三、电流的热效应 焦耳定律（专项训练）物理新教材苏科版九年级下册

三、电流的热效应 焦耳定律 一．电流热效应的概念（共5小题） 二．利用电流的热效应工作的用电器（共5小题） 三．（共9小题） 四．焦耳定律的公式及简单应用（共9小题） 五．焦耳定律的推导式及其应用（共7小题） 六．电热器的工作部分与导线的发热情况比较（共5小题） 一．电流热效应的概念（共5小题） 1．在一个密闭的屋子里，有人建议用正在工作的电冰箱降低室内平均温度，正确的做法是（　　） A．打开电冰箱的门 B．降低制冷温度后，再打开电冰箱的门 C．升高制冷温度后，再打开电冰箱的门 D．拔掉电源，打开电冰箱的门 【答案】D 【详解】打开电冰箱门，不能降低室温，因为冰箱致冷是靠压缩机把热量从冰箱内带到冰箱外，排出的热量还在室内。同时由于电动压缩机工作时要发热，反而会使房间内的温度升高，故应拔掉电源，打开电冰箱的门电冰箱，降低室内平均温度。 故选D。 2．以下过程中，可以看成为电流化学效应的是（　　） A．工业上用电来提炼铝、铜金属 B．化学电池供电使电灯发光 C．暴露在空气中的电热丝长期使用会发生氧化 D．电炉把饭烧焦 【答案】A 【详解】A．工业上用电来提炼铝、铜金属，是电流流过导体时，导体发生了化学变化，是电流的化学效应，故A符合题意； B．化学电池供电使电灯发光，电流流过灯泡时灯丝产生热量，发光，是电流的热效应，不是化学效应，故B不符合题意； C．暴露在空气中的电热丝长期使用会发生氧化，是高温的电热丝与空气中的氧气发生化学反应的结果，与电流流过电热丝无关，不是电流的化学效应，故C不符合题意； D．电流流过电炉使电炉丝发热，是电流的热效应，但电炉把饭烧焦，是电炉温度太高造成的，与电流无关，因此电炉把饭烧焦不是电流的化学效应，故D不符合题意。 故选A。 3．如图所示，某同学将一张细条状铝箔纸的两端分别压在干电池的正负极，发现铝箔纸发热并燃烧，关于该实验的分析正确的是（　　）    A．实验时电路中没有电流 B．用普通纸代替铝箔纸也能燃烧 C．实验中铝箔纸没有发生化学变化 D．该实验能说明短路带来的危害 【答案】D 【详解】A．铝箔纸是导体，将它接在干电池的正负极上，形成通路，有电流通过，故A错误； B．普通纸是绝缘体，接在干电池两端，不会形成回路，没有电流通过，不会产生热量，温度不会升高，不能燃烧，故B错误； C．铝箔纸在燃烧时，有二氧化碳产生，是化学变化，故C错误； D．该实验中，铝箔纸接在干电池两端，有电路通过，而铝箔纸的电阻极小，电源被短路，通过铝箔纸的电流过大，产生的热量多，铝箔纸会燃烧，则说明短路可能引发火灾，损坏电路，故D正确。 故选D。 4．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。为了不影响芯片性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，散热部件通常选用 （导热性/隔热性）好的材料。 【答案】 电阻 热 导热性 【详解】[1]根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流通过电阻会产生热量，因此当芯片中有电流通过时会产生热量，这是因为芯片元件有电阻。 [2]由于芯片元件有电阻，当电流通过导体时，将电能转化为内能，使导体发热，这种现象称为电流的热效应。 [3]为了降低芯片温度，散热部件需要快速将芯片产生的热量传递出去，所以常选用导热性好的材料，这样才能更有效地把热量传导到周围环境中。 5．共享充电宝是时下比较流行的共享产品，在商场、酒店、超市等很多场所广泛布局，为我们解了很多燃眉之急。如图所示充电柜中的6个充电宝之间是 （选填“串联”或“并联”）的；充电后的手机会发热，是由于电流的 效应。 【答案】 并联 热 【详解】[1]如图所示充电柜中的6个充电宝之间可独立工作，互不影响，是并联的。 [2]充电后的手机会发热，消耗了电能产生了内能，因此是由于电流的热效应。 二．利用电流的热效应工作的用电器（共5小题） 6．下列小家电中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电烤箱 B．甩干机 C．扫地机器人 D．吸尘器 【答案】A 【详解】甩干机、扫地机器人、吸尘器的主要结构都是电动机，利用电动机工作，将电能主要转化为机械能，电烤箱工作时将电能主要转化为内能，利用电流的热效应工作。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．图中所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．电暖气 B．扫地机器人 C．洗衣机 D．电视机 【答案】A 【详解】A．电暖气工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，故A符合题意； B．扫地机器人，工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作，故B不符合题意； C．洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意； D．电视机工作时将电能转化为声能、光能以及少部分内能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意。 故选A。 8．都标有“220V 100W”的电风扇、电热毯、电视机，正常工作一小时，放出热量最多的是（　　） A．电视机 B．电热毯 C．电风扇 D．一样多 【答案】B 【详解】三个用电器额定功率一样，正常工作相同的时间，它们消耗的电能一样。电视机主要是把电能转化为声能和光能；电风扇主要是把电能转化为机械能，只有电热毯把电能全部转化为内能，则电热毯放出的热量最多，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．如图，取暖用的“小太阳”通电后热得发红，利用了电流的 效应。“小太阳”工作时，电阻盘与导线连接处容易烧断，是因为连接处的电阻较 （填“大”或“小”）。 【答案】 热 大 【详解】[1]电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应，取暖用的“小太阳”通电后热得发红，利用了电流的热效应。 [2]电阻盘与导线连接处容易烧断，是因为连接处电阻较大，根据可知，串联电流相等，通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多。 10．电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 ，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯内闪烁160次，则内消耗电能为 J，其两端电压 （选填“高于”“等于”或“低于”）。 【答案】 热 3023.6 低于 【详解】[1]电热水器工作时消耗电能转化为内能，所以是利用电流的热效应工作的。 [2]电能表的单位是，读数时最后一位是小数位，所以电能表示数为。 [3][4]内消耗电能为 则电热水器的实际电功率 此时电热水器的实际电功率小于其额定电功率，则电热水器的实际电压低于其额定电压220V。 三．（共9小题） 11．如图为“探究焦耳定律”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。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关后，通过R1的电流小于R2的电流 B．闭合开关后，甲管中液面上升比乙快 C．该实验装置用于探究电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系 D．该实验用到了转换法和控制变量法 【答案】BD 【详解】A．因为R1、R2串联在电路中，根据串联电路电流处处相等的特点可知，闭合开关后，通过R1的电流等于R2的电流，故A错误； B．已知R1＞R2，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知，R1产生的热量多。因为U形管中液面的高度差反映密闭空气温度的变化，R1所在容器中空气吸收的热量多，温度升高得快，所以甲管中液面上升比乙快，故B正确； C．该实验中两电阻丝串联，电流和通电时间相等，电阻不同，是用于探究电流和通电时间一定时，电热与电阻的关系，而不是电压和通电时间一定时，故C错误； D．通过U形管中液面的高度差反映密闭空气温度的变化，从而反映电阻丝产生热量的多少，运用了转换法；控制电流和通电时间相同，研究电热与电阻的关系，运用了控制变量法，故D正确。 故选BD。 12．如图所示，是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置。两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后（两容器都不向外放热）下列说法错误的是（　　） A．甲实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多 B．乙实验表明，在电阻、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多 C．甲实验中左边容器中产生的热量是右边容器中产生的热量的两倍 D．若将乙容器外的5Ω电阻换为10Ω，仍可探究电流产生热量多少与电流的关系，此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为9∶4 【答案】C 【详解】AC．在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，根据焦耳定律可知相同时间内，电流通过左、右容器中电阻丝产生的热量之比为1∶2；右侧的电阻较大，产生的热量较多，故A正确，不符合题意，C错误，符合题意； B．装置乙中一个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 两电阻阻值相等，则支路中电流相等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，左右两边的电阻大小相同，根据可知通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4∶1，左侧电流较大，产生热量较多，故B正确，不符合题意； D．若将乙容器外的5Ω电阻换为10Ω，根据并联电路中电阻之比等于电流反比可得：此时通过两个电阻的电流之比为 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 所以两容器内通过电阻的电流之比为 根据可得：此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为9∶4，故D正确，不符合题意。 故选C。 13．如图所示的实验装置，以容器内的两电阻丝为研究对象，该实验是探究电流产生热量的多少与 大小的关系；若将容器外的电阻丝置于右侧容器中，该装置还可以探究电流产生热量的多少与 大小的关系。 【答案】 电流 电阻 【详解】[1]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，故可以研究电流产生的热量与电流的关系。 [2]若将容器外的电阻丝置于右侧容器中，这时并联后可等效为一根电阻丝，根据并联电阻的规律，并联的电阻小于5欧姆，根据串联电路电流的规律，此时通过容器内电阻的电流和通电时间相同，那么，该装置还可探究电热与电阻的关系。 14．如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、，其中，。只闭合，可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系，若此时电路中的电流为0.2A，通电2min电阻产生的热量为 J。闭合和后，U形管内液柱的高度差 （左侧更大/右侧更大/两侧一样大） 【答案】 电阻 24 左侧更大 【详解】[1]根据题中所示探究电流热效应的实验装置可知，只闭合S1时，R1、R2串联接入电路，所以两密闭容器中通过的电流相同，电阻大小不同，故可判断此时探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 [2]已知通电时间为 则电阻R1通电2min产生的热量为 [3]当S1、S2都闭合后，U形管左侧电路只有R1接入电路，且；U形管右侧电路中R2、R3并联，且，所以 根据焦耳定律可知，U形管左、右两侧电阻产生的电热分别相等，但右侧电路中因只有R2在密闭容器中，故U形管右侧产生的电热只有一半能被密闭容器收集，由此可判断U形管内液柱的高度差左侧更大。 15．如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。 (1)实验中，电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中 来比较的。 (2)图甲可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多。 (3)由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为 。 【答案】(1)液面的高度差 (2) 电阻 右 (3)4:1 【详解】（1）实验中，电流通过电阻产生热量的多少是通过观察U形管中液面高度差的变化来比较的。 [1][2]图甲中，左右两侧盒内电阻不同即a与b，它们是串联的，电流相同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系。根据 ，可知电流和时间相同，电阻大的产生热量多。故右侧盒子产生的热量多。 （2）图乙中，左右两侧盒内电阻相同（都是5Ω），但右侧盒外并联了一个5Ω电阻，所以右侧盒内电阻的电流是左侧盒内电阻电流的一半。设左侧电流为，那么右侧盒内电流为。由 可得 ，即热量之比为 4:1。 16．如图是一种 “探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系” 的实验装置： (1)实验时，R1和R2两电阻丝需浸在 相同、初温相同的煤油中，每一烧杯里各插入一支温度计； (2)图中R1和R2两电阻丝 联的， 采用这种连接方式的目的是使通过R1和R2两电阻丝的 和 相同； (3)通电一段时间后，观察到R1所在瓶中煤油温度升得高些，则可知：R1 R2（填 “大于”“等于” 或 “小于”）。 (4)小明对实验装置进行了深入思考，他认为两烧瓶中装入不同物质也可完成实验，所以他在R1，R2所在瓶中分别装入质量相同、初温相同的煤油和水，通电一段时间温度分别上升了80℃和20℃，若不计热量损失，则R1与R2阻值的比为 （c水=4.2×103、c煤油=2.1×103） 【答案】(1)质量 (2) 串 电流 通电时间 (3)大于 (4)2∶1 【详解】（1）探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系，要控制其它变量相同。所以和两电阻丝需浸在质量相同、初温相同的煤油中。 （2）[1][2][3]图中两电阻首尾相连，则和是串联的，由串联电路电流规律可知，这样可使通过它们的电流相同，并且通电时间相同。 （3）通电一段时间后，所在瓶煤油温度升高得多，说明产生的热量多。串联电流相同，根据，大的大，所以大于。 （4）煤油和水的质量相同 ，初温相同，通电时间相同，电流相同，则由焦耳定律即比热容有，​ 则R1与R2阻值的比为 17．为了探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关，设计如图甲的装置，将两段阻值不同的电阻丝（R1=5Ω、R2=10Ω）分别密封在两个完全相同的容器内，密闭容器内封闭等量的空气。 (1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过导体产生的热量的多少； (2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流流过导体产生的热与 的关系； (3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的 越大，电阻产生的热量越多； (4)让实验装置乙冷却到初始状态，把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，接通电源，此电路工作一段时间后， （选填“左瓶”或“右瓶”）内电阻丝产生的热量多； (5)该实验采取的探究方法是 。 【答案】(1)液面高度差 (2)电阻 (3)电流 (4)左瓶 (5)控制变量法 【详解】（1）实验中，电阻丝产生热量的多少是无法直接看出来的，是通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，所以甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系。 （3）乙图右瓶内的电阻与瓶外的电阻并联后再与左瓶电阻串联，由于乙图中三个电阻等值，所以通过左瓶中电阻的电流是右瓶中电阻电流的2倍，电阻相等，通电时间相同，由于左容器中的电阻通过的电流大，电阻相等，通电时间相同，根据可知，左瓶中电阻产生的热量多；所以可研究电热与电流大小的关系，实验结论为：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。 （4）把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，此时两瓶内电阻的电流大小相同，根据并联电阻规律可知，右瓶中电阻丝的阻值小于左瓶中的电阻，根据可知，左瓶内电阻丝产生的热量多。 （5）电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，实验中需要用到控制变量法。 18．按要求填空 (1)如图-1所示，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，比较 两次实验，分析物体重力势能的大小与物体被举的高度的关系。 (2)如图-2所示，通电一段时间后，容器 （选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。 (3)在“探究电流与电压关系”的实验中，图-3是某实验小组设计的电路，电源电压保持3V不变。要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大，需要将开关右侧的导线与滑动变阻器的 接线柱连接；正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近3V，移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是 。 【答案】(1)甲、乙 (2)甲 (3) D 定值电阻断路 【详解】（1）重力势能大小与物体的质量和被举的高度有关，研究物体重力势能的大小与物体被举的高度的关系，要控制质量不变，物体所处的高度不同，故应比较甲、乙两次实验。 （2）由图2可知，甲、乙容器内电阻丝的阻值相同，乙容器外面并联了一个电阻，使得通过甲容器内电阻的电流变大，通电时间相同，根据可知甲容器内电阻丝产生的热量较多。 （3）[1]由图3可知，滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器接入电路阻值减小，即滑动变阻器应接右下接线柱，所以需要将开关右侧的导线与滑动变阻器的D接线柱连接。 [2]电流表无示数，说明电路为断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源两极接通，则故障可能是定值电阻断路。 19．为了“探究影响电流热效应的因素”，小明分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝R1和R2（），电源电压相同且保持不变，请回答下列问题： (1)实验中通过比较 （温度计示数的变化/加热的时间）来比较电阻丝产生热量的名少。 (2)图甲所示电路，可以控制 和 不变，从而探究电流通过导体产生的热量与 的关系； (3)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计A和温度计C的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与 大小的关系。 (4)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计 的示数变化最大。 【答案】(1)温度计示数的变化 (2) 电流 通电时间 电阻 (3)电流 (4)D 【详解】（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，实验时，加热等质量、初温相同的煤油，没有吸热温度升高，由温度示数的变化确定产生的热量，温度计示数变化越大，说明液电阻丝产生的热量越多。 （2）[1][2][3]如图甲，两个电阻串联，由于串联电路电流处处相等，实验时，可以控制电流和通电时间不变，两个电阻的阻值不同，产生的热量不同，从而探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。 （3）甲图中两个电阻串联，电路的总电阻较大，通过两个电阻的电流较小；乙图中两个电阻并联，甲、乙两图电源电压相同，由可知，乙图中通过R1的电流，大于甲图中通过R1的电流；在甲、乙两个电路通电时间和R1的电阻值相同的条件下，电阻产生的热量不同，比较温度计A和温度计C的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 （4）乙图中，两电阻丝并联，两电阻丝的电压等于电源电压U，，由可知，通过的电流小于通过的电流，即，由可知，电阻产生的热量多，即；甲图中，两电阻串联，电路的电流小于乙电路中通过的电流，即；由可知，，；综上所述，乙图中产生的热量最多，温度计D的示数变化最大。 四．焦耳定律的公式及简单应用（共9小题） 20．取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，将带锡一面两端的 M、N两点分别接触电池正、负两极，其中AB和CD段等长。发现锡纸条很快开始冒烟、着火，下列分析正确的是（    ） A．AB 段的电流比CD 段的小 B．AB段的电阻应该小于CD段的电阻 C．AB段和CD段的电压相等 D．根据焦耳定律分析，正常情况下应该是AB段先冒烟 【答案】D 【详解】A．AB和CD段锡纸串联电路中，由于串联电路中的电流处处相等，所以通过AB和CD段的电流相等，故A错误； BCD．在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，由图知，AB段的横截面积小于CD段的横截面积，所以AB段的电阻大于CD段的电阻，根据串联电路的分压原理知道，AB段的电压大于CD段的电压，根据知道，在电流和通电时间一定时，AB段产生的热量多，温度高，先冒烟着火，故D正确，故BC错误。 故选D。 21．如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像，小灯泡L标有“4V，0.5A”字样。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为2W，下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为7Ω B．同时闭合S1、S2，在1min内电阻R产生的热量为480J C．同时闭合S1、S2，电路总功率为2.8W D．若将小灯泡L和电阻R串联接在10V的电源两端，小灯泡正常发光 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，只闭合开关S1时，电路为L的简单电路，由图像可知小灯泡L的实际功率为2W时，根据P＝UI可知，灯泡两端的电压为4V，通过它的电流为0.5A，此时它的电阻 故A错误； BC．由图乙可知，同时闭合S1、S2时，L与R并联，根据并联电路的电压规律可知R两端的电压等于灯泡两端的电压，也为4V，由图像可知，通过R的电流为0.2A，在1min内电阻R产生的热量Q＝I2Rt＝UIRt＝4V×0.2A×1×60s＝48J 由并联电路的电流规律可知，电路的总电流I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A 电路的总功率P＝UI＝4V×0.7A＝2.8A 故B错误，C正确； D．将小灯泡L和电阻R串联，当小灯泡正常发光时，通过它的电流为0.5A，根据串联电路的电流规律可知通过R的电流也为0.5A，此时R两端的电压 由串联电路的电压规律可知，电源电压为 此时电源电压大于10V，故D错误。 故选C。 22．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（   ） ①电源电压为 ②滑动变阻器的最大阻值为 ③滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为90J A．全部正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有①②正确 【答案】C 【详解】分析电路可知，定值电阻和变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路电流； ①滑动变阻器的滑片P在a端时，变阻器阻值为零，电路中电流最大为1.5A，此时定值电阻电压为9V，则电源电压为9V，故①错误； ②③滑动变阻器的滑片P在b端时，变阻器最大阻值接入电路，此时电路中电流最小为0.5A，定值电阻电压为3V，则滑动变阻器的最大阻值为 定值电阻阻值为 此时通电1min电阻R产生的热量为 故②③正确；综上，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 23．小明在网上看到一个取火“神器”，如图所示，将口香糖的锡纸剥下来，剪成中间窄、两端宽的形状，将锡纸两端带锡的一面分别搭在电池的正、负极上，由于电池被短路，电流较 ，电流具有 效应，过一会儿，锡纸中间的部分燃烧起来。 【答案】 大 热 【详解】[1][2]锡纸两端分别接在电池正负极上，电池被锡纸短路。因为电池被短路，电路中电阻非常小，根据 ，电流会很大。电流通过导体时，导体会发热，这是电流的热效应。锡纸中间窄的部分横截面积小，电阻比宽的部分大，根据焦耳定律，在相同电流下，电阻大的部分单位时间产生的热量更多，温度升高更快，达到锡纸的燃点后就会燃烧。 24．如图所示电路，电源电压恒定，闭合S0，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲︰U乙=7︰3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲︰I乙= ，此时R1、R2消耗的功率之比P1︰P2= ，相同时间内R1，R2产生的热量之比Q1︰Q2= 。 【答案】 4︰7 3︰4 3︰4 【详解】[1]由电路图可知，闭合、，甲乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测串联电源电压，电压表乙测电阻两端电压，因为U甲︰U乙=7︰3，即，所以， 即；闭合，断开且两电表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过的电流，电流表乙测干路电流，两表示数之比 [2]由可得，两电阻消耗的功率之比 [3]相同时间内、产生的热量之比 25．如图所示，电源电压恒定，、是定值电阻，，只闭合开关，电流表示数为0.9A。开关、、都闭合时，电流表示数为1.5A。此时在10s内产生的热量为 J。 【答案】54 【详解】由图可知，只闭合开关S1，电路中只有R1工作，由可知，电源电压为 由电路图知，开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因为并联电路支路间互不影响，所以通过R1的电流不变，通过R2的电流为 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R2在10s内产生的热量为 26．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关后，电流表A1的示数为0.4A，电流表A2的示数为0.6A，电阻R1＝15Ω。求： (1)电源电压； (2)电阻R2的阻值； (3)1分钟内，电阻R2上产生的热量。 【详解】（1）电阻R1两端电压与电源电压相同，已知R1＝15Ω，I1=0.4A，根据欧姆定律，可得电源电压U = I1×R1 = 0.4A× 15Ω = 6V （2）电阻R1与R2并联，因并联电路中各支路电压相同，故R2两端电压也为6V。电流表A2测量干路中的电流，即总电流I总=0.6A，所以通过R2的电流I2=I总－I1=0.6A－0.4A=0.2A 故R2的阻值 （3）根据焦耳定律，1分钟内，R2上产生的热量 27．图甲是小福设计的方向盘自动加热装置的简化电路图。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随温度的变化图像如图乙。为用于方向盘加热的特殊电阻，闭合开关，当温度低于时，的阻值为，方向盘温度升高；当温度达到时，的阻值突变为，方向盘处于保温状态。求： (1)当温度为0℃时，电路中的总阻值为 Ω； (2)当温度为30℃时，电压表的示数； (3)在保温状态下工作5min，R0产生的热量。 【详解】（1）温度为0℃时热敏电阻的大小是；电路的总电阻 （2）根据图像知，温度为30℃时热敏电阻的大小，，所以此时电路的总电阻 电路中的电流 电压表的示数 （3）在保温状态下工作5min，R0产生的热量 28．如图甲是额定电压为的灯泡和定值电阻的电流随电压变化的图像。 (1)求的阻值； (2)如图乙，只闭合时，灯泡的功率为，求电源电压； (3)如图乙，只闭合时，调节使灯泡恰好正常发光，求在内产生的热量。 【详解】（1）由图甲可知，定值电阻R₁在U=6V时电流I=0.2A，由欧姆定律得 （2）只闭合S₁时，灯泡与R₁串联，灯泡功率P=1.6W  灯泡由图甲可知，当I=0.4A时，灯泡两端电压Uₗ=4 V时，P=Uₗ I ⇒1.6 W=4 V×0.4A  串联电路中电流相等，R₁上电压UR1=I×R₁=0.4A × 30Ω=12V  电源电压即灯泡与R₁两端电压之和，U = Uₗ + UR1 = 4V+ 12V = 16V （3）只闭合S₂时，调节R₂使灯泡L正常发光（额定电压6 V），由图甲可知此时灯泡电流I=0.5A 电源电压仍为16 V，则R₂两端电压UR2 = 16V - 6V= 10V 1 min内R₂产生的热量Q = I² R₂ t=(0.5 A)²×20Ω×60s =300 J 五．焦耳定律的推导式及其应用（共7小题） 29．已知定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，有关下列判断正确的是（　　） A．把R1、R2串联在同一电路中，通过R1、R2的电流比为I1∶I2=1∶2 B．把R1、R2串联在同一电路中，R1、R2两端的电压比为U1∶U2=1∶1 C．把R1、R2并联在同一电路中，R1、R2的电功率比为P1∶P2=2∶1 D．把R1、R2并联在同一电路中，电流通过R1、R2做功比为W1∶W2=1∶1 【答案】C 【详解】AB．把R1、R2串联在同一电路中，由于串联电路的电流处处相等，所以通过R1、R2的电流相等，即 I1∶I2=1∶1 根据欧姆定律可得：U=IR，由此可知，R1、R2两端的电压比为 U1∶U2=R1∶R2=10Ω∶20Ω=1∶2 故AB错误； C．把R1、R2并联在同一电路中，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以R1、R2两端的电压相等，根据知，R1、R2的电功率比为 P1∶P2=R2∶R1=20Ω∶10Ω=2∶1 故C正确； D．R1、R2并联在同一电路中，由于并联电路各支路两端的电压相等，通电时间相同，由可得，电流通过R1、R2做功之比为 W1∶W2=R2∶R1=20Ω∶10Ω=2∶1 故D错误。 故选C。 30．如图甲所示是额定电压为12V的小灯泡L的I﹣U关系图象，L与电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S1，电流表的示数0.9A。下列说法正确的是（　　） A．此时小灯泡的电阻是30Ω B．电路的电源电压是12V C．整个电路的消耗的电功率是3.6W D．通电10s电阻R产生的热量是36J 【答案】D 【详解】AB. 只闭合开关S，灯L单独接入电路，电流表测量通过灯的电流为0.3A，由图甲可知，此时灯两端电压为6V，即电源电压为6V，灯的电阻为 故AB错误； C. 同时闭合开关S、S1，定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路电流为0.9A，整个电路的电功率为 P=UI=6V×0.9A＝5.4W 故C错误； D. 由并联电路电流的规律知通过定值电阻R的电流为 IR＝I﹣IL＝0.9A﹣0.3A＝0.6A 通电10s电阻R产生的热量是 Q =W=UIRt=6V×0.6A×10s=36J 故D正确。 故选D。 31．将一只定值电阻接在3V的电源两端，测出通过它的电流为0.3A，若将这只定值电阻两端的电压增加到6V，则电路中的电流为 A，通电10s产生的热量是 J。 【答案】 0.6 36 【详解】[1]这只定值电阻的阻值 电阻两端的电压增加为6V时，其阻值保持不变，通过的电流 [2]通电10s产生的热量 32．定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R通电1min产生的热量为 J；L消耗的电功率为 W；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为 W。 【答案】 54 0.3 1.3 【详解】[1][2]若将R与L串联在4V电源两端，通过R与L的电流相等，由图可知，此时电路中的电流为0.3A，R两端的电压为3V，L两端的电压为1V，则R通电1min产生的热量 L消耗的电功率 [3]若将R与L并联在2V的电源两端，由图可知，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.45A，则电路中的总电流为电路消耗的总功率为 33．如图为一加热器的简化电路。电路具有低温、高温两挡。已知电源电压恒为10V，与均为加热电阻，阻值为10Ω，当开关S、闭合时，为高温挡，电流表示数为1A。求： (1)高温挡模式下，工作100s电路产生的热量； (2)低温挡模式下，电路中总功率。 【详解】（1）对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，根据焦耳定律，已知电源电压U＝10V，电流I＝1A，工作时间t＝100s，则高温大挡模式下工作100s电路产生的热量 （2）当开关S、S1闭合时，为高温挡，此时R2被短路，只有R1接入电路，根据，可得 当开关S闭合，S1断开时，R1与R2串联，此时电路总电阻 根据，则低温挡模式下电路中总功率 34．如图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，R1的阻值为200Ω，R2的阻值是R1的4倍。求： (1)高温挡的电流； (2)高温挡加热5min，产生多少热量； (3)低温挡的功率。 【详解】（1）当开关S接“2”时，电路中只有接入电路，电路中电阻最小，由可知，此时电功率最大，此时电热饭盒处于高温挡，则高温挡的电流 （2）高温挡功率 高温挡加热5min产生的热量 （3）当开关S接“1”时，电路中和串联，电阻最大，由可知，此时电功率最小，此时电热饭盒处于低温挡，总电阻 低温挡功率 35．一个标有“”字样的小灯泡，其电流随电压变化的图像如图甲所示，将它连入如图乙所示的电路中，电源电压为且保持不变。求： (1)小灯泡的额定功率； (2)小灯泡正常发光时的电阻； (3)当电流表的示数为时，滑动变阻器在内产生的热量。 【详解】（1）由图甲可知，小灯泡在额定电压2.5V下，通过它的电流，所以小灯泡的额定功率 （2）由欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻 （3）由图乙可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；由图甲可知，当电流表的示数为I=0.15A时，小灯泡两端的电压为UL=1.5V，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器在2min内产生的热量 六．电热器的工作部分与导线的发热情况比较（共5小题） 36．电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。下列说法正确的是（　　） A．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 B．导线的电阻大于电炉丝的电阻 C．导线的电功率小于电炉丝的电功率 D．电流通过导线时没有产生热效应 【答案】C 【详解】A．导线和电炉丝串联，由串联电流规律可知，通过导线的电流等于通过电炉丝的电流，故A错误； B．由于导线和电炉丝的电流相同，且在同一电路中，时间相同，根据可知，导线的电阻小于电炉丝的电阻，故B错误； C．根据可知，通电时间相同，电炉丝产生的热量多，是由于导线的电功率小于电炉丝的电功率，故C正确； D．电流通过导线，由于导线的电阻小，产生的电热少，而不是没有产生热效应，故D错误。 故选C。 37．在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，小郡同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） A．U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的 B．图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 C．图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于 D．用图甲中的实验结论能解释“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 【答案】D 【详解】A．U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的，故A错误； B．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，探究电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关，故B错误； C．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C错误； D．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D正确。 故选D。 38．如图所示的家用挂烫机为我们的生活提供了很多的方便，为了熨烫不同材质的衣料，一共设置了低温，中温和高温三档，下列设计的电路图中能通过开关通断，调节出高中低三档温度的电路图是（　　） A． B．C． D． 【答案】D 【详解】A．开关S接a时，两个电阻串联，接b时，只有电阻R2工作，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故A不符合题意； B．开关S1、S2同时闭合，两个电阻并联，断开S2，只有电阻R1工作，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故B不符合题意； C．开关S、S1同时闭合，只有电阻R1工作，断开S1，两个电阻串联，电路有两个挡位，不能调节出高中低三档，故C不符合题意； D．只闭合S1，只有电阻R1工作；断开S1，同时S2接b，两个电阻串联；闭合S1，同时S2接a，两个电阻并联。因此电路有两个挡位，能调节出高中低三档，故D符合题意。 故选D。 39．如图所示，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线的横截面积 。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻 （选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量 （选填“较多”或“较少”）。    【答案】 减小 较大 较多 【详解】[1][2]不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小，在长度、材料不变的情况下，横截面积越小，电阻越大，所以劣质导线的电阻较大。 [3]根据焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，劣质导线电阻较大，产生的热量较多，温度较高，安全隐患较大。 40．如图是研究通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验装置。实验中发现，通电时电阻丝温度比连接电路的导线温度高，这是由于在导体中的 和通电时间相同的情况下，通电导体产生的热量与导体的 成正比。 【答案】 电流 电阻 【详解】[1][2]电阻丝与导线串联，而电阻丝的电阻要比导线的电阻大得多，由Q=I2Rt得，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，即在导体中的电流和通电时间相同的情况下，通电导体产生的热量与导体的电阻成正比。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 三、电流的热效应 焦耳定律 一．电流热效应的概念（共5小题） 二．利用电流的热效应工作的用电器（共5小题） 三．（共9小题） 四．焦耳定律的公式及简单应用（共9小题） 五．焦耳定律的推导式及其应用（共7小题） 六．电热器的工作部分与导线的发热情况比较（共5小题） 一．电流热效应的概念（共5小题） 1．在一个密闭的屋子里，有人建议用正在工作的电冰箱降低室内平均温度，正确的做法是（　　） A．打开电冰箱的门 B．降低制冷温度后，再打开电冰箱的门 C．升高制冷温度后，再打开电冰箱的门 D．拔掉电源，打开电冰箱的门 2．以下过程中，可以看成为电流化学效应的是（　　） A．工业上用电来提炼铝、铜金属 B．化学电池供电使电灯发光 C．暴露在空气中的电热丝长期使用会发生氧化 D．电炉把饭烧焦 3．如图所示，某同学将一张细条状铝箔纸的两端分别压在干电池的正负极，发现铝箔纸发热并燃烧，关于该实验的分析正确的是（　　）    A．实验时电路中没有电流 B．用普通纸代替铝箔纸也能燃烧 C．实验中铝箔纸没有发生化学变化 D．该实验能说明短路带来的危害 4．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。为了不影响芯片性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，散热部件通常选用 （导热性/隔热性）好的材料。 5．共享充电宝是时下比较流行的共享产品，在商场、酒店、超市等很多场所广泛布局，为我们解了很多燃眉之急。如图所示充电柜中的6个充电宝之间是 （选填“串联”或“并联”）的；充电后的手机会发热，是由于电流的 效应。 二．利用电流的热效应工作的用电器（共5小题） 6．下列小家电中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电烤箱 B．甩干机 C．扫地机器人 D．吸尘器 7．图中所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．电暖气 B．扫地机器人 C．洗衣机 D．电视机 8．都标有“220V 100W”的电风扇、电热毯、电视机，正常工作一小时，放出热量最多的是（　　） A．电视机 B．电热毯 C．电风扇 D．一样多 9．如图，取暖用的“小太阳”通电后热得发红，利用了电流的 效应。“小太阳”工作时，电阻盘与导线连接处容易烧断，是因为连接处的电阻较 （填“大”或“小”）。 10．电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 ，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯内闪烁160次，则内消耗电能为 J，其两端电压 （选填“高于”“等于”或“低于”）。 三．（共9小题） 11．如图为“探究焦耳定律”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。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关后，通过R1的电流小于R2的电流 B．闭合开关后，甲管中液面上升比乙快 C．该实验装置用于探究电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系 D．该实验用到了转换法和控制变量法 12．如图所示，是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置。两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后（两容器都不向外放热）下列说法错误的是（　　） A．甲实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多 B．乙实验表明，在电阻、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多 C．甲实验中左边容器中产生的热量是右边容器中产生的热量的两倍 D．若将乙容器外的5Ω电阻换为10Ω，仍可探究电流产生热量多少与电流的关系，此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为9∶4 13．如图所示的实验装置，以容器内的两电阻丝为研究对象，该实验是探究电流产生热量的多少与 大小的关系；若将容器外的电阻丝置于右侧容器中，该装置还可以探究电流产生热量的多少与 大小的关系。 14．如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、，其中，。只闭合，可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系，若此时电路中的电流为0.2A，通电2min电阻产生的热量为 J。闭合和后，U形管内液柱的高度差 （左侧更大/右侧更大/两侧一样大） 15．如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。 (1)实验中，电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中 来比较的。 (2)图甲可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多。 (3)由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为 。 16．如图是一种 “探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系” 的实验装置： (1)实验时，R1和R2两电阻丝需浸在 相同、初温相同的煤油中，每一烧杯里各插入一支温度计； (2)图中R1和R2两电阻丝 联的， 采用这种连接方式的目的是使通过R1和R2两电阻丝的 和 相同； (3)通电一段时间后，观察到R1所在瓶中煤油温度升得高些，则可知：R1 R2（填 “大于”“等于” 或 “小于”）。 (4)小明对实验装置进行了深入思考，他认为两烧瓶中装入不同物质也可完成实验，所以他在R1，R2所在瓶中分别装入质量相同、初温相同的煤油和水，通电一段时间温度分别上升了80℃和20℃，若不计热量损失，则R1与R2阻值的比为 （c水=4.2×103、c煤油=2.1×103） 17．为了探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关，设计如图甲的装置，将两段阻值不同的电阻丝（R1=5Ω、R2=10Ω）分别密封在两个完全相同的容器内，密闭容器内封闭等量的空气。 (1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过导体产生的热量的多少； (2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流流过导体产生的热与 的关系； (3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的 越大，电阻产生的热量越多； (4)让实验装置乙冷却到初始状态，把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，接通电源，此电路工作一段时间后， （选填“左瓶”或“右瓶”）内电阻丝产生的热量多； (5)该实验采取的探究方法是 。 18．按要求填空 (1)如图-1所示，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，比较 两次实验，分析物体重力势能的大小与物体被举的高度的关系。 (2)如图-2所示，通电一段时间后，容器 （选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。 (3)在“探究电流与电压关系”的实验中，图-3是某实验小组设计的电路，电源电压保持3V不变。要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大，需要将开关右侧的导线与滑动变阻器的 接线柱连接；正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近3V，移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是 。 19．为了“探究影响电流热效应的因素”，小明分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝R1和R2（），电源电压相同且保持不变，请回答下列问题： (1)实验中通过比较 （温度计示数的变化/加热的时间）来比较电阻丝产生热量的名少。 (2)图甲所示电路，可以控制 和 不变，从而探究电流通过导体产生的热量与 的关系； (3)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计A和温度计C的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与 大小的关系。 (4)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计 的示数变化最大。 四．焦耳定律的公式及简单应用（共9小题） 20．取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，将带锡一面两端的 M、N两点分别接触电池正、负两极，其中AB和CD段等长。发现锡纸条很快开始冒烟、着火，下列分析正确的是（    ） A．AB 段的电流比CD 段的小 B．AB段的电阻应该小于CD段的电阻 C．AB段和CD段的电压相等 D．根据焦耳定律分析，正常情况下应该是AB段先冒烟 21．如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像，小灯泡L标有“4V，0.5A”字样。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为2W，下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为7Ω B．同时闭合S1、S2，在1min内电阻R产生的热量为480J C．同时闭合S1、S2，电路总功率为2.8W D．若将小灯泡L和电阻R串联接在10V的电源两端，小灯泡正常发光 22．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（   ） ①电源电压为 ②滑动变阻器的最大阻值为 ③滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为90J A．全部正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有①②正确 23．小明在网上看到一个取火“神器”，如图所示，将口香糖的锡纸剥下来，剪成中间窄、两端宽的形状，将锡纸两端带锡的一面分别搭在电池的正、负极上，由于电池被短路，电流较 ，电流具有 效应，过一会儿，锡纸中间的部分燃烧起来。 24．如图所示电路，电源电压恒定，闭合S0，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲︰U乙=7︰3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲︰I乙= ，此时R1、R2消耗的功率之比P1︰P2= ，相同时间内R1，R2产生的热量之比Q1︰Q2= 。 25．如图所示，电源电压恒定，、是定值电阻，，只闭合开关，电流表示数为0.9A。开关、、都闭合时，电流表示数为1.5A。此时在10s内产生的热量为 J。 26．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关后，电流表A1的示数为0.4A，电流表A2的示数为0.6A，电阻R1＝15Ω。求： (1)电源电压； (2)电阻R2的阻值； (3)1分钟内，电阻R2上产生的热量。 27．图甲是小福设计的方向盘自动加热装置的简化电路图。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随温度的变化图像如图乙。为用于方向盘加热的特殊电阻，闭合开关，当温度低于时，的阻值为，方向盘温度升高；当温度达到时，的阻值突变为，方向盘处于保温状态。求： (1)当温度为0℃时，电路中的总阻值为 Ω； (2)当温度为30℃时，电压表的示数； (3)在保温状态下工作5min，R0产生的热量。 28．如图甲是额定电压为的灯泡和定值电阻的电流随电压变化的图像。 (1)求的阻值； (2)如图乙，只闭合时，灯泡的功率为，求电源电压； (3)如图乙，只闭合时，调节使灯泡恰好正常发光，求在内产生的热量。 五．焦耳定律的推导式及其应用（共7小题） 29．已知定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，有关下列判断正确的是（　　） A．把R1、R2串联在同一电路中，通过R1、R2的电流比为I1∶I2=1∶2 B．把R1、R2串联在同一电路中，R1、R2两端的电压比为U1∶U2=1∶1 C．把R1、R2并联在同一电路中，R1、R2的电功率比为P1∶P2=2∶1 D．把R1、R2并联在同一电路中，电流通过R1、R2做功比为W1∶W2=1∶1 30．如图甲所示是额定电压为12V的小灯泡L的I﹣U关系图象，L与电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S1，电流表的示数0.9A。下列说法正确的是（　　） A．此时小灯泡的电阻是30Ω B．电路的电源电压是12V C．整个电路的消耗的电功率是3.6W D．通电10s电阻R产生的热量是36J 31．将一只定值电阻接在3V的电源两端，测出通过它的电流为0.3A，若将这只定值电阻两端的电压增加到6V，则电路中的电流为 A，通电10s产生的热量是 J。 32．定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R通电1min产生的热量为 J；L消耗的电功率为 W；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为 W。 33．如图为一加热器的简化电路。电路具有低温、高温两挡。已知电源电压恒为10V，与均为加热电阻，阻值为10Ω，当开关S、闭合时，为高温挡，电流表示数为1A。求： (1)高温挡模式下，工作100s电路产生的热量； (2)低温挡模式下，电路中总功率。 34．如图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，R1的阻值为200Ω，R2的阻值是R1的4倍。求： (1)高温挡的电流； (2)高温挡加热5min，产生多少热量； (3)低温挡的功率。 35．一个标有“”字样的小灯泡，其电流随电压变化的图像如图甲所示，将它连入如图乙所示的电路中，电源电压为且保持不变。求： (1)小灯泡的额定功率； (2)小灯泡正常发光时的电阻； (3)当电流表的示数为时，滑动变阻器在内产生的热量。 六．电热器的工作部分与导线的发热情况比较（共5小题） 36．电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。下列说法正确的是（　　） A．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 B．导线的电阻大于电炉丝的电阻 C．导线的电功率小于电炉丝的电功率 D．电流通过导线时没有产生热效应 37．在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，小郡同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） A．U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的 B．图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 C．图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于 D．用图甲中的实验结论能解释“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 38．如图所示的家用挂烫机为我们的生活提供了很多的方便，为了熨烫不同材质的衣料，一共设置了低温，中温和高温三档，下列设计的电路图中能通过开关通断，调节出高中低三档温度的电路图是（　　） A． B．C． D． 39．如图所示，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线的横截面积 。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻 （选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量 （选填“较多”或“较少”）。    40．如图是研究通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验装置。实验中发现，通电时电阻丝温度比连接电路的导线温度高，这是由于在导体中的 和通电时间相同的情况下，通电导体产生的热量与导体的 成正比。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $