17.3 焦耳定律 同步练习----2025-2026学年九年级上册物理沪科版

17.3 焦耳定律 一．选择题（共8小题） 1．（2025秋•邯郸期中）一根电炉丝烧坏了，切掉了后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比（　　） A．4：3 B．3：4 C．1：3 D．1：4 2．（2025•永寿县校级模拟）电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列事例中，属于防止电热危害的是（　　） A．用电水壶烧水 B．大型爆破工程，利用电热装置引爆炸药 C．电动机外壳有散热片 D．家用电器长时间停用，隔一段时间通电一次 3．（2025•中江县模拟）小明在使用电炉子的时候发现，电炉丝已经热得发红了，与之相连的导线却不怎么热，对这个现象描述正确的是（　　） A．电炉丝和导线两端的电压相等，而导线的电阻小，所以导线没有电炉丝热 B．通过电炉丝和导线的电流是一样的，而导线的电阻小，所以导线没有电炉丝热 C．电炉丝和导线的电阻相同，而电炉丝的热效应大，所以导线没有电炉丝热 D．电炉丝和导线消耗的电能是一样的，只是电炉丝转化的内能多，所以电炉丝热 4．（2025•大冶市模拟）如图是探究电流通过导体时产生热的多少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，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　） A．该实验装置主要是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 C．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 D．将右边容器外的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就是探究电流产生的热量与电阻的关系 5．（2025•湖北模拟）如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为3.3Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加了0.1A C．开关S1、S2同时闭合时，电路总功率为1.8W D．闭合开关S1、S2时，在10min内电阻R产生的热量为240J 6．（2025•齐齐哈尔一模）如图甲所示，先将包口香糖的锡纸中间剪掉一些，再将锡纸条接在电池的正负极上，不一会儿锡纸条开始冒烟并着火，如图乙所示。为了便于从电学角度分析锡纸条bc段着火的原因，小明将图甲所示的锡纸简化为图丙所示的形状，然后比较ab段和bc段的相关电学物理量。下列四个选项中正确的是（　　） A．Rab＞Rbc、Iab＞Ibc、Qab＞Qbc B．Rab＜Rbc、Iab＝Jbc、Qab＜Qbc C．Rab＞Rbc、Uab＞Ubc、Qab＞Qbc D．Rab＜Rbc、Uab＝Ubc、Qab＜Qbc 7．（2025•武汉模拟）某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”。两个透明容器中都有一段电阻丝且密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　） ①图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 ②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 ③图乙中右边透明容器中电阻丝阻值为10Ω，可以探究电流产生的热量与电流的关系。 ④图甲实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象。 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 8．（2025•扬州三模）如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　） A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω B．电源电压U的大小6V C．R0的阻值20Ω D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J 二．填空题（共5小题） 9．（2025秋•富锦市期中）某导体电阻为20Ω，通过它的电流为0.2A，则它两端的电压为　 　 V，10s内产生的热量为　 　 J。 10．（2024秋•莱州市期末）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，从而熔化塑料实现封口。如图乙所示是其原理电路图，若电源电压是4.5V，发热电阻R的阻值为1.5Ω，闭合开关，则10s内封口机会产生 　 　 J的热量。若封口时因温度不够塑料袋总是粘连效果不好，应将发热电阻换成阻值更 　 　 （选填“大”或“小”）的电阻。 11．（2025•湘西州模拟）有一种在野外没有火种情况下的应急取火方法：把口香糖锡箔纸剪成如图甲所示形状，将锡箔纸弯曲使其有锡箔的一面连接电池两极如图乙，过一会儿锡箔纸中间就会起火燃烧。锡箔纸被剪前后其密度大小将　 　 ；较窄处会起火是因为与两端相比，在时间相同的情况下，产生的热量更　 　 。 12．（2025•格尔木市二模）红米快充技术取得巨大突破，5min就可充满4100mAh的手机电池，即快充充电器输出的　 　 较大，从而提高电能传输速度；其正常工作时，通过快充充电线中的电流较大，根据　 　 ，为了减小数据线上电能的损耗，其充电线比普通手机充电线要粗一些。 13．（2024秋•广安校级期末）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”，L1标有“10V 5W”，L2标有“15V 15W”。当只闭合S，滑动变阻器接入电路电阻为10Ω时，L1正常发光，则电源电压为 　 　 V；当闭合全部开关，滑片P置于中点，通电1min，整个电路产生的热量为 　 　 J。（不考虑灯的电阻受温度影响） 三．实验探究题（共1小题） 14．（2025秋•潮阳区校级月考）（1）如图1所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，这说明 　 　 。 （2）如图2所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着等量的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体。 ①实验时，通过U形管中 　 　 来判断导体产生热量的多少。 ②乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 　 　 不同，电阻R3　 　 （选填“能”或“不能”）换成10Ω。 ③某小组在做图甲实验时，通电一段时间，发现其中左侧管内液面高度发生变化，右侧管内液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是 　 　 。 ④某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因：　 　 。 四．计算题（共1小题） 15．（2025•涟水县三模）为满足人们对健康饮食的追求，某品牌推出了一款新型电热饭盒如图甲，图乙虚线内是电热饭盒内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R1＝374Ω（阻值不随温度变化，部分参数如表所示）。求： 额定电压 220V 额定功率 低温挡 高温挡 440W （1）电热饭盒在高温挡正常工作时，通过它的电流； （2）电阻R2的阻值及低温挡的功率； （3）高温挡工作5分钟，低温挡工作3分钟放出的总热量是多少？ 17.3 焦耳定律 参考答案与试题解析 一．选择题（共8小题） 1．（2025秋•邯郸期中）一根电炉丝烧坏了，切掉了后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比（　　） A．4：3 B．3：4 C．1：3 D．1：4 【考点】焦耳定律推导公式的应用；电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系． 【专题】电与热、生活用电；应用能力． 【答案】A 【分析】电炉丝断了，去掉后，电阻变为原来的，知道仍然接在原来的电源两端，所加电压不变、通电时间不变，利用Q＝W分析判断。 【解答】解：电炉丝坏了，去掉了， 则现在电炉丝和原来电炉丝的电阻之比： R现在：R原来R：R＝3：4， 因为电流通过电炉丝做功时消耗的电能全部转化为内能， 所以，Q＝Wt， 由于仍然接在原来的电源两端，所加电压相等， 所以，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比： Q现在：Q原来t：t＝R原来：R现在＝4：3。 故选：A。 【点评】本题为求比值题目，为防止因颠倒而出错，记住规律：在并联电路中，除了电压相等外，各电阻的电流、电功、电功率、电热都与电阻成反比。 2．（2025•永寿县校级模拟）电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列事例中，属于防止电热危害的是（　　） A．用电水壶烧水 B．大型爆破工程，利用电热装置引爆炸药 C．电动机外壳有散热片 D．家用电器长时间停用，隔一段时间通电一次 【考点】电热的防止． 【专题】定性思想；推理法；电与热、生活用电；理解能力． 【答案】C 【分析】有时候，电热是一种浪费，甚至会造成伤害，将电能转化为其他形式的能的过程，总有一部分电能转化为热，过多的电热如果不能及时散失，会产生许多安全隐患。 【解答】解：A、用电水壶烧水时，电能转化为热能，利用电热来加热水，属于利用电热，故A不符合题意； B、大型爆破工程中，电热装置引爆炸药是利用电热产生的热量引发爆炸，属于利用电热，故B不符合题意； C、电动机工作时会产生电热，过多的热量会影响电动机的正常运行，因此电动机外壳的散热片是为了将电热散出，避免电热带来的危害，故C符合题意； D、家用电器长时间停用，隔一段时间通电一次，是利用电热来驱除电器内部的潮气，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题关键是区分利用电热和防止电热。 3．（2025•中江县模拟）小明在使用电炉子的时候发现，电炉丝已经热得发红了，与之相连的导线却不怎么热，对这个现象描述正确的是（　　） A．电炉丝和导线两端的电压相等，而导线的电阻小，所以导线没有电炉丝热 B．通过电炉丝和导线的电流是一样的，而导线的电阻小，所以导线没有电炉丝热 C．电炉丝和导线的电阻相同，而电炉丝的热效应大，所以导线没有电炉丝热 D．电炉丝和导线消耗的电能是一样的，只是电炉丝转化的内能多，所以电炉丝热 【考点】焦耳定律的应用；串联电路中的电流规律． 【专题】电与热、生活用电；应用能力． 【答案】B 【分析】由焦耳定律Q＝I2Rt知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。电热丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电热丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析原因。 【解答】解：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，因Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，所以电流产生的热量Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，故B正确、ACD错误。 故选：B。 【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握，知道电热丝和相连接的电线为串联是本题的关键。 4．（2025•大冶市模拟）如图是探究电流通过导体时产生热的多少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，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　） A．该实验装置主要是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 C．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 D．将右边容器外的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就是探究电流产生的热量与电阻的关系 【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素． 【专题】实验题；电与热、生活用电；应用能力；实验基本能力． 【答案】B 【分析】电流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，结合串联电路电流的规律分析；电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法，由Q＝I2Rt分析。 【解答】解：AB．上图中，两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，由于右侧两电阻的阻值相同，则电流相同，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；因通过左侧容器中的电流大于通过右侧容器中的电流，而电阻和通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，因通过左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A错误，B正确； C．该实验中运用转换法，通过观察U形管液面的高度差来表示电阻丝产生电热的多少，故C错误； D．将右边容器外的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，密闭容器内的电阻阻值相同，通电时间相同，通过密闭容器中电阻丝的电流不同，因此探究的是电流产生的热量与电流的关系，故D错误。 故选：B。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。 5．（2025•湖北模拟）如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为3.3Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加了0.1A C．开关S1、S2同时闭合时，电路总功率为1.8W D．闭合开关S1、S2时，在10min内电阻R产生的热量为240J 【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率P＝UI的简单计算． 【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力． 【答案】D 【分析】（1）由图乙可知，只闭合开关S1时，电路中只有灯泡L工作，根据图甲得出小灯泡的实际功率为1W时，它两端的电压和通过它的电流，从而确定电源电压的大小，根据欧姆定律求得小灯泡的电阻； （2）再闭合开关S2时，小灯泡与电阻R并联接入电路，电流表测干路的电流，根据并联电路的电流特点可知，电流表示数增加量等于通过R的电流，由图甲可知，R两端的电压为2V时，通过R的电流，即电流表的示数增加量； （3）开关S1、S2同时闭合时，L与R并联，根据并联电路的电流特点可得电路的总电流，根据P＝UI求电路的总功率； 根据Q＝I2Rt＝UIt求在10min内电阻R产生的热量。 【解答】解：A、由图乙可知，只闭合开关S1时，电路中只有灯泡L工作，小灯泡的实际功率为1W，由图甲可知，此时通过小灯泡的电流为0.5A，两端的电压为2V，满足P＝UI＝2V×0.5A＝1W，故电源电压为2V， 此时小灯泡的电阻：，故A错误； B、再闭合开关S2时，小灯泡与电阻R并联接入电路，电流表测干路的电流，根据并联电路的电流特点可知，电流表示数增加量等于通过R的电流，由图甲知，R两端的电压为2V时，通过R的电流为0.2A，即电流表的示数增大0.2A，故B错误； CD、开关S1、S2同时闭合时，L与R并联，根据并联电路的电流特点可得， 电路的总电流：I总＝I+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A 电路的总功率：P总＝UI总＝2V×0.7A＝1.4W，故C错误； 10min内电阻R产生的热量：QRRt＝UIRt＝2V×0.2A××10×60s＝240J，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查欧姆定律、焦耳定律和电功率的计算，以及并联电路的特点，难度适中。 6．（2025•齐齐哈尔一模）如图甲所示，先将包口香糖的锡纸中间剪掉一些，再将锡纸条接在电池的正负极上，不一会儿锡纸条开始冒烟并着火，如图乙所示。为了便于从电学角度分析锡纸条bc段着火的原因，小明将图甲所示的锡纸简化为图丙所示的形状，然后比较ab段和bc段的相关电学物理量。下列四个选项中正确的是（　　） A．Rab＞Rbc、Iab＞Ibc、Qab＞Qbc B．Rab＜Rbc、Iab＝Jbc、Qab＜Qbc C．Rab＞Rbc、Uab＞Ubc、Qab＞Qbc D．Rab＜Rbc、Uab＝Ubc、Qab＜Qbc 【考点】焦耳定律的应用；串联电路中的电流规律；电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系． 【专题】电与热、生活用电；应用能力． 【答案】B 【分析】串联电路电流处处相等，导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，结合焦耳定律进行分析。 【解答】解：由图知锡纸ab段和bc段相比，材料和长度相同，bc段横截面积较小，电阻较大，即Rab＜Rbc，ab段和bc段串联，串联电路电流处处相等，即Iab＝Jbc，根据Q＝I2Rt知在电流和通电时间相同时，Qab＜Qbc，故B正确。 故选：B。 【点评】本题考查焦耳定律的应用、串联电路的电流规律和电阻大小的决定因素，理解焦耳定律是解题的关键。 7．（2025•武汉模拟）某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”。两个透明容器中都有一段电阻丝且密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　） ①图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 ②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 ③图乙中右边透明容器中电阻丝阻值为10Ω，可以探究电流产生的热量与电流的关系。 ④图甲实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象。 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【考点】电流产生的热量与电阻的关系；探究影响电流通过导体时产生热量的因素． 【专题】实验题；电与热、生活用电；应用能力． 【答案】C 【分析】（1）探究电流产生热量与电阻关系时，控制电流和通电时间不变； （2）探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变； （3）根据公式Q＝I2Rt可知，当电流一定时，电阻越大，产生热量越多。 【解答】解：①②由图甲可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同，探究的电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关，故①错误、②正确； ③乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系，通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同，右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω，故③错误； ④图甲中两电阻串联，电阻不同，通过两电阻的电流相同，10Ω电阻产生的热量更多，电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同，电流相同，电炉丝电阻更大，产生的热量更多，故④正确； 故选：C。 【点评】本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。 8．（2025•扬州三模）如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　） A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω B．电源电压U的大小6V C．R0的阻值20Ω D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J 【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率的综合计算． 【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电；分析、综合能力． 【答案】D 【分析】（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率，根据P＝I2R求出滑动变阻器的最大阻值； （2）由图乙可知，当电路中的电流为0.6A时滑动变阻器的功率，根据P＝I2R求出滑动变阻器的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，联立两式可解得R0的阻值和电源电压； （3）当滑片P片P置于中点时，R0与滑动变阻器R串联，根据串联电路的特点求出电路的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据Q＝I2Rt计算在5s内电阻R0上所产生的电热。 【解答】解：A、由图甲可知，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R两端的电压； 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.4A，滑动变阻器的功率P1＝3.2W， 由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R大20Ω，故A错误； BC、由串联电路中电阻规律和欧姆定律可得，电源电压：U＝I小（R大+R0）＝0.4A×（20Ω+R0）……① 由图乙可知，当电路中的电流I＝0.6A时，滑动变阻器的功率P1′＝3.6W， 则滑动变阻器接入电路中的电阻：R′10Ω， 根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I（R′+R0）＝0.6A×（10Ω+R0）……② 联立①②两式可解得：U＝12V；R0＝10Ω，故BC错误； D、当滑片P片P置于中点时，R0与滑动变阻器R串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻：R总＝R″+R020Ω+10Ω＝20Ω， 此时电路的电流：I′0.6A， 在5s内电阻R0上所产生的电热：Q＝I′2R0t＝（0.6A）2×10Ω×5s＝18J，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。 二．填空题（共5小题） 9．（2025秋•富锦市期中）某导体电阻为20Ω，通过它的电流为0.2A，则它两端的电压为　4　 V，10s内产生的热量为　8　 J。 【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的简单计算． 【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力． 【答案】4；8。 【分析】根据欧姆定律计算电压，结合焦耳定律Q＝I2Rt计算热量。 【解答】解：已知R＝20Ω，I＝0.2A，根据欧姆定律U＝IR，可得U＝IR＝20Ω×0.2A ＝4V。 t＝10s，根据焦耳定律可知，产生的热量Q＝I2Rt＝（0.2A）2×20Ω×10s＝8J。 故答案为：4；8。 【点评】本题考查欧姆定律和焦耳定律的应用，属于基础题。 10．（2024秋•莱州市期末）如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 　热　 效应使发热电阻温度快速升高，从而熔化塑料实现封口。如图乙所示是其原理电路图，若电源电压是4.5V，发热电阻R的阻值为1.5Ω，闭合开关，则10s内封口机会产生 　135　 J的热量。若封口时因温度不够塑料袋总是粘连效果不好，应将发热电阻换成阻值更 　小　 （选填“大”或“小”）的电阻。 【考点】焦耳定律推导公式的应用；电流的热效应． 【专题】电与热、生活用电；应用能力． 【答案】热；135；小。 【分析】（1）电流通过导体时，把电能转化内能的现象叫做电流的热效应； （2）根据欧姆定律求出通过R的电流，根据焦耳定律求出电热电阻产生的热量； （3）通电时间一定，当电压不变时，由Q＝Wt可知，R越小产生的热量越多。 【解答】解：便携式封口机工作时将电能转化为内能，所以便携式封口机是利用电流的热效应实现高温封口； 通过发热电阻R的电流：I3A， 发热电阻10s内产生的热量：Q＝I2Rt＝（3A）2×1.5Ω×10s＝135J； 封口时因温度不够塑料袋总是粘连效果不好，说明电阻发热过少。通电时间一定，由Q＝Wt可知，当电压不变时，要增大电阻产生的热量，可较小发热电阻的阻值。 故答案为：热；135；小。 【点评】本题考查电流的热效应、焦耳定律的应用，注意焦耳定律推导公式的应用。 11．（2025•湘西州模拟）有一种在野外没有火种情况下的应急取火方法：把口香糖锡箔纸剪成如图甲所示形状，将锡箔纸弯曲使其有锡箔的一面连接电池两极如图乙，过一会儿锡箔纸中间就会起火燃烧。锡箔纸被剪前后其密度大小将　不变　 ；较窄处会起火是因为与两端相比，在时间相同的情况下，产生的热量更　多　 。 【考点】焦耳定律的应用；密度的概念、物理意义及单位；电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系． 【专题】电压和电阻；电与热、生活用电；密度及其应用；应用能力． 【答案】不变；多。 【分析】（1）密度是物质的一种特性，对于确定的某种物质，它的密度不随质量、体积的改变而改变； （2）根据影响电阻大小的因素与焦耳定律分析。 【解答】解：（1）密度是物质的特性，与物体的质量和体积无关，故锡箔纸被剪前后其密度大小将不变； （2）串联电路中电流处处相等，通过锡箔纸各部分的电流大小相等； 锡箔纸条较窄处会起火是因为与两端相比，横截面积变小，电阻变大，由Q＝I2Rt可知，短时间内锡箔纸窄处产生的热量更多，使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。 故答案为：不变；多。 【点评】本题考查了对密度的理解、影响电阻大小的因素和焦耳定律，属于常考题。 12．（2025•格尔木市二模）红米快充技术取得巨大突破，5min就可充满4100mAh的手机电池，即快充充电器输出的　电功率　 较大，从而提高电能传输速度；其正常工作时，通过快充充电线中的电流较大，根据　焦耳定律　 ，为了减小数据线上电能的损耗，其充电线比普通手机充电线要粗一些。 【考点】焦耳定律的应用；电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系；电功率的概念． 【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力． 【答案】电功率；焦耳定律。 【分析】（1）电功率是反映电流做功快慢的物理量； （2）根据焦耳定律Q＝I2Rt分析。 【解答】解：（1）电功率是反映电流做功快慢的物理量，由P可知，5min就可充满4100mAh的手机电池，即快充充电器输出的电功率较大。 （2）根据电功率的公式P＝UI，当电压不能提高时，通过快充充电线中的电流较大，根据焦耳定律Q＝I2Rt，在电流与通电时间相同时，电阻越大，产生的热量更多，为了减小数据线上电能的损耗，其充电线比普通手机充电线要粗一些。 故答案为：电功率；焦耳定律。 【点评】本题考查了对电功率的理解和焦耳定律的应用，属于基础题。 13．（2024秋•广安校级期末）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”，L1标有“10V 5W”，L2标有“15V 15W”。当只闭合S，滑动变阻器接入电路电阻为10Ω时，L1正常发光，则电源电压为 　15　 V；当闭合全部开关，滑片P置于中点，通电1min，整个电路产生的热量为 　1800　 J。（不考虑灯的电阻受温度影响） 【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用． 【专题】电与热、生活用电；应用能力． 【答案】15；1800。 【分析】（1）当只闭合S，电路为灯泡L1与滑动变阻器组成的串联电路，滑动变阻器接入电路电阻为10Ω时，L1正常发光，由P＝UI得到通过L1的电流，由串联电路电流规律可知通过L1和滑动变阻器的电流相同，由串联电路电压规律和欧姆定律得到电源电压； （2）当闭合全部开关，灯泡L2与滑动变阻器并联，L1被短路，灯泡L2的额定电压为15V，灯泡L2正常发光，功率为15W；由P＝UI得到通过灯泡的电流；滑动变阻器最大电阻为30Ω，当滑片置于中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω，由欧姆定律得到通过滑动变阻器的电流，由并联电路电流规律得到干路电流，由Q＝W＝UIt得到通电1min，整个电路产生的热量。 【解答】解：（1）当只闭合S，电路为灯泡L1与滑动变阻器组成的串联电路，滑动变阻器接入电路电阻为10Ω时，L1正常发光，通过L1的电流 ， 串联电路电流处处相等，通过L1和滑动变阻器的电流相同，则电源电压为 U＝U1+UR＝U1+I1R＝10V+0.5A×10Ω＝15V； （2）当闭合全部开关，灯泡L2与滑动变阻器并联，L1被短路，灯泡L2的额定电压为15V，灯泡L2正常发光，功率为15W，通过灯泡的电流为I21A；滑动变阻器最大电阻为30Ω，当滑片置于中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω，通过滑动变阻器的电流为IP1A；干路电流为I＝I2+IP＝1A+1A＝2A，通电1min，整个电路产生的热量为Q＝W＝UIt＝15V×2A×60s＝1800J。 故答案为：15；1800。 【点评】本题考查电路的识别、串联电路的规律和欧姆定律、焦耳定律及电功率公式的应用，难度中等。 三．实验探究题（共1小题） 14．（2025秋•潮阳区校级月考）（1）如图1所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，这说明 　分子间存在引力　 。 （2）如图2所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着等量的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体。 ①实验时，通过U形管中 　两侧液面高度差　 来判断导体产生热量的多少。 ②乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 　电流　 不同，电阻R3　能　 （选填“能”或“不能”）换成10Ω。 ③某小组在做图甲实验时，通电一段时间，发现其中左侧管内液面高度发生变化，右侧管内液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是 　右侧装置漏气（或右侧容器内电阻短路）　 。 ④某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因：　R3断路　 。 【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素；分子间作用力的现象． 【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力． 【答案】（1）分子间存在引力； （2）①两侧液面高度差； ②电流；能； ③右侧装置漏气（或右侧容器内电阻短路）； ④R3断路。 【分析】（1）分子间存在相互作用的引力和斥力； （2）①电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法； ②根据并联分流分析解答； ③上端开口、下部连通的容器叫连通器；根据并联、串联电路电流的规律分析； ④根据转换法和Q＝I2Rt分析。 【解答】解：（1）分子间存在相互作用的引力和斥力；将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，这说明分子间存在引力； （2）①电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，电流通过导体时产生的热量被封闭容器中的空气吸收，U形管两侧液面高度会发生变化，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少。 ②图乙装置中R1＝R2＝R3，其中R3与R2并联后与R1串联，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，根据并联电路的电流关系可知，通过容器内两个电阻的电流是不同的，故目的是使通过R1与R2的电流不相等。电阻R3的阻值只要不是0Ω，都可以使R1与R2的电流不相等，因此电阻R3可以换成10Ω。 ③甲图中两电阻丝串联，通电一段时间后左侧管内液面高度发生变化，左侧电阻丝正常产热，说明电路是通路，且左侧电阻丝正常，右侧管内液面高度几乎不变，则可能是右侧装置漏气或右侧容器内电阻短路，不能产生电热，因此右侧管内液面高度几乎不变。 ④实验发现左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为R1＝R2，且R1和R2产生的热量相同，则通过R1、R2的电流相同，说明R3中没有电流，故可能电阻R3断路了。 故答案为：（1）分子间存在引力； （2）①两侧液面高度差； ②电流；能； ③右侧装置漏气（或右侧容器内电阻短路）； ④R3断路。 【点评】本题考查分子的作用力与探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。 四．计算题（共1小题） 15．（2025•涟水县三模）为满足人们对健康饮食的追求，某品牌推出了一款新型电热饭盒如图甲，图乙虚线内是电热饭盒内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R1＝374Ω（阻值不随温度变化，部分参数如表所示）。求： 额定电压 220V 额定功率 低温挡 高温挡 440W （1）电热饭盒在高温挡正常工作时，通过它的电流； （2）电阻R2的阻值及低温挡的功率； （3）高温挡工作5分钟，低温挡工作3分钟放出的总热量是多少？ 【考点】焦耳定律的简单计算；电功率P＝UI的简单计算． 【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力． 【答案】（1）电热饭盒在高温挡正常工作时，通过它的电流是2A； （2）低温挡的功率是100W； （3）高温挡工作5分钟，低温挡工作3分钟放出的总热量是1.5×105J。 【分析】（1）根据P＝UI求出电热饭盒在高温挡正常工作时，通过它的电流； （2）由图乙可知，当旋转开关接1时R1、R2串联，当选择开关接2时，只有R2工作，根据串联电路的电阻特点和P可知电热饭盒高温挡和低温挡的电路连接；根据高温挡功率和P可求出R2的阻值；根据串联电路的电阻特点求出R1、R2的总电阻，根据P可求出低温挡的功率； （3）根据Q＝W＝Pt分别求出高温挡工作5min和低温挡工作3min消耗的电能，据此求出消耗的总电能。 【解答】解：（1）由P＝UI可知，电热饭盒在高温挡正常工作时，通过它的电流：I2A； （2）当开关接触电1时，R1与R2串联，根据串联电阻规律可知，此时总电阻较大，由P可知，电路中的电功率较小，电热饭盒处于低温挡； 由图乙可知，开关接触电2时，只有R2工作，此时电阻较小，电功率较大，电热饭盒处于高温挡； 由P可知，R2的阻值：R2110Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝110Ω+374Ω＝484Ω， 则低温挡的功率：P低100W； （3）由P可知，高温挡工作5min消耗的电能：Q1＝W1＝P高t1＝440W×5×60s＝1.32×105J， 低温挡工作3min消耗的电能：Q2＝W2＝P低t2＝100W×3×60s＝1.8×104J， 消耗的总电能：Q＝W＝W1+W2＝1.32×105J+1.8×104J＝1.5×105J。 答：（1）电热饭盒在高温挡正常工作时，通过它的电流是2A； （2）低温挡的功率是100W； （3）高温挡工作5分钟，低温挡工作3分钟放出的总热量是1.5×105J。 【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式、电功公式以及焦耳定律的应用，难度中等。 学科网（北京）股份有限公司 $