第3节 焦耳定律（分层作业）物理教科版2024九年级上册

第3节 焦耳定律 目录 【A 夯基础】 1 一、电流的热效应 1 二、焦耳定律 2 三、电流热效应的利用与危害 3 四、发展空间 3 【B 提能力】 3 【C 链中考】 5 一、电流的热效应 1.如图所示是一款暖宝宝，通电后其内部加热棒可以对液体进行加热，这是利用了电流具有_______效应。在加热过程中，加热棒将电能转化为________能，为了能使暖宝放出更多的热量，暖宝内应充入比热容________（填“大”或“小”）的液体。 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.动手做：自制小灯泡，将钉子垂直穿过橡胶瓶盖，选一条金属丝，两端分别绕在钉子的尖端，装好后放入玻璃瓶内。钉子之间的细金属丝就如同电灯泡中的灯丝。 （1）当接通电路时，我们可以看到___________现象。 （2）换用不同材质、不同粗细、不同长度的金属丝，接通电源，观察现象。如果有横截面积和长度相同的镍铬合金丝和铜丝供你选择，你会选择_____________。 （3）实验过程中，我们将钉子垂直穿过橡胶盖，这个瓶盖如果换用金属的是否可以？_________。为什么？____________________________________。 （4）通过上面的实验我们可以看到，电流通过电阻丝时，灯丝变得灼热而发光，这种________转化为_________的现象叫做电流的__________。 二、焦耳定律 4.1841年英国物理学家________通过实验得出电流通过导体时将电能转化为内能的规律，即焦耳定律。该规律的内容是：电流通过导体产生的热量跟______________成正比，跟导体的________成正比，跟___________成正比；表达式为___________。 5.小夏在户外拓展训练中，将一张口香糖的包装锡纸撕成中间窄两端宽的条形，两端分别接在一节干电池的正负极上，锡纸就可以燃烧取火，如图，锡纸通电后会在_________（选填“两端”或“中间”）位置先燃烧起来，这是因为电流的_______效应。 6.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，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　） A.该实验装置是为了探究导体产生的热量与电阻的关系 B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 7.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等量的空气。 （1）实验中，通过观察_______________________，可比较电阻丝产生的热量的多少； （2）甲装置可探究电流产生的热量与_________的关系； （3）乙装置中的电阻R3的作用主要是____________________________。 8.小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系。若通过R1的电流为0.6A，通电时间为60s，电阻R2产生的热量为________ J。 9.一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时的电阻是1210 Ω。求： （1）电烙铁的额定功率； （2）电烙铁在额定电压下通电10分钟产生的热量； 三、电流热效应的利用与危害 10.下列家用电器中，相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是（　　） A.电熨斗　　　　　　　　B.电水壶 　　　　　　　　C.电风扇　　　　　　　　D.电饭锅 11.下列实例中，为了防止电热产生危害的是（　　） A.用电熨斗熨衣服 　　　 　　B.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置 C.电视机的机壳上有许多小孔 　　　　　 D.孵化家禽的电热孵卵机 12.将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A.电烤箱产生的热量最多 　　　　　　 B.空调产生的热量最多 C.吹风机产生的热量最多 　　　　　　D.三个用电器产生的热量一样多 四、发展空间 13.如图所示，剪一条长约15cm、宽2.5cm的金属箔，折成U形，与电池的两极接触(时间不宜较长)，产生的现象是____________；产生该现象遵循的原理是___________。 14.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________。 15.利用如图装置可探究电流通过导体产生热量的多少与_________的关系。请你用笔画线代替导线完成电路连接；闭合开关前，滑动变阻器滑片应该在________（选填“A”或“B”）端。 16.电流通过导体，导体会发热的现象叫做电流的________效应。当电流一定时，相同时间里导体的电阻越大，产生的热量就_________。某电热器接在220V的电源上，其电阻是100Ω，则通电10min能产生的热量是________J。 17.某电饭锅内部电加热器原理电路如图所示，它有烧煮和保温两挡。开关S断开时，电饭锅处于_______档，已知R1=605Ω，电饭锅烧煮时的功率是保温时的11倍，则R2=________Ω；该电饭锅烧煮20mim，保温10min总共产生的电热是________J。（不计热量损失） 18.如图所示，某同学将一细条状金属箔折成U形，与一节干电池的两极接触，发现金属箔很快就变热了，如果长时间接触，金属箔会变得非常热甚至燃烧。下列关于该实验的分析中正确的是（　　） A.实验时干电池将电能转化为化学能 B.用普通纸代替金属箱也能燃烧 C.金属箔变热不能说明电流具有热效应 D.该实验能说明了短路所带来的危害 19.如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，此后100s内定值电阻R1产生的热量为200J。下列结果正确的是（　　） A.电源电压为10V B.R1的阻值为18Ω C.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω D.R1先后两次消耗的电功率之比4∶3 20.某型号的电加热器有高、低两挡，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成，其中R1=44Ω。在不拆解内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：先闭合S，电流表的示数为1A；再闭合S1，电流表的示数变为5A。则低温挡工作1min产生的热量为　 　J，R2的阻值为　 　Ω；小华又增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路改装，改装后的电路如图乙，要使改装后的电加热器处于高温挡，开关S1和S2的状态应分别是　 　；改装后高温挡的功率提升________%。 21.（2025年北京市初中学业考试）1.下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A.电热水壶　　　　　　　B.吸尘器　　　　　　　C.电冰箱　　　　　　　D.电视机 22.（2025年天津市初中学业考题）17.国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定，电水壶电源线一般不应长于75cm。这是通过缩短电源线长度来减小________，从而________（选填“增加”或“减少”）电源线通电时产生的热量。 23.（2025年陕西省初中学业考题）14.如图-1是小明家的电能表，此时电能表的示数为________kW·h，小明家破壁机的参数如图-2所示，仅接通家中破壁机的破壁挡，观察到通电1min电能表的指示灯闪烁60次，则家中的实际电压________（选填“大于”“小于”或“等于”）220V；当破壁机的破壁和加热功能同时使用时，通过电线的电流约为9A，电线的电阻约为0.05，通电5min电线上产生的热量为________J。 24.（2025年福建省中考题）15.将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状，其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻________。A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的________效应。 25.（2025年苏州市学业考试卷）11.如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A.a、b为同种物质 B.a的比热容小于b的比热容 C.相同时间内a、b吸收的热量相等 D.R1的电功率大于R2的电功率 26.（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）22.如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置，实验中通过观察______________来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A，则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为_________J。 27.（2025年云南省学业水平考题）15.为保障行车安全，同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为12V，加热电阻。R1、R2的阻值均为6Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除______模式，加热1min，后视镜温度升高6℃，后视镜玻璃质量为0.15kg，加热效率为_________。[c玻璃=0.8×103J/（kg·℃）] 28.（2025年山东省学业考题）19.如图所示，可充电按摩仪具有按摩和热敷两种功能，使用时，闭合开关S1，电动机驱动按摩头开始按摩；再闭合开关S2，加热电阻接通，按摩的同时进行热敷。若断开S1，按摩仪无法单独进行热敷。 （1）按摩仪的热敷功能利用的是电流的________效应； （2）按摩仪在充电时，其电池相当于_________（选填“用电器”或“电源”）； （3）请在答题卡指定位置画出此按摩仪的电路图，用电阻符号表示加热电阻。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 焦耳定律 目录 【A 夯基础】 1 一、电流的热效应 1 二、焦耳定律 2 三、电流热效应的利用与危害 5 四、发展空间 6 【B 提能力】 6 【C 链中考】 11 一、电流的热效应 1.如图所示是一款暖宝宝，通电后其内部加热棒可以对液体进行加热，这是利用了电流具有_______效应。在加热过程中，加热棒将电能转化为________能，为了能使暖宝放出更多的热量，暖宝内应充入比热容________（填“大”或“小”）的液体。 【答案】热；内；大 【解析】加热棒可以对液体进行加热是因为由于电流的热效应，电流流过导体时产生热量。 加热过程中，电能转化为暖宝内液体的内能，使其内部液体温度升高。 由吸热公式可得，在相同的条件下，比热容大的液体放出的热量更多，所以想要使暖宝放出更多的热量，应该选用比热容大的液体。 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 【解析】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.动手做：自制小灯泡，将钉子垂直穿过橡胶瓶盖，选一条金属丝，两端分别绕在钉子的尖端，装好后放入玻璃瓶内。钉子之间的细金属丝就如同电灯泡中的灯丝。 （1）当接通电路时，我们可以看到___________现象。 （2）换用不同材质、不同粗细、不同长度的金属丝，接通电源，观察现象。如果有横截面积和长度相同的镍铬合金丝和铜丝供你选择，你会选择_____________。 （3）实验过程中，我们将钉子垂直穿过橡胶盖，这个瓶盖如果换用金属的是否可以？_________。为什么？____________________________________。 （4）通过上面的实验我们可以看到，电流通过电阻丝时，灯丝变得灼热而发光，这种________转化为_________的现象叫做电流的__________。 【答案】（1）金属丝变红（很快就烧掉了）；（2）镍铬合金丝；（3）不可以；金属盖相当于导线，电阻比电阻丝电阻小，这样就把电阻丝短路了，电阻丝就不会发热变红了；（4）电能；内能；热效应 【解析】（1）当接通电路时，我们可以看到金属丝变红（很快就烧掉了）现象。 （2）换用不同材质、不同粗细、不同长度的金属丝，接通电源，观察现象。如果有横截面积和长度相同的镍铬合金丝和铜丝供你选择，你会选择镍铬合丝。 （3）实验过程中，我们将钉子垂直穿过橡胶盖，这个瓶盖不能换用金属的。金属盖相当于导线，电阻比电阻丝电阻小，这样就把电阻丝短路了，电阻丝就不会发热变红了。 （4）通过上面的实验我们可以看到，电流通过电阻丝时，灯丝变得灼热而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。 二、焦耳定律 4.1841年英国物理学家________通过实验得出电流通过导体时将电能转化为内能的规律，即焦耳定律。该规律的内容是：电流通过导体产生的热量跟______________成正比，跟导体的________成正比，跟___________成正比；表达式为___________。 【答案】焦耳；电流的二次方；电阻；通电时间；Q=I2Rt。 【解析】1841年英国物理学家焦耳通过实验得出电流通过导体时将电能转化为内能的规律——焦耳定律。该规律的内容是：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；表达式是Q=I2Rt。 5.小夏在户外拓展训练中，将一张口香糖的包装锡纸撕成中间窄两端宽的条形，两端分别接在一节干电池的正负极上，锡纸就可以燃烧取火，如图，锡纸通电后会在_________（选填“两端”或“中间”）位置先燃烧起来，这是因为电流的_______效应。 【答案】中间；热。 【解析】锡纸撕成中间窄两端宽，则中间部分电阻大，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热越多，故中间部分先燃烧起来，锡纸通电后燃烧是因为电流产生热，利用电流的热效应。 6.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，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　） A.该实验装置是为了探究导体产生的热量与电阻的关系 B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 【答案】C 【解析】A.图中容器中的电阻阻值相同，通过两个电阻的电流不同，所以该实验装置是为了探究导体产生的热量与电流的关系，故A错误确； B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，则两个容器中的电阻阻值不同，通过两个电阻的电流也不同，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误； C.图中容器中的电阻阻值相同，通过左边容器中电阻的电流大于通过右边容器中电阻的电流，由Q=I2Rt可知，通电一段时间后，左边容器中电阻产生的热量大于右边容器中电阻产生的热量，所以左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故C正确； D.该实验装置中U形管中液体的的高度差反映电阻丝放出热量的多少的，故D错误。 故选C。 7.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等量的空气。 （1）实验中，通过观察_______________________，可比较电阻丝产生的热量的多少； （2）甲装置可探究电流产生的热量与_________的关系； （3）乙装置中的电阻R3的作用主要是____________________________。 【答案】（1）U型管中液柱的高度差；（2）电阻；（3）使通过R1、R2的电流不同. 【解析】（1）利用转换法，通过观察U形管液面高度差，就可比较电阻丝产生的热量的多少。 （2）甲装置中两个电阻串联，当电流和通电时间相等时，探究电流产生的热量与电阻的关系。 （3）乙装置要探究电流产生的热量与电流的关系，所以需要控制电阻和通电时间相同，电流不同，将R3和R2并联，R3可以起分流的作用，使通过R1和R2的电流不相等。  8.小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系。若通过R1的电流为0.6A，通电时间为60s，电阻R2产生的热量为________ J。 【答案】54 【解析】由图可知，电阻R2与R3并联后再与R1串联，根据串并联电路的特点可知，通过R1的电流等于通过R2、R3的电流之和， 而R2、R3的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过R2、R3的电流相等，则通过R2的电流： I2=0.5I1=0.3A 通电时间为60s，电流通过R2产生的热量： Q2=I22R2t=（0.3A）2×10Ω×60s=54J 9.一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时的电阻是1210 Ω。求： （1）电烙铁的额定功率； （2）电烙铁在额定电压下通电10分钟产生的热量； 【答案】（1）40W；（2）2.4×104J。 【解析】（1）电烙铁的额定功率： （2）电烙铁在额定电压下通电10分钟产生的热量： W=Pt=40W×10×60s=2.4×104J 三、电流热效应的利用与危害 10.下列家用电器中，相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是（　　） A.电熨斗　　　　　　　　B.电水壶 　　　　　　　　C.电风扇　　　　　　　　D.电饭锅 【答案】C 【解析】电熨斗、电水壶、电饭锅三个用电器都是纯电阻的，电流通过它们做功电能全部转化为热能， 而电流通过电风扇做功是将电能大部分转化为机械能使风扇转动，只有一少部分转化为热能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11.下列实例中，为了防止电热产生危害的是（　　） A.用电熨斗熨衣服 　　　 　　B.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置 C.电视机的机壳上有许多小孔 　　　　　 D.孵化家禽的电热孵卵机 【答案】C 【解析】ABD.电熨斗、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置、孵化家禽的电热孵卵机都是利用电热来为人类服务，故ABD不符合题意； C.电视机的机壳上有许多小孔是为了把各电器元件工作时产生的热量及时散失掉，即是为了防止电热危害，故C符合题意。 故选C。 12.将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A.电烤箱产生的热量最多 　　　　　　 B.空调产生的热量最多 C.吹风机产生的热量最多 　　　　　　D.三个用电器产生的热量一样多 【答案】A 【解析】家庭电路电压是220V，三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是1000W，通电相同时间，由W=Pt可知，三个用电器在相同时内消耗的电能相同。 A.电烤箱工作时，电能全部转化为内能，产生的热量最多，故A正确； B.空调工作时，大部分电能使压缩机和电风扇转动，转化成机械能；只有一小部分电能使压缩机和电风扇的线圈发热，产生少量的热量，故B不正确； C.吹风机工作时，一部分电能使风扇转动，转化成机械能；一部分电能使电热丝发热，产生热量，故C不正确。 D.三个用电器消耗的电能相同，但产生的热量不同，故D不正确。 故选A。 四、发展空间 13.如图所示，剪一条长约15cm、宽2.5cm的金属箔，折成U形，与电池的两极接触(时间不宜较长)，产生的现象是____________；产生该现象遵循的原理是___________。 【答案】金属箔变热；焦耳定律 【解析】金属箔很快就变热了，说明内能增加，干电池将电能转化为内能。 将金属箔与与电池的两极接触，此时有电流通过金属箔，根据焦耳定律可知，电流通过金属箔会产生热量，金属箔的温度升高、内能变大。 故答案为：金属箔变热；焦耳定律。 14.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________。 【答案】240；24；90% 【解析】工作10s钟消耗的电能为： W=UIt=12V×2A×10s=240J 产生的热量是： Q=I2Rt=（2A）2×0.6Ω×10s=24J 15.利用如图装置可探究电流通过导体产生热量的多少与_________的关系。请你用笔画线代替导线完成电路连接；闭合开关前，滑动变阻器滑片应该在________（选填“A”或“B”）端。 【答案】电流；见下图；B。 【解析】电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。上图装置中，右侧两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，通过右侧两个电阻的总电流和通过左侧电阻的电流相等，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=I内+I外 所以有I左>I内 容器内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，故探究电流产生热量跟电流的关系。 滑动变阻器采用一上一下的接法连入电路中，实物图连接如下图所示。为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器阻值应调至最大，即滑片移至B端。 16.电流通过导体，导体会发热的现象叫做电流的________效应。当电流一定时，相同时间里导体的电阻越大，产生的热量就_________。某电热器接在220V的电源上，其电阻是100Ω，则通电10min能产生的热量是________J。 【答案】热；越大；2.904×105 【解析】电流通过导体，由于电能转化为内能，导体就会发热，这种现象叫做电流的热效应。 由公式Q=I2Rt可知，当电流一定时，相同时间里导体的电阻越大，产生的热量就越多。 电热器是纯电阻电路，电流做功全部用来产生热量，电热器产生的热量 17.某电饭锅内部电加热器原理电路如图所示，它有烧煮和保温两挡。开关S断开时，电饭锅处于_______档，已知R1=605Ω，电饭锅烧煮时的功率是保温时的11倍，则R2=________Ω；该电饭锅烧煮20mim，保温10min总共产生的电热是________J。（不计热量损失） 【答案】保温；60.5；1.104×106 【解析】由电路图知，当开关S断开时，电路是R1工作的电路，此时较开关闭合时电阻大，据P=U2/R得，电饭锅处于保温挡。 保温挡时，电功率： 则烧煮时的功率： P烧煮=11P保温=11×80W=880W 由题意知，开关闭合时，两电阻处于并联，此时是烧煮挡。那么电阻R2的电功率： P2=P烧煮-P保温=880W-80W=800W 则： R2===60.5Ω 该电饭锅烧煮20min、保温10min总共产生的电热： Q=P烧煮t1+P保温t2=880W×20×60s+80W×10×60s=1.104×106J 18.如图所示，某同学将一细条状金属箔折成U形，与一节干电池的两极接触，发现金属箔很快就变热了，如果长时间接触，金属箔会变得非常热甚至燃烧。下列关于该实验的分析中正确的是（　　） A.实验时干电池将电能转化为化学能 B.用普通纸代替金属箱也能燃烧 C.金属箔变热不能说明电流具有热效应 D.该实验能说明了短路所带来的危害 【答案】D 【解析】金属箔很快就变热了，说明内能增加，干电池将电能转化为内能； 容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体； 电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路，当电源短路时，电路中的电流很大，可能会烧坏电源。 A.实验时金属箔很快就变热了，干电池将电能转化为内能，故A错误； B.普通纸是绝缘体，所以此实验普通纸代替铝箔纸不能燃烧，故B错误； C.铝箔纸发热说明有电流通过，产生热量，可以说明电流具有热效应，故C错误； D.铝箔纸是导体，用它把电源正负极连接，发生短路，由于短路所带来的危害，故D正确。 故选D。 19.如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，此后100s内定值电阻R1产生的热量为200J。下列结果正确的是（　　） A.电源电压为10V B.R1的阻值为18Ω C.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω D.R1先后两次消耗的电功率之比4∶3 【答案】B。 【解析】ABC、由电路图可知R和R1串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压； 设滑动变阻器的最大阻值为R，即当滑片置于滑动变阻器的b端时，其阻值为R； 当滑片P置于滑动变阻器的中点时，其阻值为R； 由题意可知，当滑片置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为4V，即UR=4V， 由欧姆定律可得此时电流为： 当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，即：UR′=UR+2V=4V+2V=6V 由欧姆定律可得此时电流为： 则前后两次的电流之比为：I1∶I2=∶ =4∶3……………………① 滑片置于滑动变阻器的中点时，由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压为： U=I1（R1+R）………………………………② 滑片置于滑动变阻器的b端时，同理可得电源电压为：U=I2（R1+R）……………………③ 因电源电压不变，联立①②③解得R1=R（即变阻器的最大阻值与R1的阻值相等）； 当滑片置于滑动变阻器的b端时，变阻器的最大电阻和R1串联，且二者的阻值相等，UR′=6V， 由串联分压的规律可知，此时R1的电压U1′=UR′=6V， 则电源电压U=U1′+UR′=6V+6V=12V，故A错误； 此时100s内定值电阻R1产生的热量为200J， 由可得R1的阻值： 则滑动变阻器R的最大阻值也为18Ω，故B正确，C错误； D、当滑片P置于滑动变阻器的中点时，R1消耗的电功率为：P1=I12R1， 当滑片P置于滑动变阻器的b端时，R1消耗的电功率为：P2=I22R1， 20.某型号的电加热器有高、低两挡，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成，其中R1=44Ω。在不拆解内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：先闭合S，电流表的示数为1A；再闭合S1，电流表的示数变为5A。则低温挡工作1min产生的热量为　 　J，R2的阻值为　 　Ω；小华又增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路改装，改装后的电路如图乙，要使改装后的电加热器处于高温挡，开关S1和S2的状态应分别是　 　；改装后高温挡的功率提升________%。 【答案】13200；176；开关S1闭合且S2接b；25。 【解析】（1）若R1单独接入电路中，则电路中的电流： 因先闭合开关S时电流表的示数为1A（低温挡），再闭合S1时电流表的示数变为5A（高温挡）， 所以，高温挡时电路为R1的简单电路， 低温挡时，电路中的电流较小（为1A），由欧姆定律可知此时电路的总电阻较大，则此时电路是R1与R2串联， 由以上分析可知，该电加热器的内部电路如下图所示： 该电加热器低温挡工作1min产生的热量：W=UIt=220V×1A×60s=13200J （2）低温挡时R1与R2串联，电路中的总电阻： 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R2的阻值：R2=R-R1=220Ω-44Ω=176Ω （3）利用原有元件对该电加热器的内部电路改装，改装后的电路如图乙， 由乙图可知，开关S1闭合且S2接b时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热器处于高温挡； 开关S1断开且S2接a时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于低温挡， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和， 所以，改装后的高温挡功率： 而改装前的高温挡功率：P高=UI1=220V×5A=1100W 则改装后高温挡的功率提升： 故答案为：13200；176；开关S1闭合且S2接b；25。 21.（2025年北京市初中学业考试）1.下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A.电热水壶　　　　　　　B.吸尘器　　　　　　　C.电冰箱　　　　　　　D.电视机 【答案】A 【解析】A.电热水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的，故A符合题意； B.吸尘器工作时电动机转动，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意； C.电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意； D.电视机工作时主要是把电能转化为声能与光能，不是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。 故选A。 22.（2025年天津市初中学业考题）17.国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定，电水壶电源线一般不应长于75cm。这是通过缩短电源线长度来减小________，从而________（选填“增加”或“减少”）电源线通电时产生的热量。 【答案】电阻；减少 【解析】导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，缩短电源线长度，材料和横截面积不变，可以减小电源线的电阻，由Q=I2Rt可知电流和时间相同，电阻越小，产生的热量越少，电水壶和电源线串联，通过它们的电流和时间相等，减小电源线的电阻，可以减少电源线通电时产生的热量。 23.（2025年陕西省初中学业考题）14.如图-1是小明家的电能表，此时电能表的示数为________kW·h，小明家破壁机的参数如图-2所示，仅接通家中破壁机的破壁挡，观察到通电1min电能表的指示灯闪烁60次，则家中的实际电压________（选填“大于”“小于”或“等于”）220V；当破壁机的破壁和加热功能同时使用时，通过电线的电流约为9A，电线的电阻约为0.05，通电5min电线上产生的热量为________J。 【答案】3023.6；小于；1215 【解析】电能表的单位是kW·h，最后一位是小数位，此时电能表的示数为3023.6 kW·h。 破壁机消耗的电能为： 实际功率为： 所以家中的实际电压小于额定电压（220V）。 通电5min电线上产生的热量为：Q=I2Rt=（9A）2×0.05Ω×5×60s=1215J 24.（2025年福建省中考题）15.将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状，其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻________。A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的________效应。 【答案】大；热 【解析】导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关，其他条件相同时，导体的长度越长、横截面积越小导体的电阻越大，由图可知，其他条件相同时，C处的横截面积小，故C处的电阻大。 A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，说明电流通过导体产生了热量，即电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。 25.（2025年苏州市学业考试卷）11.如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A.a、b为同种物质 B.a的比热容小于b的比热容 C.相同时间内a、b吸收的热量相等 D.R1的电功率大于R2的电功率 【答案】B 【解析】A.由图像可知，a、b沸点不同，所以a、b不是同种物质，故A错误； CD.电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，根据，R1的电功率小于R2的电功率，因为是纯电阻电路，根据Q=W=Pt可知相同时间R1产生的热量少于R2产生的热量，电热丝产生的热量均被液体吸收，所以相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量，故CD错误； B.相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量，由图像可知，沸腾前相同时间内a升高的温度大于b升高的温度，且液体a的质量大于b的质量，根据可知a的比热容小于b的比热容，故B正确。 故选B。 26.（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）22.如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置，实验中通过观察______________来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A，则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为_________J。 【答案】U形管中液面高度差；12 【解析】实验中通过观察U形管中液面高度差来比较电阻产生的热量，这是转换法的应用。 I=0.2A，R=5Ω，t=1min=60s，则产生的热量： Q=I2Rt=（0.2A）2×5Ω×60s=12J 27.（2025年云南省学业水平考题）15.为保障行车安全，同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为12V，加热电阻。R1、R2的阻值均为6Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除______模式，加热1min，后视镜温度升高6℃，后视镜玻璃质量为0.15kg，加热效率为_________。[c玻璃=0.8×103J/（kg·℃）] 【答案】霜；50% 【解析】将旋转开关调至“1”时，只有R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，为除霜模式。 后视镜玻璃吸收的热量： Q=c玻璃mΔt=0.8×103J/(kg·℃)×0.15kg×6℃=720J 加热1min消耗的电能： 加热效率为： 28.（2025年山东省学业考题）19.如图所示，可充电按摩仪具有按摩和热敷两种功能，使用时，闭合开关S1，电动机驱动按摩头开始按摩；再闭合开关S2，加热电阻接通，按摩的同时进行热敷。若断开S1，按摩仪无法单独进行热敷。 （1）按摩仪的热敷功能利用的是电流的__________效应； （2）按摩仪在充电时，其电池相当于_________（选填“用电器”或“电源”）； （3）请在答题卡指定位置画出此按摩仪的电路图，用电阻符号表示加热电阻。 【答案】（1）热；（2）用电器； （3） 【解析】（1）按摩仪的热敷功能说明通电之后会发热，电能转化为内能，利用的是电流的热效应。 （2）按摩仪在充电时，消耗电能转化为化学能储存起来，电池相当于用电器。 （3）由题意可知，电动机与加热电阻并联，开关S1在干路上控制整个电路；开关S2控制加热电阻，与加热电阻串联在同一条支路上，如图所示： 1 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $$