第6节 电能 第4课时 电热器与焦耳定律（高效培优讲义）科学浙教版九年级上册

第3章 能量的转化与守恒 第6节　电能 第4课时 电热器与焦耳定律 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 焦耳定律 1 题型2 电热的计算 5 【能力培优练】 8 【链接中考】 13 【重难题型讲解】 题型1 焦耳定律 一、电流的热效应 电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。其实质上是电能转化为内能的过程。二、电热器 1.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。如：电饭煲、电热水壶、电熨斗、电吹风机、电烙铁等。 2.电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。 3.电热的危害：很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，用于通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热。 三、焦耳定律 1.实验探究：研究电热跟哪些因素有关 （1）实验过程： ①两根电阻丝串联时，工作电流相等，加热后，相同时间内，电阻越大的玻璃管中的煤油上升的高度越高。 ②调节变阻器以增大电流，在与①相同的时间里，任一管中煤油的高度都变大。 （2）结论：电流、通电时间一定时，电阻越大，电阻放出的热量越多；电阻、通电时间一定时，电流越大，电阻放出的热量越多。 （3）实验分析 ①实验方法 转换法：根据煤油在玻璃管里上升的高度（等效于温度计的示数）来判断电流通过电阻丝产生电热的多少。因此，管径越细，单位体积液面升高的越高，效果也越明显。 控制变量法：采用两阻值不同的电阻丝串联控制电流相等，探究电热与电阻的关系；采用同一电阻，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，探究电热与电流的关系。 ②实验采用煤油的目的：一是煤油的比热容较小，吸收相同的热量，煤油升温快，热膨胀效果明显，便于观察和读数；二是煤油是绝缘体。 ③实验中将电阻丝绕成螺旋形是为了减小热量散失，使实验效果更明显。 ④实验时，在两个烧瓶中要装入质量相等的煤油。根据吸热公式Q＝cmΔt可知，同种物质质量相等时，吸收的热量越多，温度升高越多，故可用温度计的示数来判断电流通过电阻丝产生热量的多少。 2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。 3.数学表达式：Q＝I2Rt。 ①当几个导体串联时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用公式Q＝I2Rt分析电热，此时导体产生的热量与导体的电阻成正比；当几个导体并联时，由于加在导体两端的电压相等，通电时间也相等，应用公式Q＝t分析电热，此时导体产生的热量与电阻成反比。 ②由公式Q＝I2Rt可以看出，导体产生的热量受电流的影响最大。 【典例1-1】[2024浙江宁波模拟]下列事例中，不属于利用电热工作的是（ ） A.用家用电饭锅煮米饭 B.用电烙铁焊接电器元件 C.用电热孵卵器孵小鸡 D.用继电器作烟雾报警器 【典例1-2】[2024浙江丽水期末]小科用如图所示的电路探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”，下列说法正确的是（ ） A.玻璃管越粗实验现象越明显 B.两烧瓶中分别装等质量的水和煤油 C.本实验需控制两烧瓶中电阻丝的长度､横截面积､材料均相同 D.该装置还可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 跟踪训练1-1 [2025河北邯郸期末]小明在做“探究影响电流热效应的因素”的实验，实验装置如图甲所示，两锥形瓶内装有初温相等的等量煤油。闭合开关S一段时间后，实验现象如图乙所示。流经R1的电流为I1，流经R2的电流为I2，则（ ）A 甲 乙 A.R1>R2，I1=I2 B.R1>R2，I1>I2 C.R1<R2，I1=I2 D.R1<R2，I1<I2 跟踪训练1-2 如图，甲、乙是“探究电流通过导体产生的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。下列分析正确的是（　　） A．通过U形管两侧液面高度差反映电流通过导体产生热量的多少，利用了等效替代法 B．甲实验通电一段时间后，右侧容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系 D．乙实验通电一段时间后，左侧容器内电阻产生的热量与右侧容器内电阻产生的热量之比为2∶1 跟踪训练1-3 [2025杭州保俶塔实验学校月考]小胡设计了探究“影响电流热效应的因素”的实验，实验电路如图甲所示： （1）在闭合开关后，将滑片移到某一位置，通过______________________来判断电流通过电阻丝产生热量的多少，利用了_______法。 （2）小胡为探究电流变大对电流热效应的影响，他将图甲中所示的滑片往______（填“A”或“B”）端移动。两次实验得到的数据如表所示： 实验次数 电流/A 通电时间/min 电阻/Ω 玻璃管液面升高的高度/mm 1 0.2 1 10 10 2 0.4 1 10 40 小胡根据表中数据，得出结论：同一电阻丝，在通电时间相同时，产生的热量与电流的平方成正比。请指出存在的不足之处：______________________________________。 （3）小胡为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响，选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝，小胡应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1_______（填“并联”或“串联”）接入电路中。 题型2 电热的计算 1．Q＝I2Rt适用于任何用电器。 2．电热计算推导公式：对于纯电阻电路，即电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等。那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即 Q＝W＝UIt＝t＝I2Rt＝Pt ①焦耳定律公式Q＝I2Rt是由实验总结出来的，适用于任何电路的热量计算。 ②公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的，也是对应于同一状态的；计算是个物理量的单位一定要统一使用国际单位，公式中的电流I的单位用安培，电阻R的单位用欧姆，通电时间t的单位用秒，这样热量Q的单位才是焦耳。 ③在纯电阻电路中，消耗的电能等于电热，即W＝Q。实际生活中纯电阻的用电器就是电热器。 ④在非纯电阻电路中，电能只有一部分用来产生热量，所以消耗的电能大于电热，即W＞Q。在非纯电阻电路中，计算消耗的电能只能用W＝Pt＝UIt，计算电热只能用Q＝I2Rt。 ⑤串联电路中常用公式：Q= I2Rt； Q1∶Q2∶Q3∶…Qn=R1∶R2∶R3∶…∶Rn 并联电路中常用公式：Q＝t Q1∶Q2=R2∶R1 无论用电器串联或并联，计算在一定时间所产生的总热量，常用公式Q= Q1+Q2+…Qn。 3.电热器的“双挡”问题 （1）多挡位的实质：电热器往往需要设计不同的挡位，切换电热器的开关，就能改变电热器的挡位，其实质是改变电热器的电功率. “双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡” 和“低温挡”。根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大。所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。 （2）“双挡”的控制开关 ①短路式：当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡。如右图所示，开关S闭合，电阻R短路；开关S断开，电阻R、R0串联. ②并联式：两个电阻并联，把开关与其中一个电阻串联，如右图所示。只闭合开关S2，电阻R2工作；开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联. ③单刀双掷式 主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如图所示。 当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。 （3）为什么电炉工作时“电炉丝热得发红而导线却不怎么热”: 由于电炉丝和导线串联在电路中，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，根据 “在电流相等的条件下，电能转化成热时的功率跟电阻成正比”，Q=I2Rt可知，在通电时间相同时，电流通过电炉产生的热量比电流通过导线产生的热量要多得多．所以电炉丝热得发红，而导线却不怎么热。 【典例2-1】[2025浙江宁波调研]甲､乙两电热丝的电阻之比为4：3，通过的电流之比为1：2，则相同时间内产生的热量之比为（ ） A.1：3 B.3：1 C.2：3 D.3：2 关键点拨:知道甲､乙两电热丝的电阻之比和通过的电流之比，利用Q=I^2Rt可知相同时间内产生的热量之比。 【典例2-2】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正常工作，通电时间相同，则下列说法正确的是（ ） A.三个用电器产生的热量一样多 B.三个用电器消耗的电能一样多 C.电视机产生的热量最多 D.电风扇产生的热量最多 易错警示：电能全部转化为内能的电路称为纯电阻电路。纯电阻电路消耗的电能､产生的电热可用W=Q=UIt=I2Rt==Pt计算；非纯电阻电路消耗的电能只能用W=UIt=Pt计算，产生的电热只能用Q=I2Rt计算。 【典例2-3】图甲是一款养生壶，图乙是其简化电路图，部分参数如下表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化），[粥的比热容取]，求： 额定电压/V 220 加热挡功率/W 880 保温挡功率/W 176 （1）加热挡正常工作时，电路中的电流； （2）电热丝的阻值； （3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要加热挡正常工作500s，此养生壶的加热效率。 跟踪训练2-1 一个电器电阻为R，当通过它的电流为I时，通电时间𝑡内产生的热量为Q，若要使它产生的热量为4Q，下列方法正确的是（ ） A.电阻R不变，电流I变为原来的2倍，通电时间𝑡不变 B.电阻R减半，电流𝐼变为原来的2倍，通电时间𝑡不变 C.电阻R不变，电流𝐼不变，通电时间𝑡变为原来的2倍 D.电阻变为原来的2倍，电流I不变，通电时间𝑡不变 跟踪训练2-2 [2025浙江绍兴质检]严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。某只电热靴内的加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关(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。这只电热靴的低温挡功率为7W，在低温挡通电10min产生的热量是_______J，若要调至中温挡，需将金属片M拨至___(填“𝑎”“𝑏”或“𝑐”)处。 跟踪训练2-3 图甲为某电热饮水机，有加热和保温两挡功能，其简化电路如图乙所示，已知电热饮水机的额定保温功率为44W，R1的阻值为55Ω，求： （1）饮水机加热挡的功率； （2）R2的阻值； （3）保温时R1两端的电压。 【能力培优练】 1.[2025浙江宁波期中]如图是探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置。将两根阻值不等的电阻丝R1､R2串联后分别放入两个透明容器中，并在容器中封闭等量的空气。通电前，A､B两个U形管内的液面相平。接通电源一分钟后，通过R1､R2的电流分别为I1､I2，则( ) A.I1>I2，U形管B中液面的高度差较大 B.I1<I2，U形管A中液面的高度差较大 C.I1=I2，U形管B中液面的高度差较大 D.I1=I2，U形管A中液面的高度差较大 2.[2025杭州余杭期末]在探究“电流产生的热量与电阻大小关系”时，需要控制流经两只电阻的电流相等，并通过玻璃管中煤油高度的变化来间接比较电阻产生热量的多少，已知RA>RB，玻璃管中煤油初始高度一致，其主要实验装置如图所示，则关于该实验的分析和预测不正确的是（ ） A.转换法是该实验采用的科学方法之一 B.应将A、B两只电阻并联起来以控制电压相等 C.a玻璃管中的液面高度高于b玻璃管 D.本实验还需要控制煤油质量、玻璃管口径等一致 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5V，电热丝R=1Ω。下列说法正确的是（ ） A.该设备利用电流的化学效应实现高温封口 B.该设备电路正常工作时的功率为5W C.正常使用该设备3s产生的热量为75J D.若使用时总将塑料袋烫坏，可以减小电热丝的阻值 4.[2025余姚城区学校联考]将一台“220V 100W”电视机，一个“220V 100W”节能灯，一个“220V 100W”空气加热器，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ） A.空气加热器 B.电视机 C.节能灯 D.一样多 5. [2025杭州西湖期末模拟]如图所示，两只相同的烧瓶，瓶塞上各插入一支温度计，瓶内装有电阻丝，电阻丝的阻值分别为R1、R2。在两只烧瓶中装入煤油或水（水和煤油均为室温），两电阻丝接入相应电路，无法完成的实验是（ ） A.烧瓶中装入等质量的煤油，若R1<R2且串联，探究电热与电阻大小的关系 B.烧瓶中装入等质量的煤油，若R1<R2且并联，探究电热与电流大小的关系 C.烧瓶中分别装入等质量的水和煤油，若R1=R2且串联，比较水和煤油的吸热能力 D.烧瓶中分别装入等质量的水（比热容已知）和煤油，若R1=R2且串联，粗略测量煤油的比热容 6.[2025北京交大附中月考]如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1>R2，闭合开关，电路产生的总热量由大到小的顺序是（ ） A.Q甲>Q乙>Q丙>Q丁　　　　B.Q丁>Q丙>Q乙>Q甲 C.Q丁>Q乙>Q甲>Q丙　　　　D.Q丙>Q乙>Q甲>Q丁 7.如图所示，ab和bc是两根电热丝，若将a､b端接在某一电压恒定的电源两端时，1min产生的电热是120J；若将b､C端接在同一电源两端，1min产生的电热是60J，则把a､C端接在这个电源两端时，1min产生的电热是____J。 8.[2024浙江金华调研]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10s消耗的电能为________J，产生的热量为_______J，该电动机的效率为_______(结果保留到0.1%)。 9.[2024山东威海中考]如图所示，电源电压恒定，电流表的量程为“0~3A”，。只闭合开关S，滑动变阻器R（40Ω 1A）的滑片P处于中点时，小灯泡L（3V 1.8W）正常发光，则电源电压为_______V。当开关全部闭合时，在保证电路安全的前提下，该电路消耗的最大功率为_______W（不考虑灯丝电阻的变化）。 10.[2024四川乐山中考]如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为，则R1=_______；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生的热量为_______J。 11. [2025温州八校三模]小科设计了如图所示的实验装置研究“电流的热效应与电阻大小的关系”。 （1）电路采用这种连接方式，可以控制相同的因素有_____________________。 （2）闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到甲气球先鼓起来。则两个电阻的大小关系是R1______R2。 12.[2025杭州萧山段考]如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220伏，高温挡和低温挡的额定功率分别为2100瓦和1000瓦，简化电路如图乙所示。 （1）当开关S1、S2均闭合时，加热器处于________（填“高温挡”或“低温挡”）。 （2）求电阻丝R2的阻值。 （3）求在额定电压下，使用高温挡工作2小时，加热器产生的热量。 13.[2025浙江宁波期末]如图所示，一款电暖桌的铭牌上标有“220V 110Ω”字样，其宣传语为“日耗电不超5元”(一天按24小时计算)。将该电暖桌接入家庭电路中，则： （1）电暖桌正常工作时，通过它的电流是多少？ （2）通电1小时电暖桌产生的热量是多少？ （3）若每度电的费用是0.6元，请分析说明宣传语是否真实。 14.电脑的中央处理器简称CPU，是电脑的心脏，决定着电脑的运算速度。它由主板供电，运算速度可认为由电流大小决定，同时自己要发热，“超频”可以提高CPU的运算速度，“超频”的方法之一就是通过改变主板上的“跳线”来提高CPU两端的电压。 （1）如图所示为主板上一跳线装置，“超频”时应连接哪两个接线柱？ （2）该CPU正常工作时两端电压为1.5V，通过的电流为2mA，“超频”后其两端电压提高到2V，若把CPU视为纯电阻，则“超频”后CPU每分钟多产生多少热量？ （3）若电阻R的阻值为500Ω，则（2）中CPU正常工作时R和CPU的总功率为多少？ 15.一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图，均为加热电阻（阻值保持不变）。已知的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求： （1）的阻值是多少？ （2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，用时14min，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少？ 额定电压 220V 低温挡功率 中温挡功率 440W 高温挡功率 1100W 【链接中考】 1.[2025宁波多校联考一模]下列事例中，不属于利用电热工作的是（ ） A.用家用电饭锅煮米饭 B.用电烙铁焊接电器元件 C.用电热孵卵器孵小鸡 D.用继电器作烟雾报警器 2.[2025舟山重点中学三模]两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1、R2产生的热量之比为（ ） A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4 3.[2024山东德州中考]图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于________挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，，则R2的阻值为________，高温挡的电功率为________W。 3 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 能量的转化与守恒 第6节　电能 第4课时 电热器与焦耳定律 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 焦耳定律 1 题型2 电热的计算 6 【能力培优练】 11 【链接中考】 19 【重难题型讲解】 题型1 焦耳定律 一、电流的热效应 电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。其实质上是电能转化为内能的过程。 二、电热器 1.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。如：电饭煲、电热水壶、电熨斗、电吹风机、电烙铁等。 2.电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。 3.电热的危害：很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，用于通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热。 三、焦耳定律 1.实验探究：研究电热跟哪些因素有关 （1）实验过程： ①两根电阻丝串联时，工作电流相等，加热后，相同时间内，电阻越大的玻璃管中的煤油上升的高度越高。 ②调节变阻器以增大电流，在与①相同的时间里，任一管中煤油的高度都变大。 （2）结论：电流、通电时间一定时，电阻越大，电阻放出的热量越多；电阻、通电时间一定时，电流越大，电阻放出的热量越多。 （3）实验分析 ①实验方法 转换法：根据煤油在玻璃管里上升的高度（等效于温度计的示数）来判断电流通过电阻丝产生电热的多少。因此，管径越细，单位体积液面升高的越高，效果也越明显。 控制变量法：采用两阻值不同的电阻丝串联控制电流相等，探究电热与电阻的关系；采用同一电阻，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，探究电热与电流的关系。 ②实验采用煤油的目的：一是煤油的比热容较小，吸收相同的热量，煤油升温快，热膨胀效果明显，便于观察和读数；二是煤油是绝缘体。 ③实验中将电阻丝绕成螺旋形是为了减小热量散失，使实验效果更明显。 ④实验时，在两个烧瓶中要装入质量相等的煤油。根据吸热公式Q＝cmΔt可知，同种物质质量相等时，吸收的热量越多，温度升高越多，故可用温度计的示数来判断电流通过电阻丝产生热量的多少。 2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。 3.数学表达式：Q＝I2Rt。 ★特别提醒 ①当几个导体串联时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用公式Q＝I2Rt分析电热，此时导体产生的热量与导体的电阻成正比；当几个导体并联时，由于加在导体两端的电压相等，通电时间也相等，应用公式Q＝t分析电热，此时导体产生的热量与电阻成反比。 ②由公式Q＝I2Rt可以看出，导体产生的热量受电流的影响最大。 【典例1-1】[2024浙江宁波模拟]下列事例中，不属于利用电热工作的是（ ） A.用家用电饭锅煮米饭 B.用电烙铁焊接电器元件 C.用电热孵卵器孵小鸡 D.用继电器作烟雾报警器 【答案】D 【解析】用家用电饭锅煮米饭､用电烙铁焊接电器元件､用电热孵卵器孵小鸡，都是将电能转化为内能，都是利用电热工作的，A､B､C不符合题意；用继电器作烟雾报警器利用的是电流的磁效应，D符合题意。故选D。 【典例1-2】[2024浙江丽水期末]小科用如图所示的电路探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”，下列说法正确的是（ ） A.玻璃管越粗实验现象越明显 B.两烧瓶中分别装等质量的水和煤油 C.本实验需控制两烧瓶中电阻丝的长度､横截面积､材料均相同 D.该装置还可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 【答案】D 【解析】电阻丝放出热量使液体受热体积膨胀，于是玻璃管内液柱升高，根据V=Sh可知，在液体体积的变化相同的情况下，玻璃管越粗，则液柱升高得越少，实验现象越不明显，故A错误；根据控制变量法可知，两烧瓶内应该装质量相同的同种液体，故B错误；为探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，要保持其他条件相同，而电阻丝阻值不同，若电阻丝的长度､横截面积､材料均相同，则电阻丝的阻值相同，这样就无法探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系时，控制电阻和通电时间相同，通过调节变阻器的滑片改变电流大小即可完成探究，故D正确。 跟踪训练1-1 [2025河北邯郸期末]小明在做“探究影响电流热效应的因素”的实验，实验装置如图甲所示，两锥形瓶内装有初温相等的等量煤油。闭合开关S一段时间后，实验现象如图乙所示。流经R1的电流为I1，流经R2的电流为I2，则（ ）A 甲 乙 A.R1>R2，I1=I2 B.R1>R2，I1>I2 C.R1<R2，I1=I2 D.R1<R2，I1<I2 【答案】A 【解析】题图甲､乙中，两电阻丝串联，通过的电流相等，I1=I2；由题图乙知，装电阻丝R1的瓶内煤油升温较多，因两瓶内装有等量煤油，根据Q=cm△t可知电阻丝R1放出的热量多，因电流和通电时间相同，由Q=I2Rt可知R1>R2。故选A。 跟踪训练1-2 如图，甲、乙是“探究电流通过导体产生的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。下列分析正确的是（　　） A．通过U形管两侧液面高度差反映电流通过导体产生热量的多少，利用了等效替代法 B．甲实验通电一段时间后，右侧容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系 D．乙实验通电一段时间后，左侧容器内电阻产生的热量与右侧容器内电阻产生的热量之比为2∶1 【答案】B 【解析】A．根据转换法知道，通过U形管两侧液面高度差反映电流通过导体产生热量的多少，故A错误；B．甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，根据转换法，右侧容器内空气吸收的热量更多，故B正确；C．乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；D．乙实验中，右侧两等值电阻并联，由并联电路电压的规律和欧姆定律知道，通过右侧两电阻的电流相等，根据串联电路电流的规律结合并联电路电流的规律，可知通过左侧容器的电流是通过右侧容器内电阻电流的2倍，由焦耳定律Q=I2Rt知道，在电流电阻和通电时间不变时，产生热量与电流的平方成正比，故通电一段时间后，左侧容器内电阻产生的热量与右侧容器内电阻产生的热量之比为4∶1，故D错误。 跟踪训练1-3 [2025杭州保俶塔实验学校月考]小胡设计了探究“影响电流热效应的因素”的实验，实验电路如图甲所示： （1）在闭合开关后，将滑片移到某一位置，通过______________________来判断电流通过电阻丝产生热量的多少，利用了_______法。 （2）小胡为探究电流变大对电流热效应的影响，他将图甲中所示的滑片往______（填“A”或“B”）端移动。两次实验得到的数据如表所示： 实验次数 电流/A 通电时间/min 电阻/Ω 玻璃管液面升高的高度/mm 1 0.2 1 10 10 2 0.4 1 10 40 小胡根据表中数据，得出结论：同一电阻丝，在通电时间相同时，产生的热量与电流的平方成正比。请指出存在的不足之处：______________________________________。 （3）小胡为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响，选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝，小胡应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1_______（填“并联”或“串联”）接入电路中。 【答案】（1）玻璃管中液面上升的高度；转换（2）A；实验次数太少，无法得出普遍规律（3）串联 【解析】（1）判断电流通过电阻丝产生热量的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中液面上升的高度，利用了转换法；（2）要使电流变大，必须使电路的总电阻变小，故滑片需向A端移动；表中只有两组数据，数据过少，从两组数据得出结论，无法避免实验的偶然性，无法得出普遍规律；（3）探究电阻大小对电流热效应的影响，需控制电流和通电时间相同，串联电路能满足这一要求，故需将两电阻丝串联接入电路。 题型2 电热的计算 1．Q＝I2Rt适用于任何用电器。 2．电热计算推导公式：对于纯电阻电路，即电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等。那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即 Q＝W＝UIt＝t＝I2Rt＝Pt ★特别提醒 ①焦耳定律公式Q＝I2Rt是由实验总结出来的，适用于任何电路的热量计算。 ②公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的，也是对应于同一状态的；计算是个物理量的单位一定要统一使用国际单位，公式中的电流I的单位用安培，电阻R的单位用欧姆，通电时间t的单位用秒，这样热量Q的单位才是焦耳。 ③在纯电阻电路中，消耗的电能等于电热，即W＝Q。实际生活中纯电阻的用电器就是电热器。 ④在非纯电阻电路中，电能只有一部分用来产生热量，所以消耗的电能大于电热，即W＞Q。在非纯电阻电路中，计算消耗的电能只能用W＝Pt＝UIt，计算电热只能用Q＝I2Rt。 ⑤串联电路中常用公式：Q= I2Rt； Q1∶Q2∶Q3∶…Qn=R1∶R2∶R3∶…∶Rn 并联电路中常用公式：Q＝t Q1∶Q2=R2∶R1 无论用电器串联或并联，计算在一定时间所产生的总热量，常用公式Q= Q1+Q2+…Qn。 3.电热器的“双挡”问题 （1）多挡位的实质：电热器往往需要设计不同的挡位，切换电热器的开关，就能改变电热器的挡位，其实质是改变电热器的电功率. “双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡” 和“低温挡”。根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大。所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。 （2）“双挡”的控制开关 ①短路式：当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡。如右图所示，开关S闭合，电阻R短路；开关S断开，电阻R、R0串联. ②并联式：两个电阻并联，把开关与其中一个电阻串联，如右图所示。只闭合开关S2，电阻R2工作；开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联. ③单刀双掷式 主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如图所示。 当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。 （3）为什么电炉工作时“电炉丝热得发红而导线却不怎么热”: 由于电炉丝和导线串联在电路中，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，根据 “在电流相等的条件下，电能转化成热时的功率跟电阻成正比”，Q=I2Rt可知，在通电时间相同时，电流通过电炉产生的热量比电流通过导线产生的热量要多得多．所以电炉丝热得发红，而导线却不怎么热。 【典例2-1】[2025浙江宁波调研]甲､乙两电热丝的电阻之比为4：3，通过的电流之比为1：2，则相同时间内产生的热量之比为（ ） A.1：3 B.3：1 C.2：3 D.3：2 【答案】A 【解析】根据题意可知，甲､乙两电热丝的电阻之比为R甲：R乙=4：3，通过的电流之比为I甲：I乙=1：2，则相同时间内产生的热量之比为，故A正确。故选A。 关键点拨:知道甲､乙两电热丝的电阻之比和通过的电流之比，利用Q=I^2Rt可知相同时间内产生的热量之比。 【典例2-2】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正常工作，通电时间相同，则下列说法正确的是（ ） A.三个用电器产生的热量一样多 B.三个用电器消耗的电能一样多 C.电视机产生的热量最多 D.电风扇产生的热量最多 【答案】B 【解析】在这三个用电器中，电视机将一部分电能转化为内能，一部分转化为光能和声能，电风扇将一部分电能转化为内能，大部分转化为机械能，只有电烙铁将电能全部转化为内能，故相同时间内电烙铁产生的热量最多，故A､C､D错误。用电器消耗的电能计算公式为W=Pt，因这三个用电器额定功率相同，接入电路正常工作，通电时间相同，消耗的电能相同，故B正确。 易错警示：电能全部转化为内能的电路称为纯电阻电路。纯电阻电路消耗的电能､产生的电热可用W=Q=UIt=I2Rt==Pt计算；非纯电阻电路消耗的电能只能用W=UIt=Pt计算，产生的电热只能用Q=I2Rt计算。 【典例2-3】图甲是一款养生壶，图乙是其简化电路图，部分参数如下表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化），[粥的比热容取]，求： 额定电压/V 220 加热挡功率/W 880 保温挡功率/W 176 （1）加热挡正常工作时，电路中的电流； （2）电热丝的阻值； （3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要加热挡正常工作500s，此养生壶的加热效率。 【答案】（1）4A （2）220Ω （3）80% 【解析】（1）根据P=UI可得，加热挡正常工作时，电路中的电流为 （2）根据串并联电路的电阻特点可知，当开关S拨至a时，两电阻串联，电路总电阻最大，根据可知，电功率最小，养生壶处于保温挡；当开关S拨至b时，电路为R1的简单电路，电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，养生壶处于加热挡。根据可得，电热丝R1的阻值为；R1和R2的串联总电阻为 所以，电热丝R2的阻值为。 （3）根据可得，粥吸收的热量为 加热挡正常工作500s消耗的电能为 则此养生壶的加热效率为 跟踪训练2-1 一个电器电阻为R，当通过它的电流为I时，通电时间𝑡内产生的热量为Q，若要使它产生的热量为4Q，下列方法正确的是（ ） A.电阻R不变，电流I变为原来的2倍，通电时间𝑡不变 B.电阻R减半，电流𝐼变为原来的2倍，通电时间𝑡不变 C.电阻R不变，电流𝐼不变，通电时间𝑡变为原来的2倍 D.电阻变为原来的2倍，电流I不变，通电时间𝑡不变 【答案】A 【解析】由题中已知数据及焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻R不变，电流I变为原来的2倍，通电时间t不变，则产生的热量为Q1==4I2Rt=4Q，故A正确；电阻R减半，电流I变为原来的2倍，通电时间t不变，则产生的热量为Q2=I'2R't=2I2Rt=2Q，故B错误；电阻R不变，电流I不变，通电时间t变为原来的2倍，则产生的热量为Q3=I2Rt'=2I2Rt=2Q，故C错误；电阻R变为原来的2倍，电流I不变，通电时间t不变，则产生的热量为Q4=I2R''t=2I2Rt=2Q，故D错误。 跟踪训练2-2 [2025浙江绍兴质检]严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。某只电热靴内的加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关(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。这只电热靴的低温挡功率为7W，在低温挡通电10min产生的热量是_______J，若要调至中温挡，需将金属片M拨至___(填“𝑎”“𝑏”或“𝑐”)处。 【答案】4200 𝑏 【解析】当S1闭合､M接a时，R1用全部的电阻丝与R2串联；当S1闭合､M接b时，R1用一半的电阻丝与R2串联；当S1闭合､M接C时，电路中只有R2工作。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电阻丝R1､R2规格相同且阻值不变，根据P=可知S1闭合､M接a时，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热靴处于低温挡；当S1闭合､M接b时，电热靴处于中温挡；当S1闭合､M接C时，只有R工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热靴处于高温挡。在低温挡通电10min产生的热量W=Pt=7W×10×60s=4200J。 跟踪训练2-3 图甲为某电热饮水机，有加热和保温两挡功能，其简化电路如图乙所示，已知电热饮水机的额定保温功率为44W，R1的阻值为55Ω，求： （1）饮水机加热挡的功率； （2）R2的阻值； （3）保温时R1两端的电压。 【答案】（1）880W （2）1045Ω （3）11V 【解析】（1）当开关S和S0都闭合时，电路为R1的简单电路，电路总电阻最小，电路的总功率最大，为加热挡；当开关S闭合，S0断开时，R1、R2串联，电路电阻最大，为保温挡。饮水机加热挡的功率 （2）由可知，此时电路的总电阻 所以R2的阻值 （3）保温时，电路中的电流 由欧姆定律得，保温时R1两端的电压。 【能力培优练】 1.[2025浙江宁波期中]如图是探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置。将两根阻值不等的电阻丝R1､R2串联后分别放入两个透明容器中，并在容器中封闭等量的空气。通电前，A､B两个U形管内的液面相平。接通电源一分钟后，通过R1､R2的电流分别为I1､I2，则( ) A.I1>I2，U形管B中液面的高度差较大 B.I1<I2，U形管A中液面的高度差较大 C.I1=I2，U形管B中液面的高度差较大 D.I1=I2，U形管A中液面的高度差较大 【答案】C 【解析】两电阻丝串联，通过它们的电流相等，故A､B错误；由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，R2的电阻较大，产生的热量较多，则U形管B中液面的高度差较大，故D错误，C正确。故选C。 2.[2025杭州余杭期末]在探究“电流产生的热量与电阻大小关系”时，需要控制流经两只电阻的电流相等，并通过玻璃管中煤油高度的变化来间接比较电阻产生热量的多少，已知RA>RB，玻璃管中煤油初始高度一致，其主要实验装置如图所示，则关于该实验的分析和预测不正确的是（ ） A.转换法是该实验采用的科学方法之一 B.应将A、B两只电阻并联起来以控制电压相等 C.a玻璃管中的液面高度高于b玻璃管 D.本实验还需要控制煤油质量、玻璃管口径等一致 【答案】B 【解析】电阻产生热量的多少可通过玻璃管中煤油的高度来间接比较，这种方法为转换法，A正确；在探究“电流产生的热量与电阻大小关系”时，需控制电流与通电时间相同，故应组成串联电路，B错误；由于RA>RB，相同条件下A电阻丝产生的热量更多，a玻璃管中液面高度更高，C正确；为了比较玻璃管中液面高度，还需要控制煤油质量、玻璃管口径等一致，D正确。故选B。 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5V，电热丝R=1Ω。下列说法正确的是（ ） A.该设备利用电流的化学效应实现高温封口 B.该设备电路正常工作时的功率为5W C.正常使用该设备3s产生的热量为75J D.若使用时总将塑料袋烫坏，可以减小电热丝的阻值 【答案】C 【解析】电流通过电阻使电阻温度升高，所以该设备是利用电流的热效应实现高温封口的，故A错误；该设备电路正常工作时的功率为P=U2/R=(5 V)2/1 Ω=25 W，故B错误；正常使用该设备3 s产生的热量为Q=I2Rt=Pt=25 W×3 s=75 J，故C正确；由公式Q=I2Rt=U2t/R可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值，故D错误。故选C。 4.[2025余姚城区学校联考]将一台“220V 100W”电视机，一个“220V 100W”节能灯，一个“220V 100W”空气加热器，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ） A.空气加热器 B.电视机 C.节能灯 D.一样多 【答案】A 【解析】因为电源电压U=220V，则三种用电器的实际功率P=P额=100W；由W=Pt可知，在相同时间内，三种用电器消耗的电能相同；节能灯将大部分电能转化为光能，电视机主要将电能转化为光能和声能，空气加热器将电能全部转化为内能，则产生热量最多的是空气加热器。故选A。 5. [2025杭州西湖期末模拟]如图所示，两只相同的烧瓶，瓶塞上各插入一支温度计，瓶内装有电阻丝，电阻丝的阻值分别为R1、R2。在两只烧瓶中装入煤油或水（水和煤油均为室温），两电阻丝接入相应电路，无法完成的实验是（ ） A.烧瓶中装入等质量的煤油，若R1<R2且串联，探究电热与电阻大小的关系 B.烧瓶中装入等质量的煤油，若R1<R2且并联，探究电热与电流大小的关系 C.烧瓶中分别装入等质量的水和煤油，若R1=R2且串联，比较水和煤油的吸热能力 D.烧瓶中分别装入等质量的水（比热容已知）和煤油，若R1=R2且串联，粗略测量煤油的比热容 【答案】B 【解析】探究电热与电阻大小的关系，应控制两电阻丝的电阻不同，烧瓶中装入煤油的质量相等，通过两电阻丝的电流和通电时间相同（两电阻串联），故A正确；探究电热与电流大小的关系，应使电流大小不同，烧瓶中装入煤油的质量相等，电阻丝的电阻相同，故B错误；若R1=R2且串联，则相同时间内，两电阻丝产生的热量相同，水和煤油的质量相同，谁的温度变化量小，谁的吸热能力强，故C正确；若R1=R2且串联，则相同时间内，两电阻丝产生的热量相同，相同质量的水和煤油吸收的热量相同，用温度计分别测量出水和煤油的温度变化量，由Q=cm△t列等式可计算出煤油的比热容，故D正确。故选B。 6.[2025北京交大附中月考]如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1>R2，闭合开关，电路产生的总热量由大到小的顺序是（ ） A.Q甲>Q乙>Q丙>Q丁　　　　B.Q丁>Q丙>Q乙>Q甲 C.Q丁>Q乙>Q甲>Q丙　　　　D.Q丙>Q乙>Q甲>Q丁 【答案】C 【解析】图甲为R1的简单电路；图乙为R2的简单电路；图丙中R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻为R丙=R1+R2；图丁中R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R丁<R2；则有R丙>R甲>R乙>R丁；电源电压U相同，由Q=I2Rt=U2t/R可知，电路产生的总热量关系为Q丁>Q乙>Q甲>Q丙；故选C。 7.如图所示，ab和bc是两根电热丝，若将a､b端接在某一电压恒定的电源两端时，1min产生的电热是120J；若将b､C端接在同一电源两端，1min产生的电热是60J，则把a､C端接在这个电源两端时，1min产生的电热是____J。 【答案】40 【解析】电热丝为纯电阻，可根据来计算。、的电阻分别为、，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则串联时的总电阻，把、端接在这个电源两端时，产生的电热。 8.[2024浙江金华调研]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10s消耗的电能为________J，产生的热量为_______J，该电动机的效率为_______(结果保留到0.1%)。 【答案】38000 2000 94.7% 【解析】电动机正常工作10s消耗的电能W电=UIt=380V×10A×10s=38000J； 产生的热量；电动机转化成的机械能,所以电动机的效率。 9.[2024山东威海中考]如图所示，电源电压恒定，电流表的量程为“0~3A”，。只闭合开关S，滑动变阻器R（40Ω 1A）的滑片P处于中点时，小灯泡L（3V 1.8W）正常发光，则电源电压为_______V。当开关全部闭合时，在保证电路安全的前提下，该电路消耗的最大功率为_______W（不考虑灯丝电阻的变化）。 【答案】15 30 【解析】只闭合开关S，此时变阻器与灯泡串联，滑动变阻器R（40Ω  1A）的滑片P处于中点时，接入电路的电阻为20Ω，不考虑灯丝电阻的变化，小灯泡的阻值为 灯泡正常发光，则电路中的电流为 则电源电压为 当开关全部闭合时，灯泡短路，变阻器和定值电阻并联，当电流最大时，电路消耗的电功率最大，变阻器允许通过的最大电流为1A，则变阻器的最大功率为 定值电阻的功率为 则电路的最大功率为 10.[2024四川乐山中考]如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为，则R1=_______；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生的热量为_______J。 【答案】51.6 13200 【解析】由图乙可知，当两个开关都闭合时，电阻R2短路，电路只有R1，此时电路中电阻小，根据可知功率大，即为高温挡，则R1的电阻为 当开关S1闭合，S2断开时，两个电阻串联，电路中电阻最大，根据可知功率小，即为低温挡，则通电1min产生的热量为 11. [2025温州八校三模]小科设计了如图所示的实验装置研究“电流的热效应与电阻大小的关系”。 （1）电路采用这种连接方式，可以控制相同的因素有_____________________。 （2）闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到甲气球先鼓起来。则两个电阻的大小关系是R1______R2。 【答案】（1）通过电阻的电流和通电时间 （2）> 【解析】（1）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制通过电阻的电流和通电时间相同；（2）实验中阻值不相等的两电阻串联，开关控制整个电路，则通过两电阻的电流和通电时间相等；观察到甲气球先鼓起来，说明R1产生的热量多，由Q=I2Rt可知，R1>R2。 12.[2025杭州萧山段考]如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220伏，高温挡和低温挡的额定功率分别为2100瓦和1000瓦，简化电路如图乙所示。 （1）当开关S1、S2均闭合时，加热器处于________（填“高温挡”或“低温挡”）。 （2）求电阻丝R2的阻值。 （3）求在额定电压下，使用高温挡工作2小时，加热器产生的热量。 【答案】（1）高温挡 （2）44Ω （3）1.512×10⁷J 【解析】（1）根据P=U2/R可知，电源电压不变，电阻越小功率越大。当只闭合S1时，只有R1接入电路，当开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，并联后的总电阻小于R1的阻值，故当开关S1、S2均闭合时为高温挡； （2）P总=2100W，P1=1000W，所以电阻丝R2的电功率P2=P总-P1=1100W，R2=U2/P2=(220V)2/1100W=44Ω； （3）Q=W=P总t=2100W×2×3600s=1.512×107J。 13.[2025浙江宁波期末]如图所示，一款电暖桌的铭牌上标有“220V 110Ω”字样，其宣传语为“日耗电不超5元”(一天按24小时计算)。将该电暖桌接入家庭电路中，则： （1）电暖桌正常工作时，通过它的电流是多少？ （2）通电1小时电暖桌产生的热量是多少？ （3）若每度电的费用是0.6元，请分析说明宣传语是否真实。 【解】（1）由电暖桌的铭牌可知，电暖桌正常工作时，通过它的电流I==2A。 （2）通电1h电暖桌产生的热量Q=I2Rt=(2A)2×110Ω×1×3600s=1.584×106J。 （3）通电1h电暖桌消耗的电能 W=𝑈额It=220V×2A×1×3600s=1.584×106J=0.44kW=0.44度，电暖桌通电一天消耗的电能为0.44度×24=10.56度，电暖桌通电一天所需的电费为10.56度×0.6元/度=6.336元>5 元，所以宣传语不真实。 14.电脑的中央处理器简称CPU，是电脑的心脏，决定着电脑的运算速度。它由主板供电，运算速度可认为由电流大小决定，同时自己要发热，“超频”可以提高CPU的运算速度，“超频”的方法之一就是通过改变主板上的“跳线”来提高CPU两端的电压。 （1）如图所示为主板上一跳线装置，“超频”时应连接哪两个接线柱？ （2）该CPU正常工作时两端电压为1.5V，通过的电流为2mA，“超频”后其两端电压提高到2V，若把CPU视为纯电阻，则“超频”后CPU每分钟多产生多少热量？ （3）若电阻R的阻值为500Ω，则（2）中CPU正常工作时R和CPU的总功率为多少？ 【解】（1）由电路图可知，连接2､3时，电阻R与CPU串联，电路中电阻较大，电流较小，CPU两端的电压也较小；连接1､2时，电路为CPU的简单电路，电路中电阻较小，电流较大，CPU两端的电压也较大。由此可见，“超频”时应连接1､2两个接线柱。 （2）由可知，的电阻,“超频”后两端的电压，电路中的电流,“超频”后每分钟多产生的热量。 （3）CPU正常工作时R和CPU的总功率。 15.一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图，均为加热电阻（阻值保持不变）。已知的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求： （1）的阻值是多少？ （2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，用时14min，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少？ 额定电压 220V 低温挡功率 中温挡功率 440W 高温挡功率 1100W 【答案】（1）66Ω；（2）220W；（3）400W 【解析】（1）从表格中可知，高温档的功率为1100W，再由图乙可知，当高温档时，只R3连入电路，电源电压为220V，由得，R3的电阻值为 从表中还可知道，中温档的功率为400W，再由图乙，中温档时，只有R2和R3串联接入电路，电源电压220V，根据电功率推导式得 解得，即R2的阻值是。 （2）低温档时，R1，R3串联，由（1）得电火锅在低温挡工作时的功率为 （3）水吸收的内能为 不计热损失，高温档时，消耗的电能为 该电火锅的实际功率为 答：（1）的阻值是66Ω； （2）电火锅在低温挡工作时的功率是220W； （3）该电火锅中温档的实际功率是400W。 【链接中考】 1.[2025宁波多校联考一模]下列事例中，不属于利用电热工作的是（ ） A.用家用电饭锅煮米饭 B.用电烙铁焊接电器元件 C.用电热孵卵器孵小鸡 D.用继电器作烟雾报警器 【答案】D 【解析】电饭锅、电烙铁、电热孵卵器工作时，都是将电能转化为内能，都是利用电流的热效应工作的；用继电器作烟雾报警器，继电器中的主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故D符合题意。 2.[2025舟山重点中学三模]两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1、R2产生的热量之比为（ ） A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4 【答案】A 【解析】由图可知，该电路为并联电路，各支路两端电压相等，由图乙可知，电压相同时，通过R1、R2的电流之比为2∶1；通电时间相同，电压相同，则根据Q=W=UIt可知，产生的热量之比为2∶1。故选A。 3.[2024山东德州中考]图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于________挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，，则R2的阻值为________，高温挡的电功率为________W。 【答案】低温 22 2750 【解析】当开关S1断开，S2接a时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，根据可知，总功率最小，蒸箱处于低温挡；当开关闭合，接时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，蒸箱处于高温档；当开关S1闭合、接时，只有工作，蒸箱处于中温挡。 当开关S1断开、S2接时，通过温控开关的电流即串联电路中的电流为，此时电路的总电阻，则的阻值 ]当开关闭合，接时，R1、R2并联，干路电流，则高温挡的电功率。 1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $