第3节 焦耳定律（分层作业）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第3节 焦耳定律 目录 【A 夯基础】 1 一、判断电流的热效应及其应用 1 二、焦耳定律的简单计算、应用 4 三、比值问题 4 四、比较电热大小问题 6 五、焦耳定律的综合计算、应用 8 六、探究实验有关的综合辨析；动态分析问题 9 七、计算题 12 八、实验题 18 【B 提能力】 21 【C 链中考】 27 一、判断电流的热效应及其应用 1．下列用电器中，不是利用电流热效应工作的是（　　） A．电烙铁 B．电热杯 C．电褥子 D．电风扇 【答案】D 【详解】ABC．电烙铁、电热杯、电褥子工作时主要把电能转化为内能，都是利用电流热效应工作的，故ABC不符合题意； D．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能等，不是利用电流热效应工作的，故D符合题意。 故选D。 2．如图所示的用电器中，利用电流热效应的是（　　） A．抽油烟机 B．电饼铛 C．电视机 D．洗衣机 【答案】B 【详解】电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。抽油烟机和洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，电视机工作时主要将电能转化为光能和声能，只有电饼铛是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．在如图所示的家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．电熨斗 B．台式电风扇 C．电视机 D．笔记本电脑 【答案】A 【详解】A．电熨斗工作时将电能转化为热能，利用的是电流的热效应，故A符合题意； B．台式电风扇工作时主要将电能转化为机械能，故B不符合题意； CD．电视机和笔记本电脑工作时主要将电能转化光能和声能，故CD不符合题意。 故选A。 4．以下家用电器中，主要利用电流的热效应来工作的是（　　） A．电饭锅 B．电风扇 C．电视机 D．洗衣机 【答案】A 【详解】A．电饭锅工作时，将电能转化为内能，用来加热食物，主要利用了电流的热效应，故A符合题意； B．电风扇工作时，主要是电动机将电能转化为机械能，使扇叶转动，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能等，并非主要利用电流的热效应，故C不符合题意。 D．洗衣机工作时，也是电动机将电能转化为机械能，带动滚筒转动，不是利用电流的热效应，故D不符合题意； 故选A。 5．如果下列家用电器的功率相同，在相同时间内产生热量最少的是（　　） A．电风扇 B．电热毯 C．电饭锅 D．电火盆 【答案】A 【详解】电热毯、电饭锅、电火盆主要将电能转化为内能，电风扇主要将电能转化为机械能，由于电流热效应会产生少量热量，所以，在相同时间内产生热量最少的是电风扇，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．规格相同的用电器，它们正常工作时，相同时间内产生热量最多的是（　　） A．电冰箱 B．电脑 C．电风扇 D．电烙铁 【答案】D 【详解】四个电器功率一样，正常工作相同时间，由W=Pt可知它们消耗的电能一样。 A．电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电视机工作时主要把电能转化为光能、声能等，产生的热量较少，故B不符合题意； C．电风扇工作时把电能主要转化为机械能，产生的热量较少，故C不符合题意； D．电烙铁工作时把电能全部转化为内能，全部用来产生热量，产生的热量较多，故D符合题意。 故选D。 二、焦耳定律的简单计算、应用 7．电热的公式？单位？焦耳定律：数学表达式为：Q＝ ，电流通过导体做功，若电能全部转化为内能则：Q=W＝ ＝ ＝ ．串联电路中I一定，R越大单位时间内产生的热量越 ．并联电路中，U一定，R越小，I越大（I是平方倍增大）单位时间内产生的热量越 ． 【答案】 Q=I2Rt Pt UIt U2t/R 多 多 【详解】焦耳定律的表达式：Q＝I2Rt；当电能全部转化为内能时,电热等于电功,此时有：Q＝W＝ Pt ＝UIt＝t；在串联电路中,电流处处相等,根据公式Q＝I2Rt可知，电阻越大，在相同的时间内产生的热量就越多；并联电路中,各支路两端相等,在相同的时间内根据公式Q＝t可知，电阻越小，产生的热量越多． 点睛：（1）焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律．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，跟通电的时间成正比．数学表达式：Q＝I2Rt（适用于所有电路）；（2）根据电热与电能之间的关系可知，当全部转化为内能时，电热才等于电能，据此得出电热的计算公式；（3）串联电路中，电流相等，在相同的时间内根据公式Q＝I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多；（4）并联电路中，各支路两端相等，在相同的时间内根据公式Q＝t可知，电阻越小，产生的热量越多． 8．通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是 Ω。 【答案】110 【详解】根据焦耳定律可得，它的电阻 三、比值问题 9．两个电阻并联，电阻之比是 ，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由并联电路的电压特点可知，两电阻两端电压，由可得相同时间内电流通过两电阻产生热量比 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．某导体电阻为2Ω，通过的电流为0.4A，则通电1min导体产生的热量是 J。 【答案】19.2 【详解】通电1min导体产生的热量是 11．一根电阻丝接入3 V的电路中，闭合开关后，通过的电流为200mA，则通电100s，电流通过电阻丝产生的热量为 J。当开关断开后，该电阻丝的电阻大小为 Ω。 【答案】 60 15 【详解】[1]由于电阻丝是纯电阻用电器，则电流通过电阻丝产生的热量 Q=W＝UIt＝3V×200×10−3A×100s＝60J [2]开关断开后,电阻丝电阻仍存在,则电阻的大小 12．甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的3倍，甲、乙产生的热量之比是4∶3，则通过甲、乙两导体的电流之比是（　　） A．2∶3 B．2∶1 C．4∶9 D．3∶2 【答案】A 【详解】由题知，两导体的通电时间t相同，R甲＝3R乙，甲、乙产生的热量之比 即 由可得 即 所以 则通过甲、乙两导体的电流之比是 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13．已知两电阻R1∶R2=3∶4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1∶U2= ；当它们并联在电路中时，电流通过R1、R2所产生相同的热量需要的时间之比t1∶t2= 。 【答案】 3∶4 3∶4 【详解】[1]当两电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，R1、R2两端的电压之比 [2]当两电阻并联在电路中时，并联电路中各支路两端的电压相等，R1、R2所产生的热量相同，根据的导出式可知，需要的时间之比为 14．通过电阻R的电流为I，在相等的时间内产生的热量是Q，当电阻为2R，电流是时，在相等的时间内产生的热量为（    ） A．4Q B．2Q C． D． 【答案】C 【详解】当电阻为2R，电流是时，在相等的时间内产生的热量为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 四、比较电热大小问题 15．如图所示，长度相同、横截面积不同的镍铬金属棒AB和BC连接在一起，如果在AC两端加上一定的电压U，通过AB、BC的电流分别为I1、I2；电流通过镍铬合金棒AB、BC产生的电热分别为Q1、Q2，则（　　） A．I1>I2 B．I1<I2 C．Q1>Q2 D．Q1<Q2 【答案】C 【详解】AB．镍铬金属棒AB和BC的长度、材料相同，AB的横截面积较小，AB的电阻较大。AB和BC串联，由串联电路电流特点得 故AB不符合题意； CD．AB和BC电流与通电时间相同，AB的电阻较大，由得 故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 16．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。 17．如图所示的四个电路中，电源电压U相同，，相同时间内整个电路产生的总热量由大到小的顺序是（　　） A．丁、甲、乙、丙 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、乙、丙、丁 D．丙、乙、甲、丁 【答案】A 【详解】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻小于任何一个分电阻；甲图只有R1的简单电路，乙图只有R2的简单电路，丙图两个电阻串联，丁图两个电阻并联，电阻关系为 R丙>R乙>R甲>R丁 甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，由可知相同时间放出的总热量关系为 Q丁>Q甲>Q乙>Q丙 故选A。 五、焦耳定律的综合计算、应用 18．如图所示，的电阻为10Ω，闭合开关后，通过电阻和的电流分别为0.6A和0.3A，电阻工作1min产生的热量是 J。 【答案】108 【详解】电阻两端的电压为 两个电阻并联，故电阻R2两端的电压为6V，电阻工作1min产生的热量是 19．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样，当开关S闭合后，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A，则1min内电阻R上产生的热量为 J。 【答案】45 【详解】由图知，R与L并联，电流表测干路电流。小灯泡标有“2.5V 0.5W”，且正常发光，则电源电压 根据，可得通过小灯泡的电流 已知干路电流，由并联电路电流特点 则R的电流 则1min内电阻R产生的热量 20．如图是灯L和定值电阻R的I-U图像，当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W；当L和R并联在同一电源上时，干路电流是0.9A，此时，L阻值为 Ω，R工作1min产生的热量是 J。 【答案】 8 96 【详解】[1]当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W，由P=UI可知，当UL=1V，IL=0.3A时，满足L的功率是0.3W，串联电路中各处的电流相等，所以R两端的电压是3V，电源电压 U=UL+UR=1V+3V=4VR的阻值 当L和R并联在同一电源上时，通过R的电流 干路电流是0.9A，通过L的电流 0.9A-0.4A=0.5A L阻值为 [2]R工作1min产生的热量 =96J 六、探究实验有关的综合辨析；动态分析问题 21．小明用如图所示的装置探究电热和电阻大小的关系，他将学生电源电压调至6V，通电，下列说法正确的是（　　） A．和并联连接 B．通过的电流为 C．两端的电压为2V D．产生的电热为96J 【答案】D 【详解】A．由图可知，电路中和首尾相连，是串联的关系，故A错误； B．电路中的电流为 串联电流相等，所以通过的电流为0.4A，故B错误； C．两端的电压为 故C错误； D．产生的电热为 故D正确。 故选D。 22．图所示的电路中，甲、乙两个烧瓶完全相同，甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油，相同的温度计A、B，阻值不变的电阻丝R1和R2。闭合开关，通电一段时间，电阻丝R1和R2上产生的热量分别为Q1和Q2，记录温度计A和B的示数分别为T1和T2。已知c水>c煤油，不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列说法正确的是（　　） A．若R1=R2，则Q1>Q2 B．若R1=R2，则T1=T2 C．若T1=T2，则Q1=Q2 D．若T1=T2，则R1>R2 【答案】D 【详解】AB．由图可知，电阻丝R1和R2串联，则通过电阻丝R1和R2的电流相等，闭合开关，通电一段时间，则通电时间相同，若R1=R2，由焦耳定律可知，电阻丝R1和R2产生热量相同，即Q1=Q2；由于甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油，c水>c煤油，由可知，水的温度变化小，所以水的末温小，则T1<T2，故AB错误； CD．闭合开关，通电一段时间，若T1=T2，则水和煤油的温度变化相同，甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油，c水>c煤油，由可知，水吸收的热量更多，则电阻丝R1产生热量大于R2产生热量，即Q1>Q2，由图可知，电阻丝R1和R2串联，则通过电阻丝R1和R2的电流相等，由焦耳定律可知，R1>R2，故C错误，D正确。 故选D。 23．如图所示，电源电压恒定，。当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.3A；当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V，通电5min电阻、产生的热量之比为 ；当开关、闭合，断开时，整个电路消耗的功率为 。 【答案】 3 2∶1 1.35W 【详解】[1]分析电路图可知，电源电压恒定，当开关S1闭合，S2、S3断开时，电路中只有R2，电流表的示数为0.3A，则 U=0.3A×R2① 当开关S2闭合，S1、S3断开时，R1和R2串联，电流表的示数为0.1A，则 U=0.1A×R2+0.1A×20Ω② 联合①②解得 U=3V，R2=10Ω [2]通电5min电阻R1、R2产生的热量之比 [3]当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1和R2并联，整个电路消耗的功率 24．如图甲所示电路，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，电流表量程为，通过L的电流I随其两端电压U变化关系图象如图乙所示。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，分析正确的是（　　） ①滑片向左移动，L的实际功率减小 ②电路消耗的最大功率为5.4W ③R接入的最小阻值为5Ω ④L的实际功率为0.75W时，通电电阻R的产生的热量为90J A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确 【答案】A 【详解】①由图甲可知电路为串联电路，滑片向左移动，接入电路阻值变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，由图乙可知灯泡两端的电压也变小，由可知灯L的实际功率减小，①正确； ②灯泡L的额定电压为6V，由图乙可知灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.3A，则电路最大电流为0.3A，电路消耗的最大功率为 ②错误； ③电路最大电流为0.3A，此时灯泡正常发光，灯泡两端电压为6V，则滑动变阻器两端电压为 R接入的最小阻值为 ③错误； ④L的实际功率为0.75W时，由图乙可知此时灯泡两端电压为3V，通过的电流为0.25A，则滑动变阻器两端电压为 通电电阻R的产生的热量为 ④正确；综上可知①④正确，②③错误，故A正确，BCD错误。 故选A。 七、计算题 25．如图所示电路中，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为，求： (1)的阻值。 (2)通电，产生的热量。 【答案】(1) (2)48J 【详解】（1）由图可知，与串联，电流处处相等，电压表测两端电压，的阻值 （2）通电，产生的热量为 26．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。 【答案】(1)6V (2)180J 【详解】（1）只闭合开关时，只有R2工作，电源电压 （2）闭合开关、时，两电阻并联，通过R1的电流为 产生的电热为 27．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。求： （1）电源电压U是多少V？ （2）电阻R2的阻值是多少Ω？ （3）5min内电流通过R1产生的热量是多少J？ 【答案】（1）6V；（2）30Ω；（3）540J 【详解】解：由图可知，闭合开关S后，R1、R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流； （1）根据题意可知，干路电流I＝0.5A，通过R2的电流I2＝0.2A，根据并联电路的电流特点可知，通过R1的电流 由可知，R1两端的电压 根据并联电路的电压特点可知，电源电压 （2）由可知，R2的阻值 （3）5min内电流通过R1产生的热量 答：（1）电源电压U是6V； （2）电阻R2的阻值是30Ω； （3）5min内电流通过R1产生的热量是540J。 28．某款温度可调节的电热眼罩如图（a）所示，其内部电路简化图如（b）所示。电源电压为8V，R1为发热电阻，阻值为10Ω；R2为滑动变阻器，最大阻值为6Ω。求： (1)最高温工作时，R1的功率是多少? (2)最低温工作10min，R1产生的热量是多少? (3)该眼罩电源电压为8V，是由蓄电池提供的，其电池容量为2000mA·h，mA是电流的单位，h是时间的单位，则蓄电池充满电后，储存的电能是多少? 【答案】(1)6.4W (2)1500J (3) 【详解】（1）由图b可知，当滑动变阻器的滑片滑至最左端时，此时只有R1接入电路，电路总电阻最小，根据可知此时功率最大，为最高温工作状态，所以最高温工作时R1的功率为 （2）由图b可知，当滑动变阻器的滑片滑至最右端时，此时滑动变阻器以最大阻值接入电路，R1、R2串联，电路总电阻最大，根据可知此时功率最小为最低温工作状态；此时电路中的总电阻为 所以电路中的电流为 最低温工作时间t=10min=600s R1产生的热量是 （3）由题意得， 所以，蓄电池充满电后，储存的电能为 29．小明自制一把有高、低挡位的电热切割器，其电路如图甲所示。已知电源电压为12V，电阻丝R1、R2阻值均为4Ω。只将R1接入电路时，为低温挡。小明使用电热切割器时，其功率与时间的关系如图乙所示。求： (1)处于低温挡时的工作电流； (2)处于高温挡时的电功率； (3)0-30s内，电热切割器产生的总热量。 【答案】(1)3A (2)72W (3)1800J 【详解】（1）只闭合S1为低温挡，处于低温挡时的工作电流 （2）同时闭合S1和S2为高温挡，R1与R2并联，处于高温挡时的电功率 （3）根据图像乙，由于是纯电阻电路，高温挡工作20s产生的热量为 低温挡工作10s产生热量为 故电热切割器产生的总热量为 【点睛】. 30．某品牌养生壶的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻，养生壶工作时，通过开关S1和S2，实现低温和高温的挡位控制，已知高温挡功率为1540W，R1=44Ω。求： (1)当养生壶内水的质量为2kg，水温从20℃升高到70℃吸收的热量；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (2)养生壶工作时通过R1的电流； (3)养生壶处于低温挡时，工作2min产生的热量； (4)R2的阻值。 【答案】(1) (2)5A (3) (4)110Ω 【详解】（1）水吸收的热量 （2）养生壶工作时通过R1的电流 （3）当只闭合S1时，只有R1工作；当闭合S1、S2时，R1、R2并联，由并联电路电阻的特点可知，并联电路的总电阻小于任一支路电阻；电阻最小，电压是一定的，由可知，当闭合S1、S2时，R1、R2并联时，养生壶处于高温挡；所以只闭合S1时，养生壶处于低温挡，工作2min产生的热量 （4）低温挡的额定功率 当闭合S1、S2时，养生壶处于高温挡，R2的电功率 由可知，通过电阻R2的电流 R2的阻值 31．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻。闭合开关S，断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A。求： (1)电源电压； (2)通电1min时，产生的热量； (3)当开关S、S1、S2处于何种状态时，电路中消耗的总功率最大并求出最大值。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）由图可知，闭合开关S，断开开关S1、S2，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流；根据串联电路的特点可知，电路中的总电阻为R=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω 根据欧姆定律可知，电源电压为U=IR=0.3A×40Ω=12V （2）通电1min时，R1产生的热量为Q1=I2R1t=（0.3A）2×20Ω×1×60s=108J （3）因为电源电压不变，由 可知，R总越小，功率越大；R总越大，功率越小；根据串并联电路的特点可知，当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R3并联，电路的总电阻最小，电路中消耗的电功率最大，最大电功率为 32．如图，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片开某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V。求： （1）电阻R1的阻值； （2）此时的滑动变阻器通电1min消耗的电能； （3）为保证电路安全，通电10秒内，电阻R1上允许消耗电能的范围。 【答案】（1）10Ω；（2）48J；（3）1~9J 【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由可得，电阻R1的阻值 （2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以变阻器两端的电压 U2=U-U1=6V-2V=4V 此时的滑动变阻器通电1min消耗的电能 W2=U2It=4V×0.2A×60s=48J （3）当电压表的示数U1′=3V时，电路中的电流 所以电路中的最大电流为0.3A，通电10秒内电阻R1上最大消耗电能 W1大=U1′I大t′=3V×0.3A×10s=9J 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流 通电10秒内电阻R1上最小消耗电能 W1小=I小2R1t′=（0.1A）2×10Ω×10s=1J 所以电阻R1上允许消耗电能的范围为1~9J。 答：（1）电阻R1的阻值为10Ω； （2）此时的滑动变阻器通电1min消耗的电能为48J； （3）为保证电路安全，通电10秒内，电阻R1上允许消耗电能的范围为1~9J。 八、实验题 33．用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。 (1)烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）； (2)在探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时应控制 和 相同； (3)在甲烧瓶外面并联一电阻的目的是使甲、乙两个烧瓶内电阻丝的 不同； (4)用可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因 。 【答案】(1)绝缘体 (2) 电阻 通电时间 (3)电流 (4)见解析 【详解】（1）绝缘体是指不容易导电的物体。煤油中不存在大量能够自由移动的带电粒子，所以煤油不容易导电，是绝缘体。 （2）[1][2]根据控制变量法，在探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，需要控制电流不同而其他可能影响热量产生的因素相同。而电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，所以应控制电阻和通电时间相同。 （3）根据并联电路电流的规律可知，通过R1的电流小于通过R2的电流；在甲烧瓶外面并联一电阻的目的是使甲、乙两个烧瓶内电阻丝的电流不同。 （4）用可以算电流通过任何用电器产生的热量，而W=UIt是计算电功的普遍适用的公式，Q=W的条件是：纯电阻即不含有电动机等的电路（将电能全部转化为内能的电路）。如含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转化为内能，即发热了，则W=UIt>Q 所以，Q=UIt不能计算电流通过任何用电器产生的热量。 34．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，导线若干，两个完全相同的保温容器。容器内部分别装有质量相等的煤油和水、完全相同的温度计、阻值不变的加热电阻丝R1和R2。电路连接如图所示。 (1)利用本装置比较水和煤油的吸热情况时，为了让水和煤油在相同时间内吸收的热量相同，应使R1 R2（选填“＝”或“≠”）； (2)若要验证“电流产生的热量跟电阻的阻值大小有关”，则需要对本装置做出的改变有： ①应使R1 R2（选填“＝”或“≠”）； ②两个容器内应分别装入 ； ③实验时，通过 反映电流通过导体时产生热量的多少。 【答案】(1)＝ (2) ≠ 质量相等的煤油 温度计示数的变化 【详解】（1）图中R1与R2串联，则通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，为了让水和煤油在相同时间内吸收的热量相同，则应使R1＝R2。 （2）①[1]若要验证“电流产生的热量跟电阻的阻值大小的关系”，要控制电流和通电时间相同，改变电阻大小，则两电阻应不相等，即R1≠R2。 ②[2]根据可知，因水的比热容比煤油大，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油升温明显，故两个容器内应分别装入质量相等的煤油。 ③[3]电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察，电热丝产生的热量通过容器内温度计的示数的变化来反映。 35．如图所示，a、b两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为Ra和Rb的电阻丝（Ra>Rb），瓶中插入温度计。 (1)在a、b两个玻璃瓶中加入质量和初温都相同的煤油。闭合开关，通电一段时间后，发现a烧瓶中温度计示数变化大于b烧瓶，表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越 ；（选填“多”或“少”） (2)小明把装置改成探究物质吸热能力的实验装置，需要进行一些改进： ①在a、b两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，电阻丝Ra和Rb的阻值应 （选填“相等”或“不相等”）； ②一段时间后，观察到b瓶内液体温度高于a瓶内液体温度，可判断a、b两瓶内液体吸收的热量Qa Qb（选填“=”、“<”或“>”），a瓶中的液体的吸热能力 （选填“强”或“弱”）一些。 【答案】(1)多 (2) 相等 = 强 【详解】（1）a、b两个玻璃瓶中煤油质量和初温相同，通电一段时间后，a烧瓶中温度计示数变化大于b烧瓶，根据可知，a烧瓶中煤油吸收的热量多，则a烧瓶中电阻丝产生热量多。由图知电热丝Ra、Rb串联，两电阻丝通过的电流相同，通电时间相同，电阻丝Ra>Rb，a烧瓶中电阻丝产生热量多，根据焦耳定律，则表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 （2）[1]在a、b两烧瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，探究不同液体的吸热能力，加热装置应确保在相同时间内放出的热量相等，即两电阻丝相同时间产生相同的电热，电热丝Ra、Rb串联，通过的电流相同，通电时间相同，根据，因此电阻丝Ra和Rb的阻值应相等。 [2]在相同时间内，两电阻丝产生电热相同，两电阻丝放出热量相同，a、b两瓶内液体吸收的热量由电阻丝放出的热量提供。因此a、b两瓶内液体吸收的热量 [3]a、b两瓶内不同液体质量、初温相同，b瓶内液体温度高于a瓶内液体温度，即，a、b两瓶内液体吸收的热量，根据，则，即a瓶中的液体的吸热能力强一些。 一、单选题 1．如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的不同液体（液体未画出），通电相同时间。电阻丝 R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温度分别为 t甲、t乙，两种液体的比热容分别为 c甲、c乙。下列说法正确的是（    ） A．若 R甲＞R乙，t甲＞t乙则 c甲＞c乙 B．若 R甲＜R乙，t甲＞t乙则 c甲＞c乙 C．若 R甲＞R乙，t甲＞t乙则 c甲＜c乙 D．若 R甲＜R乙，t甲＞t乙则 c甲＜c乙 【答案】D 【详解】如图所示，两液体质量相同，两电阻串联，电流相同，通电时间相同，电阻产生热量为 物体比热容为 AC．若 则 若 则 根据 无法比较比热容大小，故AC错误； BD．若 则 若 则 根据 可得， 且 即 故B错误，D正确。 故选D。 2．如图所示，电源电压保持不变，的最大阻值为。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为；将滑动变阻器的滑片移动到最右端，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表示数为 B．滑片在中点时电流表的示数为 C．在中点时，内产生的热量 D．电路的最小功率为 【答案】D 【详解】A． 的最大阻值为，滑动变阻器的滑片在中点时，的阻值为，设电源电压为，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是，则有 解得。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为，由得 又由于并联电路，则电源电压等于两端电压，即 故A错误； B．由电路图可知测所在支路的电流，则滑片在中点时电流表的示数为 故B错误； C．在中点时，内产生的热量 故C错误； D．由可知，电压一定，电阻最大时，功率最小，滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电阻最大。最小功率为 故选D。 二、填空题 3．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑移至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图象如图乙所示，则电源电压是 V，小灯泡正常发光10s产生的热量是 J。 【答案】 9 35 【详解】[1]由图可知，电路是灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测滑动变阻器两端电压，电压表V2测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流会变大，根据串联分压原理，滑动变阻器两端电压会变小，即滑动变阻器两端电压随电流变大而减小，因此a图像是灯泡电流与电压图像；b图像是滑动变阻器的电流与电压关系图像，且当b图像中电压最大时是滑动变阻器滑片在最右端，此时滑动变阻器两端电压是8V，灯泡两端电压是1V，则电源电压为U=U滑大+UL小=8V+1V=9V [2]由于滑片P移动到灯泡正常发光的位置，滑动变阻器移至到电压为2V时，灯泡正常发光，此时电路中的电流为0.5A，灯泡两端电压为UL=U-U滑小=9V-2V=7V 小灯泡正常发光10s产生的热量Q=IL2RLt=ULILt =7V×0.5A×10s=35J 4．如图为家用电吹风的部分参数及内部电路简图，它内部有一根电热丝和一个风扇，通过开关和可实现冷风和热风两挡功能。 额定电压 220V 热风功率 1250W 冷风功率 40W （1）电热丝应该接在图中 （选填“A”或“B”）位置； （2）电热丝的阻值为 Ω； （3）现闭合开关、，吹风机正常工作5min，电热丝产生的热量是 J。 【答案】 B 40 【详解】[1]由图知道，开关S1在干路上，S2控制B，无论是吹冷风还是吹热风，电动机均需工作，因此开关S1控制电动机和电热丝，S2控制电热丝，则A处应该接电动机，B处接电热丝。 [2]当吹冷风时，冷风功率为 当吹热风时，热风功率 则有 解得 [3]现闭合开关、，吹风机正常工作5min，电热丝产生的热量是 三、计算题 5．寒假期间，小明在家发现一废弃电熨斗，铭牌上标有“220V；1100W”字样，电熨斗只有一根电阻丝，小明想利用这个电熨斗的电阻丝制作一个可调温的发热坐垫，在父母的陪同下，他拆下整根电阻丝进行研究，发现电阻丝完好无损。他将拆下来的整根电阻丝截成三段，制作成一段阻值可调的电阻丝与两段阻值不同的定值电阻丝、。（忽略温度对电阻的影响） (1)电阻丝的额定电流是多少？ (2)小明给发热坐垫设计出如图所示的电路图。连接好电路，已知电源电压为10V，当只闭合开关，且可调电阻丝阻值调到0Ω时，电流为2A，则的阻值为多少？ (3)通过开关的闭合与断开及可调电阻丝阻值的调节，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，发现坐垫的最大功率为75W，求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。 【答案】(1)5A (2) (3) 【详解】（1）电阻丝的额定电流 （2）当只闭合开关，且可调电阻丝阻值调到0Ω时，单独工作，则的阻值为 （3）分析电路可知，当、、均闭合时，和并联，调节滑片可以使得总电阻最小，根据，此时功率可以达到最大。最大功率时，干路电流为 在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，变阻器的电流为5A，则支路电流为 则阻值为 整根电阻丝阻值为 所以的最大阻值为 当只闭合开关时，、串联，当滑片移到阻值最大处时，总电阻最大，根据，总功率最小，此时电流为 则发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量为 6．学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行消毒。某物理兴趣小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻标有“  ”字样，过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示，电压表的量程为0~3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度。 （1）当电压表的示数为2V时，教室空气中过氧乙酸气体的浓度是多少； （2）若该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作了100s，求消耗的电功率和定值电阻放出的热量； （3）若检测仪所能测量的最大值调整为，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，另提供“  ”和“  ”两种规格的定值电阻，请分析说明需重新选用哪种规格的定值电阻。    【答案】（1）0.15g/m3；（2）0.9W，90J；（3）  ，理由见解析 【详解】解：（1）当电压表的示数为时，通过电路中电流 两端电压 过氧乙酸气体传感器的阻值 由乙图知，教室空气中过氧乙酸气体的浓度为。   （2）过氧乙酸气体浓度越大，阻值越小，电路中电流越大，当R0两端电压最大时，电路中的电流最大，电流最大值 两端电压 消耗的电功率 放出的热量 （3）当值调整为，由图像可知，与成反比，与的乘积为3，此时，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，电路中电流 的阻值为 所以选用“  ”规格的定值电阻。 答：（1）当电压表的示数为2V时，教室空气中过氧乙酸气体的浓度是； （2）消耗的电功率为0.9W，定值电阻放出的热量为90J； （3）需重新选用“  ”的定值电阻。 1．（2024·安徽·中考真题）如图所示，电源两端电压为6V，电阻R2=20Ω，闭合开关S，电压表示数为4V，则通电100s整个电路产生的热量为 J。 【答案】120 【详解】由电路图可知，两电阻串联，电压表V测R2两端的电压，根据串联电路电压的特点，通过电路的电流是 则通电100s整个电路产生的热量为 Q=W=UIt=6V×0.2A×100s=120J 2．（2024·黑龙江绥化·中考真题）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J。电阻和的阻值之比是 。 额定电压 220V 额定功率 高温挡 2200W 低温挡 440W 【答案】 44000 1∶4 【详解】[1]由图甲知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路的总电阻较小，据知，电路的总功率较大，是高温挡；开关S闭合，S1断开时，电路中只有R2工作，电路的电阻较大，据知，电路的总功率较小，是低温挡。两个开关都闭合时，通电20s，电热水龙头产生的热量 [2]R2的阻值 高温挡时，R1消耗的电功率 P1=P高温-P低温=2200W-440W=1760WR1的阻值 所以R1和R2的阻值之比 1 / 2 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、判断电流的热效应及其应用 1 二、焦耳定律的简单计算、应用 2 三、比值问题 3 四、比较电热大小问题 3 五、焦耳定律的综合计算、应用 4 六、探究实验有关的综合辨析；动态分析问题 5 七、计算题 6 八、实验题 8 【B 提能力】 10 【C 链中考】 13 一、判断电流的热效应及其应用 1．下列用电器中，不是利用电流热效应工作的是（　　） A．电烙铁 B．电热杯 C．电褥子 D．电风扇 2．如图所示的用电器中，利用电流热效应的是（　　） A．抽油烟机 B．电饼铛 C．电视机 D．洗衣机 3．在如图所示的家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．电熨斗 B．台式电风扇 C．电视机 D．笔记本电脑 4．以下家用电器中，主要利用电流的热效应来工作的是（　　） A．电饭锅 B．电风扇 C．电视机 D．洗衣机 5．如果下列家用电器的功率相同，在相同时间内产生热量最少的是（　　） A．电风扇 B．电热毯 C．电饭锅 D．电火盆 6．规格相同的用电器，它们正常工作时，相同时间内产生热量最多的是（　　） A．电冰箱 B．电脑 C．电风扇 D．电烙铁 二、焦耳定律的简单计算、应用 7．电热的公式？单位？焦耳定律：数学表达式为：Q＝ ，电流通过导体做功，若电能全部转化为内能则：Q=W＝ ＝ ＝ ．串联电路中I一定，R越大单位时间内产生的热量越 ．并联电路中，U一定，R越小，I越大（I是平方倍增大）单位时间内产生的热量越 ． 8．通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是 Ω。 9．两个电阻并联，电阻之比是 ，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A． B． C． D． 10．某导体电阻为2Ω，通过的电流为0.4A，则通电1min导体产生的热量是 J。 11．一根电阻丝接入3 V的电路中，闭合开关后，通过的电流为200mA，则通电100s，电流通过电阻丝产生的热量为 J。当开关断开后，该电阻丝的电阻大小为 Ω。 三、比值问题 12．甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的3倍，甲、乙产生的热量之比是4∶3，则通过甲、乙两导体的电流之比是（　　） A．2∶3 B．2∶1 C．4∶9 D．3∶2 13．已知两电阻R1∶R2=3∶4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1∶U2= ；当它们并联在电路中时，电流通过R1、R2所产生相同的热量需要的时间之比t1∶t2= 。 14．通过电阻R的电流为I，在相等的时间内产生的热量是Q，当电阻为2R，电流是时，在相等的时间内产生的热量为（    ） A．4Q B．2Q C． D． 四、比较电热大小问题 15．如图所示，长度相同、横截面积不同的镍铬金属棒AB和BC连接在一起，如果在AC两端加上一定的电压U，通过AB、BC的电流分别为I1、I2；电流通过镍铬合金棒AB、BC产生的电热分别为Q1、Q2，则（　　） A．I1>I2 B．I1<I2 C．Q1>Q2 D．Q1<Q2 16．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． 17．如图所示的四个电路中，电源电压U相同，，相同时间内整个电路产生的总热量由大到小的顺序是（　　） A．丁、甲、乙、丙 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、乙、丙、丁 D．丙、乙、甲、丁 五、焦耳定律的综合计算、应用 18．如图所示，的电阻为10Ω，闭合开关后，通过电阻和的电流分别为0.6A和0.3A，电阻工作1min产生的热量是 J。 19．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样，当开关S闭合后，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A，则1min内电阻R上产生的热量为 J。 20．如图是灯L和定值电阻R的I-U图像，当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W；当L和R并联在同一电源上时，干路电流是0.9A，此时，L阻值为 Ω，R工作1min产生的热量是 J。 六、探究实验有关的综合辨析；动态分析问题 21．小明用如图所示的装置探究电热和电阻大小的关系，他将学生电源电压调至6V，通电，下列说法正确的是（　　） A．和并联连接 B．通过的电流为 C．两端的电压为2V D．产生的电热为96J 22．图所示的电路中，甲、乙两个烧瓶完全相同，甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油，相同的温度计A、B，阻值不变的电阻丝R1和R2。闭合开关，通电一段时间，电阻丝R1和R2上产生的热量分别为Q1和Q2，记录温度计A和B的示数分别为T1和T2。已知c水>c煤油，不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列说法正确的是（　　） A．若R1=R2，则Q1>Q2 B．若R1=R2，则T1=T2 C．若T1=T2，则Q1=Q2 D．若T1=T2，则R1>R2 23．如图所示，电源电压恒定，。当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.3A；当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V，通电5min电阻、产生的热量之比为 ；当开关、闭合，断开时，整个电路消耗的功率为 。 24．如图甲所示电路，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，电流表量程为，通过L的电流I随其两端电压U变化关系图象如图乙所示。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，分析正确的是（　　） ①滑片向左移动，L的实际功率减小 ②电路消耗的最大功率为5.4W ③R接入的最小阻值为5Ω ④L的实际功率为0.75W时，通电电阻R的产生的热量为90J A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确 七、计算题 25．如图所示电路中，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为，求： (1)的阻值。 (2)通电，产生的热量。 26．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。 27．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。求： （1）电源电压U是多少V？ （2）电阻R2的阻值是多少Ω？ （3）5min内电流通过R1产生的热量是多少J？ 28．某款温度可调节的电热眼罩如图（a）所示，其内部电路简化图如（b）所示。电源电压为8V，R1为发热电阻，阻值为10Ω；R2为滑动变阻器，最大阻值为6Ω。求： (1)最高温工作时，R1的功率是多少? (2)最低温工作10min，R1产生的热量是多少? (3)该眼罩电源电压为8V，是由蓄电池提供的，其电池容量为2000mA·h，mA是电流的单位，h是时间的单位，则蓄电池充满电后，储存的电能是多少? 29．小明自制一把有高、低挡位的电热切割器，其电路如图甲所示。已知电源电压为12V，电阻丝R1、R2阻值均为4Ω。只将R1接入电路时，为低温挡。小明使用电热切割器时，其功率与时间的关系如图乙所示。求： (1)处于低温挡时的工作电流； (2)处于高温挡时的电功率； (3)0-30s内，电热切割器产生的总热量。 30．某品牌养生壶的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻，养生壶工作时，通过开关S1和S2，实现低温和高温的挡位控制，已知高温挡功率为1540W，R1=44Ω。求： (1)当养生壶内水的质量为2kg，水温从20℃升高到70℃吸收的热量；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (2)养生壶工作时通过R1的电流； (3)养生壶处于低温挡时，工作2min产生的热量； (4)R2的阻值。 31．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻。闭合开关S，断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A。求： (1)电源电压； (2)通电1min时，产生的热量； (3)当开关S、S1、S2处于何种状态时，电路中消耗的总功率最大并求出最大值。 32．如图，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片开某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V。求： （1）电阻R1的阻值； （2）此时的滑动变阻器通电1min消耗的电能； （3）为保证电路安全，通电10秒内，电阻R1上允许消耗电能的范围。 八、实验题 33．用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。 (1)烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）； (2)在探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时应控制 和 相同； (3)在甲烧瓶外面并联一电阻的目的是使甲、乙两个烧瓶内电阻丝的 不同； (4)用可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因 。 34．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，导线若干，两个完全相同的保温容器。容器内部分别装有质量相等的煤油和水、完全相同的温度计、阻值不变的加热电阻丝R1和R2。电路连接如图所示。 (1)利用本装置比较水和煤油的吸热情况时，为了让水和煤油在相同时间内吸收的热量相同，应使R1 R2（选填“＝”或“≠”）； (2)若要验证“电流产生的热量跟电阻的阻值大小有关”，则需要对本装置做出的改变有： ①应使R1 R2（选填“＝”或“≠”）； ②两个容器内应分别装入 ； ③实验时，通过 反映电流通过导体时产生热量的多少。 35．如图所示，a、b两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为Ra和Rb的电阻丝（Ra>Rb），瓶中插入温度计。 (1)在a、b两个玻璃瓶中加入质量和初温都相同的煤油。闭合开关，通电一段时间后，发现a烧瓶中温度计示数变化大于b烧瓶，表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越 ；（选填“多”或“少”） (2)小明把装置改成探究物质吸热能力的实验装置，需要进行一些改进： ①在a、b两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，电阻丝Ra和Rb的阻值应 （选填“相等”或“不相等”）； ②一段时间后，观察到b瓶内液体温度高于a瓶内液体温度，可判断a、b两瓶内液体吸收的热量Qa Qb（选填“=”、“<”或“>”），a瓶中的液体的吸热能力 （选填“强”或“弱”）一些。 一、单选题 1．如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的不同液体（液体未画出），通电相同时间。电阻丝 R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温度分别为 t甲、t乙，两种液体的比热容分别为 c甲、c乙。下列说法正确的是（    ） A．若 R甲＞R乙，t甲＞t乙则 c甲＞c乙 B．若 R甲＜R乙，t甲＞t乙则 c甲＞c乙 C．若 R甲＞R乙，t甲＞t乙则 c甲＜c乙 D．若 R甲＜R乙，t甲＞t乙则 c甲＜c乙 2．如图所示，电源电压保持不变，的最大阻值为。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为；将滑动变阻器的滑片移动到最右端，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表示数为 B．滑片在中点时电流表的示数为 C．在中点时，内产生的热量 D．电路的最小功率为 二、填空题 3．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑移至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图象如图乙所示，则电源电压是 V，小灯泡正常发光10s产生的热量是 J。 4．如图为家用电吹风的部分参数及内部电路简图，它内部有一根电热丝和一个风扇，通过开关和可实现冷风和热风两挡功能。 额定电压 220V 热风功率 1250W 冷风功率 40W （1）电热丝应该接在图中 （选填“A”或“B”）位置； （2）电热丝的阻值为 Ω； （3）现闭合开关、，吹风机正常工作5min，电热丝产生的热量是 J。 三、计算题 5．寒假期间，小明在家发现一废弃电熨斗，铭牌上标有“220V；1100W”字样，电熨斗只有一根电阻丝，小明想利用这个电熨斗的电阻丝制作一个可调温的发热坐垫，在父母的陪同下，他拆下整根电阻丝进行研究，发现电阻丝完好无损。他将拆下来的整根电阻丝截成三段，制作成一段阻值可调的电阻丝与两段阻值不同的定值电阻丝、。（忽略温度对电阻的影响） (1)电阻丝的额定电流是多少？ (2)小明给发热坐垫设计出如图所示的电路图。连接好电路，已知电源电压为10V，当只闭合开关，且可调电阻丝阻值调到0Ω时，电流为2A，则的阻值为多少？ (3)通过开关的闭合与断开及可调电阻丝阻值的调节，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，发现坐垫的最大功率为75W，求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。 6．学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行消毒。某物理兴趣小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻标有“  ”字样，过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示，电压表的量程为0~3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度。 （1）当电压表的示数为2V时，教室空气中过氧乙酸气体的浓度是多少； （2）若该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作了100s，求消耗的电功率和定值电阻放出的热量； （3）若检测仪所能测量的最大值调整为，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，另提供“  ”和“  ”两种规格的定值电阻，请分析说明需重新选用哪种规格的定值电阻。    1．（2024·安徽·中考真题）如图所示，电源两端电压为6V，电阻R2=20Ω，闭合开关S，电压表示数为4V，则通电100s整个电路产生的热量为 J。 2．（2024·黑龙江绥化·中考真题）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J。电阻和的阻值之比是 。 额定电压 220V 额定功率 高温挡 2200W 低温挡 440W 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$