三、电流的热效应 焦耳定律（重难点训练）（7大题型）物理苏科版九年级下册

三、电流的热效应 焦耳定律 一．电流的热效应（4题） 二．探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关（4题） 三．焦耳定律公式及其简单应用（6题） 四．焦耳定律的推导式及其简单应用（4题） 五．利用焦耳定律求解电热的比值计算（7题） 六．电热问题的综合计算（5题） 七．尖子生必做题（6题） 一．电流的热效应（4题） 1．（2025·吉林·一模）下列家用电器利用电流热效应工作的是（   ） A．电冰箱 B．电饭锅 C．电脑 D．微波炉 2．（25-26九年级上·吉林·月考）家里的榨汁机、电风扇、电热毯这三个铭牌上均标有“220V 60 W”字样，则它们正常工作相同的时间，产生的热量（　　） A．电热毯最多 B．电风扇最多 C．榨汁机最多 D．一样多 3．（25-26九年级下·全国·课后作业）“葫芦烙画”是从民间进入课堂的手工技艺。如图是小明同学用电烙铁在葫芦上烙画的情景。电烙铁温度升高，利用了电流的 效应。定量反映电流热效应的大小的物理定律是 。 4．（2025·海南省直辖县级单位·二模）真空封口机如图所示，工作时先抽出塑料袋内的气体，在 的作用下，塑料袋逐渐被压扁，再利用电流的 效应将塑料袋口进行密封。 二．探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关（4题） 5．（24-25九年级上·安徽淮北·期末）实验小组想探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，设置的实验装置如图甲、乙所示，然后将装置两侧的线头与电源连接起来。甲、乙两装置中的两个透明容器中密封着等量空气。 (1)图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联在电路中，闭合开关较长时间后，实验现象如图所示，据此可以得出结论：在电流和通电时间相同时，导体 ，产生的热量越多； (2)图乙中加热一段时间后，左右两侧U形管液面高度差如图所示，由此可以得出结论： 。 6．（24-25九年级上·福建厦门·期末）探究电流产生的热量与什么因素有关。实验器材：电源（3节干电池）、电热丝（5Ω、10Ω各1只）、红外电子测温枪（2支）、秒表（1只）、开关（1个）、导线若干。 序号 通电时间t/min 0 1 2 3 4 1 温度t1/℃ 15.3 19.6 23.1 25.2 26.7 2 温度t2/℃ 15.3 23.8 29.8 32.5 35.0 (1)探究电流产生的热量与电阻的关系，电路如图所示： ①实验通过 实现控制电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同；通过红外电子测温枪测量电热丝温度的变化量来反映 的多少； ②实验数据记录如上表，分析得出结论： 。 (2)探究电流产生的热量与电流的关系：以R1为研究对象，需要改变电流，在不增加器材的情况下，你的方法是： ；（写出一种方法即可） (3)利用上述器材还可以探究电流产生的热量与 有关。 7．小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图实验。 (1)在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝和，该实验将和串联，目的是控制 和通电时间相同； (2)在通电一定时间后，甲瓶中的温度计示数升高得快，由此可得出实验结论是 ； (3)实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若，则内电流通过所产生的热量是 J； (4)小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，实验数据如下表。在两个烧瓶中分别接入带有绝缘漆的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。装置中电阻丝的阻值应 （选填“相等”或“不相等”），实验中用 来反映水和煤油吸收热量的多少。按照上表中的数据，可计算出煤油的比热容为 。[水的比热容为] 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间 末温/℃ 煤油 150 20 10 50 水 150 20 10 35 8．（25-26九年级上·山东日照·月考）小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”，已知四个透明容器内密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察 的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少。在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实验中采用的探究方法与此相同的是( )（填字母）； A．探究真空不能传声 B．探究电流与电压、电阻的关系 C．探究光的传播时，引入“光线” D．探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小 (2)通电后透明容器中空气的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的；通电后透明容器中电阻丝的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。 (3)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与 的关系的；通电一段时间，两U形管中液面高度差如图甲所示，可以得出的结论是 。当通过左边电阻丝的电流为1A时，通电5min，右边电阻丝产生的热量为 J。 (4)在如图乙所示装置中，通过电阻丝、的电流 （选填“相等”或“不相等”）。通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图乙所示，电阻丝、中产生热量较多的是 。图乙装置看，为了使实验现象更明显，可以将的阻值换成 （选填“4Ω的”或“6Ω的”）。 三．焦耳定律公式及其简单应用（6题） 9．（25-26九年级上·重庆北碚·月考）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的煤油，每个容器放入同种材料绕成的发热线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，R2=2R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的煤油温度从低到高的顺序是（    ） A．甲、乙、丁、丙 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、乙、丙、丁 D．丙、丁、乙、甲 10．（24-25九年级上·陕西榆林·期末）央视节目《是真的吗》中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套，将锡纸条两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是（    ） A．最先着火的是ab段，因为这里的电流最大 B．通过ab、bc、cd段的电流均相等，但相同时间电流通过ab段产生的热量最多 C．电流通过ab、bc、cd段相同时间产生的热量相同 D．通过ab段的电流最小，但是ab段电阻最大，相同时间内产生的热量最多 11．（2025·山东临沂·一模）如图所示的电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P置于a端时，电流表示数为0.6A，下列说法正确的是（    ） A．电阻的阻值为12Ω B．滑片P在移动的过程中，电流表的最小示数为0.2A C．当变阻器滑片P处于a端时，电压表的示数为1V D．当变阻器滑片P处于b端时，通电1min电阻产生的热量为6J 12．（24-25九年级上·河南周口·期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A；闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.3A。则电源电压为 V，定值电阻R2= Ω。只闭合开关S1，定值电阻R2在1min内产生的热量为 J。 13．在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻的阻值为30Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则通电10s，产生的热量为 J，电路产生的总热量为 J。 14．（2025·安徽淮南·三模）如图所示的电路，电源电压恒定不变，R为定值电阻，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，当只闭合开关S1时，灯泡L正常发光，再闭合开关S2，电流表的示数变为0.8A，则通电1min电阻R产生的热量是 J。 四．焦耳定律的推导式及其简单应用（4题） 15．（2025·北京平谷·二模）额定电压相同的甲、乙两只电加热器（俗称“热得快”）的铭牌如图所示，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．相同时间内，甲比乙消耗的电能多 B．正常工作时，通过甲的电流比乙小 C．正常工作时，甲比乙产生的热量多 D．正常工作时，电流通过甲做功较快 16．（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1>R3>R2>R4，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）（不考虑热量散失） A．甲、丙、乙、丁 B．丁、乙、丙、甲 C．丁、丙、甲、乙 D．丙、丁、乙、甲 17．（2025·安徽淮南·一模）如图所示电路中，电源电压保持不变，。当开关S闭合时，电流表的示数为，则通电，电流通过电阻产生的热量是 J。 18．（24-25九年级下·云南楚雄·开学考试）电路如图所示，开关和断开，闭合时，电流表的示数为0.6A，如果电源电压不变，，，则电源电压 V。当开关断开，闭合时，通电1min，电阻产生的热量为 J。    五．利用焦耳定律求解电热的比值计算（7题） 19．如图所示的电路，已知电阻，。当开关闭合后，下列说法正确的是（   ） A．通过与的电流之比为 B．与两端电压之比为 C．与消耗的电功率之比为 D．与相同时间内产生的电热之比为 20．（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）已知定值电阻R1和R2并联， 且R1：R2=2：1，下列说法正确的是（　　） A．U1：U2=1：2 B．I1：I2=1：2 C．P1：P2=2：1 D．Q1：Q2=2：1 21．（2025·广东东莞·二模）如图所示当开关S闭合甲、乙两表均为电压表时，两表示数比，则电阻 ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比 ，相同时间内、产生的热量之比 。 22．（23-24九年级上·河北邢台·阶段练习）如图所示电路图，电源电压恒定不变，R2=2R1，闭合开关S1，通过R1、R2两电阻的电流之比是 ，相同时间内R1、R2两电阻产生的热量之比是 ；将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，R1、R2两电阻的电流之比是 ，相同时间内R1、R2两电阻产生的热量之比是 。 23．某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关S闭合时，电饭煲处于 （填“加热”或“保温”）状态；若R1∶R2=1∶24，则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比为 。 24．现有两个定值电阻R1和R2，分别标有“10V 0.5A”和“5V 1A”的字样，将它们串联接在同一电路中，则电路两端允许接入的最大电压是 V，当它们工作时间相同时，电阻R1和R2上产生的热量之比Q1︰Q2= 。 25．如图所示，当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，若两表示数之比I甲：I乙=1：4，R1：R2= ；当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，则两表示数之比U甲：U乙= ；相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1：Q2= 。 六．电热问题的综合计算（5题） 26．（24-25九年级上·甘肃张掖·期末） 甲乙是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω，低温挡电烤箱的电功率440W。则： (1)当闭合开关 时为高温挡。 (2)低温挡时的电流是多少? (3)发热电阻R1的阻值是多少？ (4)小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内温度比平时低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，他想用电能表和秒表测量电烤箱在高温挡工作时的实际功率。傍晚用电高峰时，他关闭家里其他用电器，只让电烤箱在高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时电烤箱在高温挡工作时的实际功率是多少？ 27．图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2，实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如下表所示，求： 加热效率 75% 额定电压 220V 电功率 低温挡 440W 中温挡 880W 高温挡 （1）低温挡加热时电流的大小； （2）电热丝R2的阻值； （3）已知粥的比热容，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃，加热效率为75%，求需要工作的时间？ 28．（24-25九年级上·安徽六安·期末）如图甲是一款茶杯保温碟，其简化电路如图乙所示，、均为发热电阻，的阻值不变，的阻值可通过旋钮调节。已知该保温碟的额定电压为220V，正常工作时的最大功率为，的最大阻值为。求： (1)的阻值； (2)该保温碟正常工作时的最小功率； (3)当实际电压为198V时，保温碟以最小功率工作100s产生的热量。 29．（24-25九年级上·安徽阜阳·阶段练习）小亮家新买了一辆汽车，车上座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，其中电源电压为24V，S为挡位切换开关，和为电热丝。 (1)试分析当挡位切换开关S接触点b时，该座椅垫处于“高温”挡加热状态。 (2)电热丝的阻值是多少？ (3)当该座椅垫处于“高温”挡加热状态时，加热100s，产生的热量是多少？ 30．（2025·湖北·三模）如图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。如图乙所示为其内部电路原理图，和都为发热电阻丝；如图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像。求： (1)高温挡的功率； (2)发热电阻丝的电阻； (3)毛巾架工作20min产生的热量。 31．（24-25九年级上·湖北黄石·期末）寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的电炉（如图甲），铭牌上标有“220V  484W”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。 (1)求电炉电阻丝的阻值； (2)外婆家在农村，电压不稳定，求检测时电炉的实际功率； (3)小丽想为外婆制作一个木质暖脚器，在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并均匀分成4段；按所示电路图丙接入某电源两端，通过旋钮开关即可实现高、中、低挡加热功能切换。则： ①暖脚器处于高、中、低挡加热时的电功率比值为多少？ ②若电源电压可调，则在确保电路安全的前提下，暖脚器在高温挡工作1min产生的热量最多是多少焦耳？ 七．尖子生必做题 32．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω C．只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，定值电阻R2在10s内产生的热量为8J D．只闭合开关S、S1，灯泡L的功率变化范围为1W~5W 33．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是（　　） A．电路中的最大电流为1A B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8:1 D．R1先后两次消耗的电功率之比为16:9 34．如下图所示，当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，定值电阻R产生热量Q用时是9min；当滑片P滑至b端时，定值电阻R产生相同热量Q的用时是36min，当滑片P滑至ab的中点时，若定值电阻R再产生热量Q的用时是（    ） A．20.5min B．20.05min C．20.25min D．22.25min 35．如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图所示，根据图象的信息可知 （选填“甲”或“乙”）是电压表示数变化的图象，当滑动变阻器滑片在中点时，内产生的热量为 J。 36．如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图，它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，R1=242Ω，R2=60.5Ω。开关置于接线柱 时，火锅处于低温挡；R3的阻值是 Ω；小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2min，电能表的表盘转了81转，此时电火锅的实际功率为 W。[电能表的铭牌上标有，忽略温度对电阻的影响]    37．如图所示，已知小灯泡L1的额定电压为2V，L2的额定电压为6V，电源电压保持不变．当开关S1和S4闭合，S2和S3断开时，电压表示数为5V，L1实际消耗的功率为其额定功率的；当开关S1和S2闭合，S3和S4断开时，电压表的示数为3V；当开关S1和S3闭合，S2和S4断开时，电流表的示数为0.5A．设温度对电阻的影响可以不计，求L2的额定功率为多少？当S1、S2、S4均闭合，S3断开时，1min内电流产生的热量为多少？ 38．（2025·黑龙江绥化·三模）某同学发现家里有一闲置的电炉子（如图甲），铭牌上标有“220V 484W”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。 (1)求电炉的额定电流； (2)求电炉电阻丝的阻值； (3)求检测时电炉的实际功率； (4)该同学想制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝接入电源电压恒为10V的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27W，求发热坐垫在最小功率状态下工作20s产生的热量。 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．电流的热效应（4题） 二．探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关（4题） 三．焦耳定律公式及其简单应用（6题） 四．焦耳定律的推导式及其简单应用（4题） 五．利用焦耳定律求解电热的比值计算（7题） 六．电热问题的综合计算（5题） 七．尖子生必做题（6题） 一．电流的热效应（4题） 1．（2025·吉林·一模）下列家用电器利用电流热效应工作的是（   ） A．电冰箱 B．电饭锅 C．电脑 D．微波炉 【答案】B 【详解】A．电冰箱主要利用压缩机的做功（电能转化为机械能）和制冷剂的物态变化制冷，不依赖电流热效应，故A不符合题意； B．电饭锅通过电流流过电阻丝产生热量，将电能转化为内能加热食物，利用了电流热效应，故B符合题意； C．电脑主要将电能转化为光能、机械能（风扇）等，核心部件工作不依赖电流热效应（散热是避免热效应带来的损害），故C不符合题意； D．微波炉利用电磁波（微波）使食物分子振动发热，并非电流直接通过导体产生的热效应，故D不符合题意。 故选B。 2．（25-26九年级上·吉林·月考）家里的榨汁机、电风扇、电热毯这三个铭牌上均标有“220V 60 W”字样，则它们正常工作相同的时间，产生的热量（　　） A．电热毯最多 B．电风扇最多 C．榨汁机最多 D．一样多 【答案】A 【详解】榨汁机、电风扇和电热毯的额定电压和额定功率均相同，正常工作相同的时间，根据可知，它们消耗的电能相同。榨汁机和电风扇在工作时将电能主要转化为机械能和少量的内能，电热毯是利用电流的热效应原理工作的，工作时将电能全部转化为内能，则在相同时间内，产生热量较多的是电热毯。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（25-26九年级下·全国·课后作业）“葫芦烙画”是从民间进入课堂的手工技艺。如图是小明同学用电烙铁在葫芦上烙画的情景。电烙铁温度升高，利用了电流的 效应。定量反映电流热效应的大小的物理定律是 。 【答案】 热 焦耳定律 【详解】[1][2]电流通过导体时会产生热量，将电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应，电烙铁就是利用电流的热效应工作的；焦耳定律定量地给出了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，公式为，是定量反映电流热效应大小的物理定律。 4．（2025·海南省直辖县级单位·二模）真空封口机如图所示，工作时先抽出塑料袋内的气体，在 的作用下，塑料袋逐渐被压扁，再利用电流的 效应将塑料袋口进行密封。 【答案】 大气压强 热 【详解】[1]塑料袋内的空气被抽出一部分后，但袋内的空气减少，从而使袋内的空气压强减小，外界的大气压强要高于袋内的气压，在外界大气压强的作用下，塑料袋被压扁。 [2]利用电热丝加热塑料袋口进行密封时，电热丝将电能转化为内能，产生的热量使塑料袋口密封，因此利用的是电流的热效应。 二．探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关（4题） 5．（24-25九年级上·安徽淮北·期末）实验小组想探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，设置的实验装置如图甲、乙所示，然后将装置两侧的线头与电源连接起来。甲、乙两装置中的两个透明容器中密封着等量空气。 (1)图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联在电路中，闭合开关较长时间后，实验现象如图所示，据此可以得出结论：在电流和通电时间相同时，导体 ，产生的热量越多； (2)图乙中加热一段时间后，左右两侧U形管液面高度差如图所示，由此可以得出结论： 。 【答案】(1)电阻越大 (2)导体电阻与通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多 【详解】（1）如图甲，将两段阻值不同的电热丝串联在同一个电路中，流过电阻的电流大小和通电时间都相同，电阻的阻值不同，是为了探究电流产生的热量与电阻的关系；加热一段时间后，右边U形管两侧液面高度比较大，说明其他条件相同时，电阻越大，产生的热量越多，故得出结论：电流与通电时间一定时，导体电阻越大，产生的热量越多。 （2）图乙中，容器内两电阻阻值相同，根据串并联电路电流的特点可知，流过左侧电阻的电流大于右侧电阻的电流，通电相同时间，左侧U形管液面高度差较大，说明其他条件相同时，电流越大，产生的热量越多，由此得出结论：导体电阻与通电时间一定时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。 6．（24-25九年级上·福建厦门·期末）探究电流产生的热量与什么因素有关。实验器材：电源（3节干电池）、电热丝（5Ω、10Ω各1只）、红外电子测温枪（2支）、秒表（1只）、开关（1个）、导线若干。 序号 通电时间t/min 0 1 2 3 4 1 温度t1/℃ 15.3 19.6 23.1 25.2 26.7 2 温度t2/℃ 15.3 23.8 29.8 32.5 35.0 (1)探究电流产生的热量与电阻的关系，电路如图所示： ①实验通过 实现控制电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同；通过红外电子测温枪测量电热丝温度的变化量来反映 的多少； ②实验数据记录如上表，分析得出结论： 。 (2)探究电流产生的热量与电流的关系：以R1为研究对象，需要改变电流，在不增加器材的情况下，你的方法是： ；（写出一种方法即可） (3)利用上述器材还可以探究电流产生的热量与 有关。 【答案】(1) 串联电路 电流产生的热量 见解析 (2)见解析 (3)通电时间 【详解】（1）①[1]由图1可知，两电阻串联，串联电路中电流处处相等，故闭合开关后，通过、的电流与通电时间均相等，因此实验通过电阻串联实现控制通过电热丝、的电流与通电时间均相同。 [2]电阻产生的热量无法直接观察获得，可以通过红外电子测温枪测量电热丝温度的变化最来反映，这里利用了转换法。 ②[3]由表格数据可知，电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多。 （2）探究电流产生的热量与电流的关系，需控制电阻不变，改变通过电阻的电流，以为研究对象，可以通过改变电源的电压，改变其电流大小；或者将R2移去或短路，只将R1接入电路，此时电源电压不变，电路中电阻改变，电流也随之改变。 （3）电流产生的热量与电阻大小、电流大小和通电时间有关，实验中，可以控制电流和电阻不变，改变通电时间，探究电流产生的热量与通电时间的关系。 7．小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图实验。 (1)在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝和，该实验将和串联，目的是控制 和通电时间相同； (2)在通电一定时间后，甲瓶中的温度计示数升高得快，由此可得出实验结论是 ； (3)实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若，则内电流通过所产生的热量是 J； (4)小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，实验数据如下表。在两个烧瓶中分别接入带有绝缘漆的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。装置中电阻丝的阻值应 （选填“相等”或“不相等”），实验中用 来反映水和煤油吸收热量的多少。按照上表中的数据，可计算出煤油的比热容为 。[水的比热容为] 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间 末温/℃ 煤油 150 20 10 50 水 150 20 10 35 【答案】(1)电流 (2)在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 (3)96 (4) 相等 加热时间的长短 【详解】（1）串联电路中电流处处相等，该实验将和串联，目的是控制电流和通电时间相同。 （2）在通电一定时间后，甲瓶中的温度计示数升高得快，说明相同时间内甲瓶中煤油吸收的热量较多，说明甲瓶中产生的热量较多，大于，和电流和通电时间相同，由此可得出实验结论是在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 （3）实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若，则内电流通过所产生的热量是 （4）[1]探究“水和煤油的吸热情况”，热源为电热丝，应使电热丝相同时间放出的热量相同。该装置两电热丝串联，在电阻丝的电流与通电时间相同时，由得，装置中电阻丝的阻值应相等。 [2]实验中用加热时间来反映水和煤油吸收热量的多少，加热时间越长，水和煤油吸收热量越多。 [3]加热10min，水与煤油吸收的热量相同，吸收的热量为 由得，煤油的比热容为 8．（25-26九年级上·山东日照·月考）小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”，已知四个透明容器内密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察 的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少。在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实验中采用的探究方法与此相同的是( )（填字母）； A．探究真空不能传声 B．探究电流与电压、电阻的关系 C．探究光的传播时，引入“光线” D．探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小 (2)通电后透明容器中空气的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的；通电后透明容器中电阻丝的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。 (3)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与 的关系的；通电一段时间，两U形管中液面高度差如图甲所示，可以得出的结论是 。当通过左边电阻丝的电流为1A时，通电5min，右边电阻丝产生的热量为 J。 (4)在如图乙所示装置中，通过电阻丝、的电流 （选填“相等”或“不相等”）。通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图乙所示，电阻丝、中产生热量较多的是 。图乙装置看，为了使实验现象更明显，可以将的阻值换成 （选填“4Ω的”或“6Ω的”）。 【答案】(1) U形管液面高度差 D (2) 热传递 做功 (3) 电阻 当电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多 3000 (4) 不相等 R1 4Ω 【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少，不能直接得到，电流通过导体产生热量的使容器内密闭的空气温度升高，体积膨胀，压强变大，使U形管两侧液面的高度差发生变化，实验通过观察液面高度差的大小来比较产生热量的多少，这种方法叫转换法。 A．探究真空不能传声，应用了理想实验法，故A不符合题意； B．探究电流与电压、电阻的关系，应用了控制变量法，故B不符合题意； C．探究光的传播时，引入“光线”，应用了模型法，故C不符合题意； D．探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小，应用了转换法，故D符合题意。 故选D。 （2） [1][2]通电后透明容器中电阻丝产生的热量被空气吸收，空气的内能增加，这是通过热传递的方式改变空气内能的；电流流过电阻丝时，将电能转化为电阻丝的内能，电阻丝是通过做功的方式改变内能的。 （3） [1][2]甲装置中，两个阻值不同的电阻串联，通过的电流和通电时间相等，电阻大的产生的热量多，可以探究电阻产生的热量与电阻的关系；通电一段时间，右侧U形管中液面高度差较大，说明右侧电阻产生的热量多，可以得出的结论是：当电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。 [3]两电阻串联，串联电路中电流处处相等，当通过左边电阻丝的电流为1A时，通过右边电阻丝的电流为1A，通电5min，右边电阻丝产生的热量为 （4）[1]如图乙可知容器内两个电阻相同，右侧两电阻并联后与左侧电阻串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过左侧电阻丝的电流等于右侧两电阻并联后的总电流，故通过右侧中的容器内电阻流小于通过左侧容器内电阻的电流，通过电阻丝R1、R2的电流不相等。 [2]通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大，说明左侧容器电阻丝产生的热量较多，电阻丝R1、R2中产生热量较多的是R1。 [3]两个容器中电流差别越大，现象越明显。根据并联部分中支路电流与电阻成反比可知，容器外的电阻越小，分流越大，则容器中电热丝中电流越小。故应选用4Ω的电阻来分流。 三．焦耳定律公式及其简单应用（6题） 9．（25-26九年级上·重庆北碚·月考）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的煤油，每个容器放入同种材料绕成的发热线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，R2=2R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的煤油温度从低到高的顺序是（    ） A．甲、乙、丁、丙 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、乙、丙、丁 D．丙、丁、乙、甲 【答案】A 【详解】由图可知，R1与R2串联，电流相等，由可知，电阻越大，产生的热量越多，由于 R2=2R1，所以，即 R3与R4并联，电压相等，由可知，电阻越小，产生的热量越多，已知R1=R3，R2=R4，R2=2R1，则 所以，即 R2两端电压小于10V，R4两端电压等于10V，所以 依题意R2=R4，由可知，。所以 则四个容器中的电阻产生的热量关系为 由可知，产生的热量越多，水温越高，因此四个容器中的煤油温度从高到低的顺序是丙、丁、乙、甲，则煤油温度从低到高的顺序是甲、乙、丁、丙。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．（24-25九年级上·陕西榆林·期末）央视节目《是真的吗》中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套，将锡纸条两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是（    ） A．最先着火的是ab段，因为这里的电流最大 B．通过ab、bc、cd段的电流均相等，但相同时间电流通过ab段产生的热量最多 C．电流通过ab、bc、cd段相同时间产生的热量相同 D．通过ab段的电流最小，但是ab段电阻最大，相同时间内产生的热量最多 【答案】B 【详解】AD．锡纸的ab、bc和cd段串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过ab、bc和cd段的电流相等，故AD错误； BC．根据题意可知，锡纸的ab、bc和cd段等长，由图可知，ab段锡纸的横截面积最小，根据导体电阻的影响因素可知，ab段锡纸的电阻最大，根据可知，在相同时间内，电流通过ab段产生的热量最多，故B正确，C错误。 故选B。 11．（2025·山东临沂·一模）如图所示的电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P置于a端时，电流表示数为0.6A，下列说法正确的是（    ） A．电阻的阻值为12Ω B．滑片P在移动的过程中，电流表的最小示数为0.2A C．当变阻器滑片P处于a端时，电压表的示数为1V D．当变阻器滑片P处于b端时，通电1min电阻产生的热量为6J 【答案】D 【详解】AC．滑动变阻器滑片置于a端时，其接入电路中电阻为0，此时为只有R1的简单电路，电压表示数为电源电压，即6V；电阻R1的阻值，故AC错误； BD．滑片处于b端时，为R1与R的最大阻值组成的串联电路，电流最小，此时电流 R11min产生的热量，故B错误，D正确。 故选D。 12．（24-25九年级上·河南周口·期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A；闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.3A。则电源电压为 V，定值电阻R2= Ω。只闭合开关S1，定值电阻R2在1min内产生的热量为 J。 【答案】 3 20 12 【详解】[1]由图可知，闭合开关S1、S2，电阻R2被短路，电路中只有R1工作，因此电源电压为U=I1R1=0.3A×10Ω=3V [2]由图可知，只闭合开关S1，两电阻串联，则电路的总电阻为 根据串联电路电阻的特点可知，R2的阻值为R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω [3]只闭合开关S1，定值电阻R2在1min内产生的热量Q=I2R2t=(0.1A)2×20Ω×60s=12J 13．在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻的阻值为30Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则通电10s，产生的热量为 J，电路产生的总热量为 J。 【答案】 18 30 【解析】【小题1】[1][2]由图可知两电阻并联，电流表测通过R₁的电流，测干路电流；设电源电压为 U，由并联电路的电流电压规律可得，通过R₁ 的电流为 I₁=0.2 A，R₁=30 Ω，则U = I₁ × R₁ = 0.2A × 30 Ω = 6 V 通过电阻的电流 由欧姆定律可得，则通电10s，电阻产生的热量 电路产生的总热量 14．（2025·安徽淮南·三模）如图所示的电路，电源电压恒定不变，R为定值电阻，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，当只闭合开关S1时，灯泡L正常发光，再闭合开关S2，电流表的示数变为0.8A，则通电1min电阻R产生的热量是 J。 【答案】108 【详解】由图可知，只闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，电流表测通过灯泡的电流。此时灯泡正常发光，实际电压等于额定电压，故电源电压U=UL=U额=6V 流过灯泡的电流为 再闭合开关S2，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流。由于并联电路各支路互不影响，所以流过灯泡的电流不变，又因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以流过R的电流为IR=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A 并联电路各支路两端的电压相等，即R两端的电压为UR=U=6V 通电1min电阻R产生的热量为 四．焦耳定律的推导式及其简单应用（4题） 15．（2025·北京平谷·二模）额定电压相同的甲、乙两只电加热器（俗称“热得快”）的铭牌如图所示，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．相同时间内，甲比乙消耗的电能多 B．正常工作时，通过甲的电流比乙小 C．正常工作时，甲比乙产生的热量多 D．正常工作时，电流通过甲做功较快 【答案】D 【详解】A．由图示知，甲的额定电压为220V，额定功率为1100W，乙的额定电压为220V，额定功率为800W，据知，正常工作时，在相同时间内，甲比乙消耗的电能多，但没有说明是否正常工作，条件不足，无法比较甲和乙消耗电能的多少，故A错误； B．正常工作时，两电加热器的电压相同，甲的功率比乙的大，据知，甲通过的电流比乙的大，故B错误； C．正常工作时，据知，时间不知，则无法比较甲、乙产生的热量多少，故C错误； D．正常工作时，甲的功率比乙的大，则电流通过甲做功比乙的快，故D正确。 故选D。 16．（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1>R3>R2>R4，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）（不考虑热量散失） A．甲、丙、乙、丁 B．丁、乙、丙、甲 C．丁、丙、甲、乙 D．丙、丁、乙、甲 【答案】C 【详解】甲、乙容器中的电阻、是串联的，根据串联电路的特点，通过它们的电流I相等，通电时间t也相同。根据焦耳定律，在I和t相同的情况下，电阻R越大，产生的热量Q越多。已知，所以。丙、丁容器中的电阻、是并联的，它们两端的电压U相等，通电时间t也相同。根据焦耳定律的变形式，在U和t相同的情况下，电阻R越小，产生的热量Q越多。已知，所以。根据欧姆定律，对于串联的、，其电流；通过的电流。因，所以，又因，根据焦耳定律，得，所以。因为产生的热量越多，水吸收的热量越多，水温升高得越多，所以水温从高到低的顺序是丁、丙、甲、乙。故ABD不符合题意，C符合题意。 C 17．（2025·安徽淮南·一模）如图所示电路中，电源电压保持不变，。当开关S闭合时，电流表的示数为，则通电，电流通过电阻产生的热量是 J。 【答案】216 【详解】开关S闭合，两电阻并联，电流表测量通过R1的电流，根据欧姆定律可知电源电压 则电阻两端的电压为6V，通电，电流通过电阻产生的热量 18．（24-25九年级下·云南楚雄·开学考试）电路如图所示，开关和断开，闭合时，电流表的示数为0.6A，如果电源电压不变，，，则电源电压 V。当开关断开，闭合时，通电1min，电阻产生的热量为 J。    【答案】 9 194.4 【详解】[1]当断开，闭合时，电路为的简单电路，电流表测通过的电流，由可得，电源电压 [2]当开关断开，闭合时，电路为的简单电路，通电1min电阻产生的热量 五．利用焦耳定律求解电热的比值计算（7题） 19．如图所示的电路，已知电阻，。当开关闭合后，下列说法正确的是（   ） A．通过与的电流之比为 B．与两端电压之比为 C．与消耗的电功率之比为 D．与相同时间内产生的电热之比为 【答案】C 【详解】分析电路可知，当开关闭合后，与串联。 A．根据串联电流规律，通过与的电流相等，即通过与的电流之比为，故A错误； B．通过与的电流相等，根据，电压与电阻成正比，所以与两端电压之比为 故B错误； C．通过与的电流相等，根据，电功率和电阻成正比，所以与消耗的电功率之比为 故C正确； D．通过与的电流相等，根据，时间相同时，产生的电热与电阻成正比，所以与相同时间内产生的电热之比为 故D错误。 故选C。 20．（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）已知定值电阻R1和R2并联， 且R1：R2=2：1，下列说法正确的是（　　） A．U1：U2=1：2 B．I1：I2=1：2 C．P1：P2=2：1 D．Q1：Q2=2：1 【答案】B 【详解】A．在并联电路中，各支路两端的电压相等，即，所以，故Ａ错误； B．在电压相同的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以，故B正确； C．根据电功率公式P=UI，因为，，所以，故C错误； D．根据焦耳定律Q=W=Pt（通电时间t相同），因为，所以，故D错误。 故选B。 21．（2025·广东东莞·二模）如图所示当开关S闭合甲、乙两表均为电压表时，两表示数比，则电阻 ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比 ，相同时间内、产生的热量之比 。 【答案】 2∶1 2∶3 1∶2 【详解】[1]当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压，可得，由串联电路的电压规律和分压原理可得 [2]当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测通过R2的电流，乙测干路电流，由并联电路的电流规律和分流原理可得 所以 [3]由并联电路的电压规律知U1=U2=U，由Q=W=UIt可得，相同时间内R1、R2产生的热量之比 22．（23-24九年级上·河北邢台·阶段练习）如图所示电路图，电源电压恒定不变，R2=2R1，闭合开关S1，通过R1、R2两电阻的电流之比是 ，相同时间内R1、R2两电阻产生的热量之比是 ；将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，R1、R2两电阻的电流之比是 ，相同时间内R1、R2两电阻产生的热量之比是 。 【答案】 1︰1 1︰2 2︰1 2︰1 【详解】[1]由图可知，闭合开关S1，电阻R1、R2串联，因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻的电流之比是1︰1。 [2]根据可得，相同时间内R1、R2两电阻产生的热量之比是 [3]将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合，电阻R1、R2并联，因为并联电路各支路两端的电压相等，所以R1和R2两端的电压相等，由可得，R1、R2两电阻的电流之比是 [4]根据可得，相同时间内R1、R2两电阻产生的热量之比是 23．某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关S闭合时，电饭煲处于 （填“加热”或“保温”）状态；若R1∶R2=1∶24，则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比为 。 【答案】 加热 1∶25 【详解】[1]由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，R2被S2短路，电路中电阻最小，由可知，在电压一定时，此时电功率最大，电饭煲处于加热状态。 [2]由题意可知，R1∶R2=1∶24，则 R2=24R1 保温和加热时，电源电压不变，且加热时间相同，则有 U1∶U2=220V∶220V=1∶1，t1∶t2=5min∶5min=1∶1 则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比 24．现有两个定值电阻R1和R2，分别标有“10V 0.5A”和“5V 1A”的字样，将它们串联接在同一电路中，则电路两端允许接入的最大电压是 V，当它们工作时间相同时，电阻R1和R2上产生的热量之比Q1︰Q2= 。 【答案】 12.5 4︰1 【详解】[1]电阻R1、R2的阻值分别为 ， 将R1和R2串联在电路中时，电路允许通过的最大电流为0.5A，电路中的总电阻 R=R1+R2=20Ω+5Ω=25Ω 那么电路两端允许接入的最大电压 U=IR=0.5A×25Ω=12.5V [2]据Q=I2Rt知，当两个电阻串联在电路中，通电时间相同时，两个电阻产生的热量之比等于两电阻之比，为 Q1︰Q2=R1︰R2=20Ω︰5Ω=4︰1 25．如图所示，当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，若两表示数之比I甲：I乙=1：4，R1：R2= ；当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，则两表示数之比U甲：U乙= ；相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1：Q2= 。 【答案】 【详解】[1]如图所示，当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，则R1与R2并联，甲电流表测R2电流，乙电流表测电路干路电流，因为 根据并联电路电流规律可得 则 根据并联电路电压规律 由欧姆定律，可得 ， 则 则 [2]当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，则R1与R2串联，乙电压表测R2两端电压，甲电压表测电源电压，因为 由欧姆定律和串联电路电流规律可得 ， 则 根据串联分压规律，则 [3] R1与R2串联，相同时间内，两个电阻产生的电热，由焦耳定律可得 ， 则 六．电热问题的综合计算（5题） 26．（24-25九年级上·甘肃张掖·期末） 甲乙是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω，低温挡电烤箱的电功率440W。则： (1)当闭合开关 时为高温挡。 (2)低温挡时的电流是多少? (3)发热电阻R1的阻值是多少？ (4)小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内温度比平时低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，他想用电能表和秒表测量电烤箱在高温挡工作时的实际功率。傍晚用电高峰时，他关闭家里其他用电器，只让电烤箱在高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时电烤箱在高温挡工作时的实际功率是多少？ 【答案】(1)S1和 S2 (2)2A (3)40Ω (4)1000W 【详解】（1）由图乙可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，根据串联电路电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，此时电路中的总功率最小，电烤箱处于低温挡；而当开关S1 、S2都闭合时，电路中只有R1工作，此时电路中总电阻最小，总功率最大，电烤箱处于高温挡。 （2）由可知，电烤箱低温挡时的电流 （3）由欧姆定律可知，电烤箱在低温挡工作时电路中的总电阻 根据串联电路电阻特点可知， （4）图丙的电能表中表示电路中每消耗的电能，电表转盘转3000转。由题可知30s内电能表的转盘转了25转，则电烤箱消耗的电能 电烤箱的实际功率 27．图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2，实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如下表所示，求： 加热效率 75% 额定电压 220V 电功率 低温挡 440W 中温挡 880W 高温挡 （1）低温挡加热时电流的大小； （2）电热丝R2的阻值； （3）已知粥的比热容，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃，加热效率为75%，求需要工作的时间？ 【答案】（1）2A；（2）55Ω；（3）480s 【详解】解：（1）由可得，低温挡加热时的电流 （2）由电路图可知，只闭合S1时电路为R1的简单电路，只闭合S2时电路为R2的简单电路，同时闭合S1、S2时R1与R2并联，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，同时闭合S1、S2时，电路的总电阻最小，由可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，处于高温挡，则只闭合S1或只闭合S2时，电饭锅处于低温挡或高温挡，对应的电阻分别为 由R1的阻值为110Ω可知，则电热丝R2的阻值为55Ω。 （3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电饭锅高温挡的功率为 将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃时粥吸收的热量 由表格数据可知，电饭锅的加热效率为75%，消耗的电能为 由可得，需要用高温挡工作的时间 答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A； （2）电热丝R2的阻值为55Ω； （3）将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃，加热效率为75%，则需要工作的时间为480s。 28．（24-25九年级上·安徽六安·期末）如图甲是一款茶杯保温碟，其简化电路如图乙所示，、均为发热电阻，的阻值不变，的阻值可通过旋钮调节。已知该保温碟的额定电压为220V，正常工作时的最大功率为，的最大阻值为。求： (1)的阻值； (2)该保温碟正常工作时的最小功率； (3)当实际电压为198V时，保温碟以最小功率工作100s产生的热量。 【答案】(1)1100Ω (2)22W (3)1782J 【详解】（1）由电路图可知，闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联。根据可知，当保温碟的功率最大时，电路中的总电阻最小。此时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为0。 电路中只有电阻R1工作，其功率为最大功率，根据可知，的阻值 （2）根据可知，当保温碟的功率最小时，电路中的总电阻最大。此时，滑动变阻器R2接入电路的阻值最大，电路的最大总电阻 根据可知该保温碟正常工作时的最小功率为 （3）当实际电压为198V时，保温碟以最小功率工作100s产生的热量 29．（24-25九年级上·安徽阜阳·阶段练习）小亮家新买了一辆汽车，车上座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，其中电源电压为24V，S为挡位切换开关，和为电热丝。 (1)试分析当挡位切换开关S接触点b时，该座椅垫处于“高温”挡加热状态。 (2)电热丝的阻值是多少？ (3)当该座椅垫处于“高温”挡加热状态时，加热100s，产生的热量是多少？ 【答案】(1)见解析 (2)12.8Ω (3)3600J 【详解】（1）由图乙可知，开关S拨到接触点a时，R1与R2串联，开关S拨到接触点b时，R2被断路，电路中只有R1工作，由可知，电阻越小，功率越大。由于，当挡位切换开关S接触点b时，功率大，该座椅垫处于“高温”挡加热状态。 （2）由电路图知，开关S接高温挡位时，电路为R1的简单电路，根据可得，电热丝R1的阻值为 由电路图可知，电路的座椅垫处于“低温”挡加热时，R1与R2串联，电路的总电阻为 则电热丝R2的阻值为 （3）由电路图知，该电路为纯电阻电路，该座椅垫处于“高温”挡加热状态时，加热100s，产生的热量 30．（2025·湖北·三模）如图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。如图乙所示为其内部电路原理图，和都为发热电阻丝；如图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像。求： (1)高温挡的功率； (2)发热电阻丝的电阻； (3)毛巾架工作20min产生的热量。 【答案】(1)220W (2)660Ω (3) 【详解】（1）高温挡时，电路中的电功率大，由可知，电流大，图丙中最大电流为，此时毛巾架处于高温挡，则高温挡的功率为 （2）由图乙可知，当开关S接2时，串联，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，毛巾架处于低温挡；当开关S接1时，只有工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，毛巾架处于高温挡； 已知高温挡的电流为1A，由可知，的阻值 由图丙可知，低温挡工作时电路中的电流，由可知，的串联总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，的阻值为 （3）毛巾架0~10min高温挡工作，10~20min低温挡工作，则工作20min产生的热量为 31．（24-25九年级上·湖北黄石·期末）寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的电炉（如图甲），铭牌上标有“220V  484W”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。 (1)求电炉电阻丝的阻值； (2)外婆家在农村，电压不稳定，求检测时电炉的实际功率； (3)小丽想为外婆制作一个木质暖脚器，在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并均匀分成4段；按所示电路图丙接入某电源两端，通过旋钮开关即可实现高、中、低挡加热功能切换。则： ①暖脚器处于高、中、低挡加热时的电功率比值为多少？ ②若电源电压可调，则在确保电路安全的前提下，暖脚器在高温挡工作1min产生的热量最多是多少焦耳？ 【答案】(1)100Ω (2)400W (3)4∶2∶1；14520J 【详解】（1）电炉电阻丝的阻值为 （2）检测时电炉消耗的电能为 则检测时电炉的实际功率为 （3）①当开关S接3时，R与R并联连入，电阻为0.5R，由可知为高温挡；当开关S接2时，R单独工作，电阻为R，由可知为中温挡；当开关S接1时，R与R串联，电阻为2R，由可知为低温挡；由得，高、中、低三挡的功率之比为可 ②电阻丝的额定电流为 则高温挡（并联）电路1分钟产生的热量最多为 七．尖子生必做题 32．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω C．只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，定值电阻R2在10s内产生的热量为8J D．只闭合开关S、S1，灯泡L的功率变化范围为1W~5W 【答案】D 【详解】AB．只闭合开关S、S1，R1与L串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，由题意可知，滑片P在a点时，电路的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路的电流最大，由图像可知最大电流为0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为2V，滑动变阻器的最小电阻为 滑片P在b端时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律知电路的电流最小，由图像可知最小电流为0.25A，滑动变阻器两端的电压为8V，则滑动变阻器的最大电阻为 只闭合开关S、S1，滑片从最右端b向左移动到a点，保证电路元件安全，当变阻器连入电路的阻值最小（即滑片在a点时），电路的总电阻最小，电路中电流最大，由图乙知，电路的最大电流 Imax =0.5A<0.6A 说明灯泡的额定电流为0.5A，则此时灯泡两端的电压等于其额定电压，此时滑动变阻器的两端电压为2V，由串联电路的电压特点可得，电源电压为 故AB错误； C．只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，因电压表相当于开路，则可知R1的最大阻值与R2串联，电路中的电流恒为I1=0.3A，由欧姆定律可得，此时R1 两端的电压为 此时R2两端的电压为 则定值电阻R2在10s内产生的热量为 故C错误； D．只闭合开关S、S1，滑片P在a点时，滑动变阻器连入电路的电阻最小，此时电路的电流最大为0.5A，根据串联分压原理可知，灯泡L的两端电压最大，即为其额定电压10V，因此此时灯泡的电功率最大，即为 滑片P在b点时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，此时电路的电流最小为Imin=0.25A，根据串联分压原理可知，灯泡L的两端电压最小，即为 因此此时灯泡的电功率最小，即为 因此，灯泡L的功率变化范围为1W~5W。故D正确。 故选D。 33．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是（　　） A．电路中的最大电流为1A B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8:1 D．R1先后两次消耗的电功率之比为16:9 【答案】D 【详解】当滑片P置于变阻器的b端时，其电阻变大，分压增多，电压表的示数变化了2V，则变阻器此时电压是6V，设电源电压是U，滑动变阻器最大阻值是R，由题意列方程得 解得 由串联分压比等于电阻比可知，滑片在b端时，R和R1各分6V电压，电源电压是12V。当滑片在中点时，R分4V电压，R1分8V电压。 滑片P置于变阻器的b端时，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J，则R1的阻值是 A．当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，最大电流是 故A错误； B．串联电路中各处电流相等，滑片在中点时，电路中的电流 10s内滑动变阻器消耗的电能 故B错误； C．当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，最小电流是 由P=UI可得，滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比 故C错误； D．由P=UI可得，R1先后两次消耗的电功率之比 故D正确。 故选D。 34．如下图所示，当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，定值电阻R产生热量Q用时是9min；当滑片P滑至b端时，定值电阻R产生相同热量Q的用时是36min，当滑片P滑至ab的中点时，若定值电阻R再产生热量Q的用时是（    ） A．20.5min B．20.05min C．20.25min D．22.25min 【答案】C 【详解】当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，电路为R的简单电路，产生热量等于消耗电能，则可由得，产生热量Q所用时间为 当滑片P滑至b端时，电路为R与整个滑动变阻器串联电路，根据串联分压定律可求R两端电压为 产生热量等于消耗电能，则可由得，产生热量Q所用时间为 当滑片P滑至ab的中点时，电路为R与变阻器串联电路，此时滑动变阻器接入阻值为总阻值的一半，根据串联分压定律可求R两端电压为 产生热量等于消耗电能，则可由得，产生热量Q所用时间为 由于第一次用时9min，第二次用时36min，带入式子求解可得，t3=20.25min，故选C。 35．如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图所示，根据图象的信息可知 （选填“甲”或“乙”）是电压表示数变化的图象，当滑动变阻器滑片在中点时，内产生的热量为 J。 【答案】 乙 27 【详解】[1]由图a可知，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，R1是定值电阻，由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，因此图b中的甲代表V1示数变化的图像，乙代表V2示数变化的图像。 [2]当R2接入电路的阻值为0时，其两端的电压为0，即V2示数为0，此时电路中只有R1，则V1的示数就是电源电压，由图乙可知，电源电压 由欧姆定律可知R1的阻值 变阻器R2的最大阻值出现在电路中电流为0.1A时，所以 滑片在中点时，电路中的总电阻为 电流为 所以1min内R1产生的热量 36．如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图，它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，R1=242Ω，R2=60.5Ω。开关置于接线柱 时，火锅处于低温挡；R3的阻值是 Ω；小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2min，电能表的表盘转了81转，此时电火锅的实际功率为 W。[电能表的铭牌上标有，忽略温度对电阻的影响]    【答案】 1和2 181.5 810 【详解】[1]当旋钮开关置于“0和1”接线柱时，火锅处于开路；当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，、串联，电路电阻最大，电源电压一定，根据可知，电功率最小，火锅处于低温挡；当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，被短路，电路为的简单电路，电路电阻较大，电源电压一定，根据可知，电功率较大，火锅处于中温挡；当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，、并联，电路电阻最小，电源电压一定，根据可知，电功率最大，火锅处于高温挡。 [2]高温挡时的电功率 由题意知，低温挡功率为高温挡功率的，即 由可得，低温挡时电路总电阻 因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以，的阻值 [3]表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，电能表的转盘转了81转，火锅消耗的电能 火锅的实际功率 37．如图所示，已知小灯泡L1的额定电压为2V，L2的额定电压为6V，电源电压保持不变．当开关S1和S4闭合，S2和S3断开时，电压表示数为5V，L1实际消耗的功率为其额定功率的；当开关S1和S2闭合，S3和S4断开时，电压表的示数为3V；当开关S1和S3闭合，S2和S4断开时，电流表的示数为0.5A．设温度对电阻的影响可以不计，求L2的额定功率为多少？当S1、S2、S4均闭合，S3断开时，1min内电流产生的热量为多少？ 【答案】3.6W   216J 【详解】试题分析：解：设电源电压为U 因为P=UI ，I=U/R ，Q=I2Rt 所以，当开关S1和S4闭合，S2和S3断开时，R与L1串联（L2短路），依题意有： U=U1+5=1V+5V=6V U1=I1R1 ① U-U2=I1R ② 当开关S1和S2闭合，S3和S4断开时，R与L2串联，依题意有： U2=I2R2 ③ U-U2=I2R ④ 由①、②、③和④得 ⑤ 当开关S1和S3闭合，S2和S4断开时，L1与L2串联，依题意有： R1+R2= ⑥ 由③、④、⑤和⑥得：R=R2="10" Ω L2的额定功率 当S1、S2、S4均闭合，S3断开时，L1、L2被短路，依题意有： 1min内电流产生的热量 考点： 欧姆定律、电功率、焦耳定律 38．（2025·黑龙江绥化·三模）某同学发现家里有一闲置的电炉子（如图甲），铭牌上标有“220V 484W”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。 (1)求电炉的额定电流； (2)求电炉电阻丝的阻值； (3)求检测时电炉的实际功率； (4)该同学想制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝接入电源电压恒为10V的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27W，求发热坐垫在最小功率状态下工作20s产生的热量。 【答案】(1)2.2A (2)100Ω (3)400W (4)125J 【详解】（1）由P=UI可得，电炉的额定电流为 （2）由可得，电炉电阻丝的阻值为 （3）由铭牌信息可知，表示电路中用电器每消耗电能，电能表的指示灯闪烁 1200次；指示灯闪烁16次，电炉消耗的电能 检测时电炉的实际功率 （4）电阻丝并分成两段后，每一段电阻丝通过的电流不能超过其额定电流，若两段电阻丝串联接入电路，由P=UI可知，电路中的电流 所以两段电阻丝不是串联接入电路，而应该是并联接入电路中，则其中一段电阻丝的最大电功率 则另一段电阻丝的电功率 由可知，另一段电阻丝的阻值 则可调电阻丝的最大阻值 当可调电阻丝接入电路中的阻值最大为80Ω时，R1的最小电功率 则发热坐垫在最小功率状态为 发热坐垫在最小功率状态下工作20s产生的热量 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $