105J （2）开关置于“1”，由图乙可知，此时电路中只有R1工作， R1的阻值 R1消耗的电功率 P1=UI=220V×5A=1100W （3）由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联， 根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻 R=R1+R2=44Ω+506Ω=550Ω 养生壶1min消耗的电能 答：（1）水吸收的热量为1.68×105J； （2）R1的阻值为44Ω，R1消耗的电功率为1100W； （3）养生壶1min消耗的电能为5280J。 25．（1）1A；（2）12Ω；（3）675J 【详解】解：（1）当后视镜处于高温挡时，通过电路的电流为 （2）当开关S接“2”时，只有R1接入电路，此时电路中电阻最小，由可知，此时为高温挡，电热丝R1的阻值为 （3）当开关 S 接“1”时，R1、R2串联接入电路，此时电路中电阻最大，由可知，为低温挡，此时电路的电流为 电路的总电阻为 R2的阻值为 R2=R总-R1=16Ω-12Ω=4Ω 工作5min电热丝R2产生的热量为 答：（1）通过电路的电流为1A； （2）电热丝R1的阻值为12Ω； （3）工作5min电热丝R2产生的热量为675J。 26．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图乙，当开关接时，两个电阻并联，电路中总电阻最小，电流最大，根据可知功率最大，所以为高温挡。 （2）由题可知，额定电压，开关接BC时为低温挡，电路只有电阻，低温挡功率，则 （3）在这个过程中，所释放的热量 所释放的热量 则该过程释放的总热量为 答：（1）电热敷仪处于高温挡时，选择开关S应连接AB； （2）电阻的阻值是； （3）该电热敷仪充满电时在高温挡下可持续工作，该过程中释放的热量是。 27．（1）9.6W；（2）120Ω；（3）216J 【详解】解：（1）由I-U图像可知，灯泡正常发光时两端的电压UL=24V，通过灯泡的电流IL=0.4A，小灯泡的额定功率是 （2）当开关、都闭合时，R2被短路，灯泡和R1并联在电路中，电流表测的是干路电流，根据并联电路的电压特点可知，灯泡和R1的两端电压相等，且等于电源电压，所以通过灯泡的电流为0.4A，此时电流表的示数为0.6A，即干路电流为0.6A，根据并联电路的电流特点可得，通过R1的电流为 根据欧姆定律可得，R1的阻值为 （3）当开关S1、S2都断开时，灯泡L与R2串联；由图像可知，小灯泡的实际功率为3.6W时，小灯泡两端电压和电流值分别为：，此时的电路电流为，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电阻R2两端的电压为 电阻在1min内产生的热量为 答：（1）小灯泡的额定功率是9.6W； （2）当开关、都闭合时，电流表的示数为0.6A，电阻的阻值是120Ω； （3）当开关、都断开时，小灯泡的实际功率为3.6W，电阻在1min内产生的热量为216J。 28．（1）1A；（2）；（3）1350J；（4）32.4W 【详解】解：根据可知：当闭合，接a时，与并联接入电路，最小，最大，为高温档；当断开，接b时，与串联接入电路，此时最小，为低温档；仅当闭合时，只有接入电路，此时居中，为中温档。 （1）由得中温挡的电流 （2）由 可得电热丝R1的阻值 （3）高温档时R1与R2并联，此时的电路的总电功率为 热火锅在1min内产生的热量 （4）当R1与R2并联时，相同的电源电压下电加热器消耗的电功率最大。根据电阻丝的铭牌，可知电热丝R1和R2两端允许接入的最大电压分别为 由于20V>12V，所以为保证电路安全，若将电源电压调为，此时并联电路的总电流为 故电源电压最大可调为12V，此时电加热器消耗的最大电功率 答：（1）中温挡的电流大小为1A； （2）电热丝R1的阻值10Ω； （3）使用高温挡时，电热火锅在1min内产生的热量为1350J； （4）此电加热器消耗的最大电功率32.4W。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$