13.3 焦耳定律（分层作业）-----2025-2026学年沪科版（五四学制）物理九年级上学期

13.3 焦耳定律 目录 题型分组基础练 2 题型01 电流的热效应（概念、利用和防止） 2 题型02 探究电流产生的热量与哪些因素有关 2 题型03 焦耳定律的公式及应用 4 题型04 纯电阻电路中电热的计算 5 题型05 非纯电阻电路中电热的计算 6 巩固提高综合练 7 题型01 电流的热效应（概念、利用和防止） 1．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 2. 手机连续使用时间过长，会使其温度明显升高。手机温度升高是因为电流的 效应；如果手机工作时的等效电阻是10Ω，工作电流为0.2A，刷屏1小时，手机一共能产生 J的热量。用充电器给手机电池充电，在充电过程中，该手机电池相当于电路中的 （选填“电源”“用电器”或“开关”）。 3．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 的方式改变芯片内能。 4. 如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 效应，使发热电阻温度快速升高，熔化塑料包实现封口。若封口时由于温度过高总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 的电阻。 题型02 探究电流产生的热量与哪些因素有关 5. 在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置。下列分析中不正确的是（　　） A．该实验中应用了转换法 B．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系 C．通电一段时间后，B管中液面比A管中低 D．R1中电流产生的热量是R2中的2倍 6. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。    （1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系； （2）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 （选填“等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成 （选填“更大的”或“更小的”）； （3）通过观察乙装置可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 ，导体产生的热量越多。该装置 （选填“能”或“不能”）解释”电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。 7. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中R1=5Ω，R2=10Ω，a、b两瓶中煤油的质量和初温相同。 （1）电路中电阻丝如图中的连接方式是为了控制 相同，电阻丝放出热量的多少是通过 来进行判断； （2）闭合开关，经过一定时间，发现b瓶中的煤油温度升高较高，该实验说明电流产生的热量与 有关； （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成原来电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：a、b瓶中煤油温度升高量都变大，该实验说明电流产生的热量与 有关。 8．某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 （1）实验中通过观察U形管中液面 ，可以比较电流通过导体产生热量的多少。 （2）图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联连接，这是为了控制通电时间和 相等，探究的是电流产生的热量与 大小关系。 （3）将图甲中开关闭合，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大。 （4）让两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联（如图乙），此时通过两容器中电阻丝的电流 （选填“相等”或“不相等”），在通电时间相同的情况下，左侧U形管中液面高度变化大，由此得到的结论是 。 题型03 焦耳定律的公式及应用 9. 如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析错误的是（　　） A．实验时两节干电池串联目的是增大电压 B．用普通纸代替铝箔纸将不能燃烧 C．实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大 D．该实验能说明短路带来的危害 10. 电炉通电以后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，原因是（　　） A．通过电炉丝的电流大 B．通过导线的电流大 C．导线的电阻小，发热功率小 D．电炉丝的电阻小，发热功率大 11. 如图所示电路中，定值电阻R1的阻值为20Ω，R2的阻值为50Ω，闭合开关后电流表的示数为0.6A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2在1分钟内产生的热量。 12. 如图所示，甲、乙两个透明容器内均装有一段电阻丝，R1=15Ω，R2=10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。求： （1）R1的电功率； （2）电源电压； （3）通电120s电流通过R2产生的热量。 题型04 纯电阻电路中电热的计算 13．小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝R1=10Ω，R2=20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到 气球先鼓起来。甲气球乙气球通电1min，R2产生的热量为 J。 14．如图所示的电路中，电源电压为3V恒定不变，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V 3W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A，不考虑温度对小灯泡电阻的影响。求： （1）小灯泡的实际功率； （2）电阻R的阻值； （3）通电1min，整个电路产生的热量。 15．如图甲所示为一款养生壶，图乙为电路原理简图，如表为它处于加热态时的部分参数，当S1、S2都闭合时。养生壶处于加热状态.只闭合S2时，养生壶处于保温状态。 额定电压 220V 加热功率 880W 额定容量 2L （1）养生壶在加热档时电路中的电流； （2）如果养生壶在加热档正常工作2min，消耗多少电能 （3）若正常工作时保温电功率为加热时的10%，则R2的阻值是多大？ 题型05 非纯电阻电路中电热的计算 16．将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．电烙铁产生的热量最多 17. 从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω．则小风扇正常工作1min消耗的电能为 J；电动机线圈1min产生的热量为 J． 18. 一款电吹风机，如图甲所示，有两个工作挡位，另一个是热风挡。图乙为它的内部电路简化图，图中M是电动机。电源电压为U，通过电动机的电流为I，电热丝的电阻为R，t时间内电吹风机的电热丝产生的热量为Q，则计算Q的表达式正确的是（　　） A．Q=UIt B．Q=I2Rt C．Q=UIt-PRt D． 19. 小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、S1，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量。 巩固提高综合练 20. 某品牌家用吸尘器及其铭牌如图所示，正常工作10秒时间内电动机做总功为 J，若电动机线圈电阻为10Ω，10秒时间内电动机线圈发热量是 J，该吸尘器电动机的效率为 %（保留整数）。 21．小聪的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫（如图甲）。小聪发现该座椅垫有“高温”“低温”“关”三个挡位，其电路示意图（如图乙），电源电压为12V，R₁=7.2Ω，低温功率为9W。 求： （1）座椅垫处于“高温”时，电路的功率是多少？ （2）加热片R₂的阻值是多少？ （3）座椅垫处于“低温”挡10min 能产生热量是多少？ 22. 图是一款智能电加热杯垫，它适用于不同材质、不同形状的杯子，具有“轻轻一放，随即加热，恒定保温”的特点。该杯垫有加热、保温两个挡位，内部简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，电源电压为220V，R1的阻值为2200Ω。闭合开关S1、S2时为高温挡，高温挡的功率为66W，只闭合开关S1时为低温挡。求： （1）低温挡工作时的电功率； （2）高温挡工作2min，杯垫产生的热量； （3）电热丝R2的阻值。 23. 为了探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关，某小组同学分别将阻值不同的电阻丝放入完全相同的两个杯子中，然后在两个相同的U形管中装入水后，将U形管接入杯中后密封（密封的空气质量相同且此时U形管内水面相平）。若通电一段时间后，电阻丝产生的热量使密闭空气膨胀，U形管中水面高度将发生变化，此变化反映了密闭空气温度的变化。实验时他们将两电阻串联接到电源两端，然后又将两电阻分别接到相同电源两端，通电相同的时间后实验现象如图（a）、（b）所示。 （1）分析比较图（a）甲、乙两U形管中水面高度的变化情况，可归纳得出的结论是：当通过电阻的电流、通电时间相同时，电阻的阻值大， ； （2）分析比较图（b）甲、乙两U形管中水面高度的变化情况，可归纳得出的结论是： 。 24．图（a）是某电热水壶，其内部简化电路如图（b）所示。将它接入家庭电路中，电压U为220伏，正常工作时加热电阻R1的阻值为40欧。 （1）求正常工作时通过电热水壶的电流I1。 （2）现需在电路中再接入一个指示灯L，要求：闭合开关S，加热电阻R1工作的同时指示灯L亮起，说明电热水壶正在加热。 已知指示灯L的电阻R2阻值为100千欧。请通过计算判断指示灯L能否串联接入电路，并求出通过指示灯L的电流I2。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 13.3 焦耳定律 目录 题型分组基础练 2 题型01 电流的热效应（概念、利用和防止） 2 题型02 探究电流产生的热量与哪些因素有关 3 题型03 焦耳定律的公式及应用 6 题型04 纯电阻电路中电热的计算 8 题型05 非纯电阻电路中电热的计算 10 巩固提高综合练 12 题型01 电流的热效应（概念、利用和防止） 1．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， A不符题意； 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。 2. 手机连续使用时间过长，会使其温度明显升高。手机温度升高是因为电流的 效应；如果手机工作时的等效电阻是10Ω，工作电流为0.2A，刷屏1小时，手机一共能产生 J的热量。用充电器给手机电池充电，在充电过程中，该手机电池相当于电路中的 （选填“电源”“用电器”或“开关”）。 【答案】 热 1440 用电器 【详解】手机温度升高是由于手机使用过程中把部分电能转化为内能，这是电流的热效应。 由Q＝I2Rt可得，刷屏1小时，手机产生的热量为 Q＝I2Rt＝(0.2A)2×10Ω×1×3600s＝1440J 充电过程中，手机电池将电能转化为化学能储存起来，消耗了电能，手机相当于电路中的用电器。 3．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 的方式改变芯片内能。 【答案】 电阻 热 热传递 【详解】由于芯片原件有电阻，电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。 散热部件与芯片紧密接触，热量通过热传递的方式传递给散热部件，从而起到降温作用。 4. 如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 效应，使发热电阻温度快速升高，熔化塑料包实现封口。若封口时由于温度过高总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 的电阻。 【答案】 热 大 【详解】便携式封口机接通电路后，电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口。 如果封口时总是把塑料袋烫坏，需要减少电阻产生的热量，根据可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。 题型02 探究电流产生的热量与哪些因素有关 5. 在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置。下列分析中不正确的是（　　） A．该实验中应用了转换法 B．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系 C．通电一段时间后，B管中液面比A管中低 D．R1中电流产生的热量是R2中的2倍 【答案】D 【详解】A．实验中液体温度的变化是通过液面高度差的变化来反映的，采用的是转换法，故A正确，不符合题意； BCD．装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串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电流相等，即I右=I左 两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右= I1+I2 两电阻阻值相等，则支路中电流相等I1=I2 所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量是右侧容器电阻丝产生的热量的4倍，所以B管中液面比A管中低，故BC正确，不符合题意，D错误，符合题意； 故选D。 6. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。    （1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系； （2）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 （选填“等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成 （选填“更大的”或“更小的”）； （3）通过观察乙装置可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 ，导体产生的热量越多。该装置 （选填“能”或“不能”）解释”电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。 【答案】 电阻 不相等 更小的 大 不能 【详解】（1）甲装置中，两个电热丝串联，通过它们的电流相等，工作时间相等，只是两个电热丝的电阻不同，故可探究电热与电阻的关系。 （2）想探究电热与电流的关系，需使两个相同电热丝中的电流不相等。电阻R3与容器中的电热丝并联，两条支路中的电流之和等于右侧容器中电热丝的电流，从而使两个容器中电热丝中的电流不相等。如果想使两个容器中的电热丝中的电流相关较大，根据并联电路中的电流与电阻成反比的规律，可以使R3电阻更小，从而使通过它的电流远远地超过容器中电热丝的电流，使两个容器中电热丝中的电流相关更大。 （3）通过观察实验现象可以知道，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，电热就越大。 电炉工作时，导线与电炉丝串联，工作时间和电流相同。电流通过二者产生的电热不同，是由于电阻不同造成的。所以乙实验现象不能解释电炉中电炉丝发红而导线不怎么热的问题。 7. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中R1=5Ω，R2=10Ω，a、b两瓶中煤油的质量和初温相同。 （1）电路中电阻丝如图中的连接方式是为了控制 相同，电阻丝放出热量的多少是通过 来进行判断； （2）闭合开关，经过一定时间，发现b瓶中的煤油温度升高较高，该实验说明电流产生的热量与 有关； （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成原来电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：a、b瓶中煤油温度升高量都变大，该实验说明电流产生的热量与 有关。 【答案】 电流/电流大小 温度计的示数变化 电阻/电阻大小 电流/电流大小 【详解】（1）由图知，电路中电阻丝串联连接是为了控制电流相等。 根据转换法，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计的示数变化来进行判断的。 （2）闭合开关，因电流和通电时间相同，电阻大小不同，煤油升高的温度不同，且电阻越大，产生的热量越多，说明电流产生的热量多少与电阻的大小有关。 （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成原来电流的2倍，且通电时间相同，a、b瓶中电阻的大小不变，煤油温度升高量都变大，说明电流产生的热量多少与电流的大小有关。 8．某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 （1）实验中通过观察U形管中液面 ，可以比较电流通过导体产生热量的多少。 （2）图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联连接，这是为了控制通电时间和 相等，探究的是电流产生的热量与 大小关系。 （3）将图甲中开关闭合，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大。 （4）让两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联（如图乙），此时通过两容器中电阻丝的电流 （选填“相等”或“不相等”），在通电时间相同的情况下，左侧U形管中液面高度变化大，由此得到的结论是 。 【答案】 高度差的变化 电流 电阻 右 不相等 在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多 【详解】（1）这是转换法，通过观察液面高度差的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。 （2）运用了控制变量法，通过串联不同的电阻丝，使通电时间和电流相等，从而可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系。 （3）在电流和通电时间相同的时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多，因此右侧的液面高度变化更大。 （4）此时电路变成三个电阻组成一个既有串联又有并联的混联电路，左边容器中的电阻处于干路中，电流较大，右边容器中的电阻电流较小。 左侧U形管中液面的高度变化大，说明左侧电阻产生的热量多，因此说明在通电时间和电阻相同时，电流越大，其通过导体产生的热量越多。 题型03 焦耳定律的公式及应用 9. 如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析错误的是（　　） A．实验时两节干电池串联目的是增大电压 B．用普通纸代替铝箔纸将不能燃烧 C．实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大 D．该实验能说明短路带来的危害 【答案】C 【详解】A．两节干电池串联的电压等于两节干电池电压之和，故A正确，不符合题意； B．普通纸张不容易导电，用普通纸代替铝箔纸，普通纸没有电流经过，不会产生热量，不能燃烧，故B正确，不符合题意； C．铝箔纸较细的部位和较粗的部位是串联的，由于串联电路中电流处处相等，实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处电阻较大，由Q=I2Rt知道，铝箔纸较细的部位生热量较多，故C错误，符合题意。 D．短路时，电路中电阻很小，电流很大，产生热量较多，电路容易起火，该实验能说明短路带来的危害，故D正确，不符合题意。 故选C。 10. 电炉通电以后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，原因是（　　） A．通过电炉丝的电流大 B．通过导线的电流大 C．导线的电阻小，发热功率小 D．电炉丝的电阻小，发热功率大 【答案】C 【详解】由焦耳定律可知，电流通过导体时产生的热量的多少跟通过导体的电流、导体的电阻大小和通电时间有关。因导线和电炉丝串联，所以通过它们的电流相等，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；因导线的电阻小，发热功率小，所以产生的热量少，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11. 如图所示电路中，定值电阻R1的阻值为20Ω，R2的阻值为50Ω，闭合开关后电流表的示数为0.6A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2在1分钟内产生的热量。 【答案】（1）12V；（2）172.8J 【详解】（1）由电路图知，R1、R2并联，R1的阻值为20Ω，电流表测R1电流，电流表的示数为0.6A，电源电压为 （2）电阻R2的电流 1分钟内产生的热量 答：（1）电源电压12V；（2）电阻R2在1分钟内产生的热量是172.8J。 12. 如图所示，甲、乙两个透明容器内均装有一段电阻丝，R1=15Ω，R2=10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。求： （1）R1的电功率； （2）电源电压； （3）通电120s电流通过R2产生的热量。 【答案】（1）21.6W；（2）30V；（3）1728J 【详解】（1）由图知，R1和R2串联，电流表测电路中电流，由串联电路电流的特点可知 I1=I2=I=1.2A R1的电功率P1=I2R1=(1.2A)2×15Ω=21.6W （2）电路的总电阻R=R1+R2=15Ω+10Ω=25Ω 电源电压U=IR=1.2A×25Ω=30V （3）通电120s电流通过R2产生的热量Q2=I2R2t=(1.2A)2×10Ω×120s=1728J 题型04 纯电阻电路中电热的计算 13．小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝R1=10Ω，R2=20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到 气球先鼓起来。甲气球乙气球通电1min，R2产生的热量为 J。 【答案】 乙 12 【详解】从图中可以看到，加热时间相同，通过的电流也相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，R2的电阻较大，那么R2所在的密闭烧瓶产生的热量较大，乙气球先鼓起来。 甲气球乙气球通电1min，电路中的电流大小 R2产生的热量 R2产生的热量为12 J。 14．如图所示的电路中，电源电压为3V恒定不变，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V 3W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A，不考虑温度对小灯泡电阻的影响。求： （1）小灯泡的实际功率； （2）电阻R的阻值； （3）通电1min，整个电路产生的热量。 【答案】（1）0.75W；（2）3Ω；（3）225J 【详解】（1）由P=U2/R可知，小灯泡的电阻为 闭合开关，小灯L与定值电阻并联，小灯两端的电压为3V，由P=U2/R知，小灯泡的实际功率为 （2）由I=U/R可知，流过小灯泡的电流为 电流表测量干路电流，由并联电路电流规律可知，流过电阻R的电流为 由I=U/R可知，定值电阻R的阻值为 （3）由Q=W=UIt可知，通电1min整个电路产生的热量为 15．如图甲所示为一款养生壶，图乙为电路原理简图，如表为它处于加热态时的部分参数，当S1、S2都闭合时。养生壶处于加热状态.只闭合S2时，养生壶处于保温状态。 额定电压 220V 加热功率 880W 额定容量 2L （1）养生壶在加热档时电路中的电流； （2）如果养生壶在加热档正常工作2min，消耗多少电能 （3）若正常工作时保温电功率为加热时的10%，则R2的阻值是多大？ 【答案】（1）4A；（2）105600J；（3）495Ω 【详解】（1）养生壶在加热档时电路中的电流 （2）如果养生壶在加热档正常工作2min，消耗多少电能 （3）则R1的阻值 R1和R2串联时电功率 总电阻为 则R2的阻值 题型05 非纯电阻电路中电热的计算 16．将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．电烙铁产生的热量最多 【答案】D 【分析】分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）、通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。 【详解】∵U=220V，∴三种用电器的实际功率：P=P额=100W； 又∵W=Pt∴三种用电器消耗的电能相同； ∵电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能。∴产生热量最多的是电烙铁。 故选D。 17. 从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω．则小风扇正常工作1min消耗的电能为 J；电动机线圈1min产生的热量为 J． 【答案】 180 1.5 【详解】消耗的电能为W＝Pt＝3W×60s＝180J； 电路中线圈的电流为 电路中通过线圈的电流为产生的热量为Q＝I2Rt＝（0.5A）2×0.1Ω×60s＝1.5J． 18. 一款电吹风机，如图甲所示，有两个工作挡位，另一个是热风挡。图乙为它的内部电路简化图，图中M是电动机。电源电压为U，通过电动机的电流为I，电热丝的电阻为R，t时间内电吹风机的电热丝产生的热量为Q，则计算Q的表达式正确的是（　　） A．Q=UIt B．Q=I2Rt C．Q=UIt-PRt D． 【答案】D 【详解】电源电压为U，通过电动机的电流为I，t时间内电动机消耗电能W=UIt 电源电压为U，电热丝的电阻为R，t时间内电吹风机的电热丝产生的热量为 由于电动机的电流为I，电热丝的电阻为R，所以t时间内电热丝产生的热量不能表示为Q=I2Rt 故D正确，ABC错误。 故选D。 19. 小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、S1，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量。 【答案】（1）12V；（2）1440J；（3）3600J 【详解】（1）闭合S、S1时，电路中只有电动机正常工作，则电源电压 （2）根据W=Pt可知，电动机消耗的电能 （3）闭合S、S2，电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流 电热丝R产生的热量 答：（1）电源电压是12V； （2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能1440J； （3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量3600J。 巩固提高综合练 20. 某品牌家用吸尘器及其铭牌如图所示，正常工作10秒时间内电动机做总功为 J，若电动机线圈电阻为10Ω，10秒时间内电动机线圈发热量是 J，该吸尘器电动机的效率为 %（保留整数）。 【答案】 11000 2500 77 【详解】[1]正常工作10秒时间内电动机做总功为 [2]电流为 10秒时间内电动机线圈发热量为 [3]产生的机械能为 则该吸尘器电动机的效率为 21．小聪的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫（如图甲）。小聪发现该座椅垫有“高温”“低温”“关”三个挡位，其电路示意图（如图乙），电源电压为12V，R₁=7.2Ω，低温功率为9W。 求： （1）座椅垫处于“高温”时，电路的功率是多少？ （2）加热片R₂的阻值是多少？ （3）座椅垫处于“低温”挡10min 能产生热量是多少？ 【答案】（1）20W；（2）8.8Ω；（3）5400J 【详解】（1）根据图乙的电路图可知，座椅垫处于“高温”时，只有电阻R₁接入电路中，由P=U2/R可得，座椅垫处于“高温”时，电路的功率为 （2）根据图乙可知，低温时，R1和R2串联，串联的总电阻为 已知R₁=7.2Ω，根据电阻的串联可得，加热片R₂的阻值为 （3）座椅垫处于“低温”挡10min 能产生热量为 答：（1）座椅垫处于“高温”时，电路的功率是20W；（2）加热片R₂的阻值是8.8Ω； （3）座椅垫处于“低温”挡10min 能产生热量是5400J。 22. 图是一款智能电加热杯垫，它适用于不同材质、不同形状的杯子，具有“轻轻一放，随即加热，恒定保温”的特点。该杯垫有加热、保温两个挡位，内部简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，电源电压为220V，R1的阻值为2200Ω。闭合开关S1、S2时为高温挡，高温挡的功率为66W，只闭合开关S1时为低温挡。求： （1）低温挡工作时的电功率； （2）高温挡工作2min，杯垫产生的热量； （3）电热丝R2的阻值。 【答案】（1）22W；（2）7920J；（3）1100Ω 【详解】（1）由题意可知，只闭合S1是低温挡，分析电路可知，此时电路中只有R1工作，因此低温挡工作时的电功率 （2）高温挡的功率为66W，则工作2min杯垫产生的热量为 （3）闭合开关S1、S2时为高温挡，高温挡的功率为P=66W，由于此时R1、R2同时工作，且R1的功率为22W，则电热丝R2的功率为 电热丝R2的阻值 答：（1）低温挡工作时的电功率为22W；（2）高温挡工作2min，杯垫产生的热量是7920J； （3）电热丝R2的阻值是1100Ω。 23. 为了探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关，某小组同学分别将阻值不同的电阻丝放入完全相同的两个杯子中，然后在两个相同的U形管中装入水后，将U形管接入杯中后密封（密封的空气质量相同且此时U形管内水面相平）。若通电一段时间后，电阻丝产生的热量使密闭空气膨胀，U形管中水面高度将发生变化，此变化反映了密闭空气温度的变化。实验时他们将两电阻串联接到电源两端，然后又将两电阻分别接到相同电源两端，通电相同的时间后实验现象如图（a）、（b）所示。 （1）分析比较图（a）甲、乙两U形管中水面高度的变化情况，可归纳得出的结论是：当通过电阻的电流、通电时间相同时，电阻的阻值大， ； （2）分析比较图（b）甲、乙两U形管中水面高度的变化情况，可归纳得出的结论是： 。 【答案】（1）电流通过电阻产生的热量多；（2）当电压、通电时间相同时，电阻的阻值越小，产生的热量越多 【详解】（1）由图知道，甲乙是串联在电路；甲中水面的高度差小于乙中的水面的高度差，说明乙中的电阻产生的热量多，乙的电阻大于甲的电阻，故结论为：当通过电阻的电流、通电时间相同时，电阻的阻值大，产生的热量越多。 （2）由图知道，两电阻并联，电压相等，甲中水面的高度差大于乙中的水面的高度差，说明甲中的电阻产生的热量多，甲的电阻小于乙的电阻，通过甲的电流大于通过乙的电流，故结论为：当电压、通电时间相同时，电阻的阻值越小，产生的热量越多。 24．图（a）是某电热水壶，其内部简化电路如图（b）所示。将它接入家庭电路中，电压U为220伏，正常工作时加热电阻R1的阻值为40欧。 （1）求正常工作时通过电热水壶的电流I1。 （2）现需在电路中再接入一个指示灯L，要求：闭合开关S，加热电阻R1工作的同时指示灯L亮起，说明电热水壶正在加热。 已知指示灯L的电阻R2阻值为100千欧。请通过计算判断指示灯L能否串联接入电路，并求出通过指示灯L的电流I2。 【答案】（1）5.5A；（2）不能，2.2×10-3A 【详解】（1）正常工作时通过电热水壶的电流为 （2）若指示灯L能否串联接入电路，则电路中的总电阻为 电路的总功率为 根据Q=W=Pt可知，电功率过小，产生的电热就越少，无法使电热水壶正常工作。故指示灯应并联接入电路中，通过指示灯L的电流为 答：（1）求正常工作时通过电热水壶的电流I1为5.5A； （2）由于指示灯串联接入电路会导致总功率太小，产生的电热过少，电热水壶无法正常工作，故指示灯L不能串联接入电路，正确并联时通过指示灯L的电流I2为2.2×10-3A。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$