15.4 焦耳定律 同步练习 2026-2027学年沪粤版物理九年级上册

**基本信息** 围绕焦耳定律，通过实验探究、选择填空、综合计算分层设计，覆盖从基础概念到实际应用，注重科学探究与问题解决能力培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|实验探究与概念辨析|实验题用控制变量法（如探究热量与电阻关系），单选题辨析超导体应用| |技能应用|公式应用与电路分析|填空题结合电路动态分析（如滑动变阻器对热量影响），强化Q=I²Rt应用| |综合拓展|实际问题解决|计算题联系家电场景（如电压力锅加热效率），体现科学态度与社会责任|

15.4 焦耳定律 同步练习 一 、实验题（本大题共2小题，共12分） 1.（6分）用如图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验金属丝的材料和横截面积相同。通过对比观察，______选填“温度计”、“温度计”上升的温度高。由此可知，在电流和通电时间相同时，电阻越______，导体产生的热量越多。 2.（6分）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，、两形管内液面相平。  实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等；  由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是______；  通过对比观察，______选填“甲”或“乙”容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越______导体产生的热量越多。 二 、单选题（本大题共7小题，共21分） 3.（3分）下列哪个事例不能利用超导体 A. 输电线路降低输电损耗 B. 电动机的线圈 C. 功率大、高效率的发电设备 D. 大功率的电炉 4.（3分）小明发现家里的电工师傅在连接线路的时候，因为导线长度不够，就把两根导线连接起来使用，学习了电学知识的小明制止了师傅的这个做法，这会导致连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是通电时连接处比别处的（ ）。 A. 电流更大 B. 电阻更大 C. 通电时间更短 D. 发热功率更小 5.（3分）如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是 A. 乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系 B. 甲图通电一段时间后，右侧形管中液面的高度差比左侧的大 C. 甲、乙实验装置都是利用形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的 D. 乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比为： 6.（3分）如图所示，下列四种家用电器中，利用电流热效应工作的是 A.    电风扇 B.          组合音响 C.     电暖气 D.       电冰箱 7.（3分）相同的烧杯中装有质量之比为：的水，用相同规格的电加热器加热两杯水，升高温度之为：，则所需加热时间之比为 A. ： B. ： C. ： D. ： 8.（3分）超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处，以下说法不正确的是 A. 输送电力可节约电能 B. 用它做电炉丝发热效率很高 C. 用它作电子元件可以不考虑散热 D. 用它作电子元件，元件尺寸可以大大缩小 9.（3分）如图所示的四个电路中，电源电压相同，，电路消耗的总功率由小到大的顺序是  A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲 C. 丙、乙、甲、丁 D. 丙、甲、乙、丁 三 、填空题（本大题共8小题，共32分） 10.（4分）如图是探究焦耳定律的实验装置，已知，，只闭合可以探究电流产生热量与 ______ 的关系，若通过的电流为，内产生的热量为 ______ 。闭合和，左侧形管内液柱的高度差比右侧更大，表明 ______ 填“电流”或“电阻”对电流通过导体产生的热量影响更大。 11.（4分）把两个电阻、串联在电路中，，在相同通电时间内，通过、的电荷量之比为______；电流通过、产生的热量之比为______。 12.（4分）如图所示，电源电压不变，先闭合开关，电流表示数为，再闭合开关，电流表示数增加了，则、两端电压之比为 ______，、电阻值之比为 ______，若电阻，通电电阻产生的热量为 ______。 13.（4分）如图甲所示是探究电功率与电流关系的实验电路图，电源电压不变。滑动变阻器滑片从一端移至另一端的过程中，电路的总功率、滑动变阻器的电功率与电流的关系图象分别为图乙的、曲线，则电源电压为 ______ ，图象中的值为 ______ 。    14.（4分）如图所示，电热水壶上标有“”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻______。在额定电压下，烧开一壶水用时，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为______。 15.（4分）如图所示，电源电压为，灯泡上标有“ ”，和是同种型号电阻丝，每的电阻均为，其它导线电阻不计，、两点始终保持与电阻丝良好接触，设与长度均为，那么，小灯泡两端电压为______两电阻丝在内产生的热为______，当、两点向左移动时，灯泡的亮度将______。设灯泡电阻不随温度而变化 16.（4分）某型号的泡茶壶正常工作时额定电流______；泡茶壶有的电能被水吸收，壶中装满温度为的水，在标准大气压下将水烧开需要电能______，共需要______计算结果保留一位数 某型号的泡茶壶 型号：--- 额定电压： 频率： 额定功率： 容量： 17.（4分）如图甲是家用电吹风的工作原理图电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。    要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于题图甲中______选填“”、”或““位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是______。  某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是______。  电热丝在工作时的电阻值是______保留一位小数  使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变______，它的实际功率将变______。 四 、计算题（本大题共4小题，共48分） 18.（12分）在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器的最大阻值为，用于加热的电阻丝的阻值为求闭合开关后：  电路中的最小电流结果保留位小数；  电热丝的最大加热功率；  在最大加热功率下，用时可以将常温牛奶温度升高多少？不考虑热量损失，牛奶的比热容为 19.（12分）如图 甲所示，电压力锅是一种新型家用电器．乙图是某型号电压力锅工作电路图与其部分参数．接通电路后，闭合开关 ，开关 与触点 接通，电压力锅处于加热状态 开始加热．当锅内温度达到 时， 自动与触点 断开并与触点 接通，仍闭合，电压力锅处于保压状态，此时锅内水温不变，且未沸腾．现将 初温为 的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作 已知消耗的电能有 被水吸收，水的比热容为 求：     电压力锅在加热状态时的电流是多少？   电压力锅保压时的电阻是多少？   电压力锅加热多少秒后开始保压？ 20.（12分）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关，旋钮绕转动，实现档位转换，旋至档时、同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至档时和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。和均为电热丝，其阻值不受温度影响，，主要参数如下表。 牌智能滚筒洗衣机 额定电压 加热功率 设定温度范围 电动机功率 防电墙电阻 洗衣机内注入的水，在额定电压下连续加热秒，水温由上升到，此过程中的加热效率是多少？  阻值是多少？  洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？  防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为，人体的安全电压不高于，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。 21.（12分）如图甲所示是一盒纯牛奶，盒上标有“净含量”的字样。小明把这盒牛奶放在天平上，图乙是正确测量牛奶质量时使用砝码情况和游码的位置；把牛奶完全倒出后他又测出空奶盒的质量是。请帮他计算：盒中牛奶的密度是多少？    在图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“”字样，只闭合开关后，灯泡正常工作；当和都闭合时，电流表示数为。  通过计算请回答：  ①灯泡的额定电流。  ②电阻的阻值。  ③电阻在内消耗的电能。 答案和解析 1.【答案】b；大; 【解析】解：由图知，管的电阻丝长，、中金属电阻丝的材料和横截面积相同，可得中的电阻大；由于两电阻采用串联的方式，这样连接的目的是：控制通过两电阻丝的电流和通电时间相等。由上面分析可知：容器中电阻大于容器中电阻，故容器中电阻产生的热量较多。由此可得：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；  故答案为：；大。  由焦耳定律可知：通电时间、通过的电流相等，电阻越大，电阻产生的热量越多，气体膨胀程度越大，液柱上升的高度越大；两电阻采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等，据此分析解答。  该题考查了电流产生热量的决定因素，实验过程中渗透了转换法和控制变量法的应用，有一定的综合性。 2.【答案】电流 转换法 甲 大; 【解析】解：   乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。   实验中是通过观察“”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化。像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；   由图知，管的液面高度差比管的液面高度差大，说明乙容器中气体膨胀程度较大，温度上升得较高，因此乙容器中电阻产生的热量较多；   由于两电阻采用串联的方式，这样连接的目的是：控制通过两电阻丝的电流和通电时间相等。由图可知：乙容器中电阻大于甲容器中电阻，且乙容器中电阻产生的热量较多。由此可得：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。   故答案为：电流；转换法；甲；大。  根据串联电路和并联电路的电流的特点分析；   电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；   由焦耳定律可知：通电时间、通过的电流相等，电阻越大，电阻产生的热量越多，气体膨胀程度越大，液柱上升的高度越大；两电阻采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等，据此分析解答。  此题主要考查了电流产生热量的决定因素，实验过程中渗透了转换法和控制变量法的应用，有一定的综合性。 3.【答案】D; 【解析】解：、输电线输电过程中，因输电线有电阻，运用超导材料，可降低输电损耗，故A错误；   B、电动机的线圈在工作过程中，利用超导体，可降低工作过程中热量损耗，故B错误；   C、功率大、高效率的发电设备利用超导体，可降低发电过程电能损耗，故C错误；   D、大功率电炉是利用电流的热效应工作，大功率电炉不能利用超导体，故D正确；   故选：。  导体在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动几乎消失，电阻趋近于，此时称为超导体；   电流通过导体产生热量，这叫电流的热效应，用电流的热效应工作的仪器，不能选用超导体材料。  此题主要考查学生对超导现象及超导材料的特点的认识和了解，是一道基础题。 4.【答案】B; 【解析】略 5.【答案】C; 【解析】解：、乙图实验装置中两个的电阻并联后再与一个的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即，两个的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，左右侧两容器内电阻相同，所以该装置是研究电流产生的热量与电流的关系，故正确；  、甲图实验装置中两个电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，右边容器内的电阻比左边大，由可知，右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，右侧形管中液面的高度差更大，故正确；  、该实验装置是利用形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过形管液面高度差的变化来反映，故错误；  、根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即，两个的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即，由图可知电阻、通电时间相同。  根据可得右边电阻产生的热量，左边电阻产生的热量  则：：，故正确。  故选：。  电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。  探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变；  甲图实验装置中两个电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，右边容器内的电阻比左边大，由可知，右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，右侧形管中液面的高度差更大；  电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过形管液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想；  根据电流、电阻和通电时间关系，利用可知两侧电阻产生热量的关系；。  此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律的理解和掌握。 6.【答案】C; 【解析】解：、电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故错误；  、组合音响工作时，主要把电能转化为声能，不是利用电流的热效应工作的，故错误；  、电暖气工作时，主要把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故正确；  、电冰箱工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故错误；  故选：。  电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；  电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子；  电流的磁效应：给绕在软铁芯周围的导体通电，软铁芯就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的。  此题主要考查学生对电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，利用热效应工作的电器特点是把电能主要转化成内能，是一道基础题。 7.【答案】A; 【解析】解：由可得：两烧杯中水吸收的热量之比：  因为在相同的时间内吸收的热量相同，所以所需加热时间之比：：：：。  故选：。  已知两烧杯中水的比热容之比、质量比以及升高温度之比，利用吸热公式求两烧杯中水吸收的热量比，再根据吸收的热量比等于加热时间比选出正确答案。  此题主要考查热量计算公式的应用，关键要注意加热时间之比等于吸收热量之比。 8.【答案】B; 【解析】 超导现象是电阻为零的现象，超导体适合制作输电导线和电动机线圈等，利用电流热效应的用电器都不能工作。  此题主要考查学生对超导体的特点，以及应用的了解和掌握，是一道基础题。 A. 用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，故正确，不符合题意；     B.电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故错误，符合题意； C.超导材料电阻为零，用它作电子元件，可以不考虑散热，故正确，不符合题意；   D.因为不用考虑增大面积散热，元件尺寸可以大大缩小，故正确，不符合题意。 故选。 9.【答案】D; 【解析】解：两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，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，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；  所以甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，电阻关系为。  电源电压相同，根据可知，四个电路的总功率关系为。  故选：。  根据串并联电路电阻特点可知，两电阻并联时总电阻最小，两电阻串联时总电阻最大；根据可知，电压不变时，电阻越小，电路消耗的电功率越大，反之越小。  此题主要考查了利用串并联电路电阻特点和电功率公式解决简单问题的能力。掌握电阻的串联，相当于导体的长度变长，电阻变大；电阻的并联，相当于增大横截面积，减小电阻是解决本题的关键。 10.【答案】; 【解析】解：由图可知：只闭合时，、串联  电流和通电时间相等，电阻不同，所以可以探究电流产生热量与电阻的关系；  由题可知，，，  根据得电阻产生的热量：；  图中液柱的高低间接反映了电阻产生的热量，闭合和，通过的电流是的倍，左侧形管内液柱的高度差比右侧更大，说明电流的变化对热量的产生影响更加明显。  故答案为：电阻；；电流。  根据控制变量法当中变量的控制即可判断；  根据焦耳定律公式计算热量的大小；  图中液柱的高低间接反映了电阻产生的热量，液柱越高说明电阻产生的热量越多。  此题主要考查了控制变量法、焦耳定律计算公式的应用，属于基础题。 11.【答案】1：1 2：3; 【解析】解：串联电路中各处的电流相等，  根据可得，相同时间内通过两电阻的电荷量之比：  ；  ，  出两电阻产生的热量之比：  。  故答案为：：；：。  根据串联电路的电流特点和电流的定义式求出相同时间内通过两电阻的电荷量之比；根据求出两电阻产生的热量之比。  此题主要考查了串联电路的特点和电流定义式、焦耳定律的应用，是一道基础题目。 12.【答案】1：1 1：2 24; 【解析】解：先闭合时，电路为的简单电路，电流表测量通过的电流；若再闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，电流表示数增加了，根据并联电路的电流关系可知，通过的电流为：；  并联电路中各支路两端的电压都等于电源电压，所以、两端电压之比为：；  根据可知，在电压相同时，电流之比等于电阻之比的倒数，则、电阻值之比为：：：：：，则的阻值为；  通过电阻的电流在内产生的热量：。  故答案为：：；：；。  先闭合时，电路为的简单电路，电流表测量通过的电流；若再闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化即为支路的电流，根据并联电路的电压特点判定电压之比；根据欧姆定律求出电阻之比。  根据求出热量的多少。  此题主要考查了并联电路的电流规律、欧姆定律的应用、求电流产生的热量，是一道基础题，难度不大。 13.【答案】; 【解析】解：由图甲可知，与串联，电流表测电路中的电流；  由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为，对应的电路总功率为，  由可知，电源电压：，  由欧姆定律可知，的阻值：；  由图乙可知，电流对应滑动变阻器的电功率为，  滑动变阻器的电功率：，  解得：，，  由图乙可知，，因此。  故答案为：；。  由图甲可知，与串联，电流表测电路中的电流；  由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流和对应的电路总功率，根据求出电源电压，根据欧姆定律求出的阻值；  根据图乙可知电流对应滑动变阻器的电功率，根据表示出滑动变阻器的电功率，解方程求出电流值，进而确定的值。  此题主要考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据图像读出相关的信息。 14.【答案】小    ; 【解析】解：热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热；   在额定电压下，烧开一壶水用时，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：   。   故答案为：小；。  由焦耳定律知道，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。电炉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，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据此分析原因；   根据可求电热水壶发热体产生的热量。  这道题主要考查焦耳定律和电热公式的计算，常见题目。 15.【答案】9.6 ; 192 ; 变亮 ; 【解析】解：灯泡上标有“”，表示灯的额定电压为，额定功率为，由可得，灯泡的电阻：  ，  因每的电阻丝均为，  所以，，  由题意可知，灯泡的电阻与、段电阻串联，  由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则，  所以，电路中的电流：  ，  灯泡两端的电压：  ，  两电阻丝在内产生的热：  ；  当，两点向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，  由可知，电路中的电流变大，  因，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，  所以，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。  故答案为：；；变亮。  知道灯泡的额定电压和额定功率，根据可得，灯泡求出灯泡的电阻；由题意可知，灯泡的电阻与、段电阻串联，根据题意求出两段电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，根据求出两电阻丝在内产生的热；  根据，两点的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据可知灯泡实际功率的变化，进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断其亮暗。  此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的灵活应用，能把电路看成串联电路来处理是关键。 16.【答案】5；4.2×105；381.8; 【解析】解：  ①  泡茶壶正常工作的电流为；  ②  水吸收的热量为；    消耗的电能为    加热时间为。  故答案为：；；。  ①已知用电器的额定电压和额定功率，利用公式得到正常工作的电流；  ②已知水的体积，可以得到水的质量；已知水的质量、初温度、末温度，利用公式得到水需要的热量；已知电热转换效率和水需要的热量，可以得到消耗的电能；已知额定功率和消耗的电能，利用公式得到加热时间。  此题主要考查的是利用电功率变形公式求解电流和电能、电热转换效率的应用和热量的计算，是一道电热综合题。熟悉基本公式根据需要灵活选择或变形，是解决此类问题的关键。 17.【答案】1 ; 并联 ; 13200 ; 91.7 ; 大 ; 小 ; 【解析】解：当电吹风机送出来的是热风时，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的位置，电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接。  根据功率随时间的变化关系图象可知：  ，，，，  。  吹热风时电动机和电阻丝同时工作，吹冷风时只有电动机工作，  电热丝的功率为，  根据得：  电热丝的电阻为。  白炽灯灯泡长期使用后，钨丝因升华变细，横截面积变小，导致灯丝电阻变大；根据公式可知，灯泡两端的电压不变，灯泡的实际功率与其电阻成反比，电阻增大时灯泡的实际功率会变小。  故答案为：；并联；；；大；小。  当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电阻丝同时工作。  首先由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可。  根据功率随时间的图象计算电热丝的功率，然后利用求出电阻。  导体的长度、材料相同时，横截面积越大，电阻越小；根据公式即可分析出灯泡实际功率的变化。  该题考查电功率公式的应用和影响电阻大小的因素，难点是明白触点在不同位置时电路的连接情况，还要知道电源电压不变时，电阻越小电功率越大。 18.【答案】解：  （1）当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小，此时滑片P处于b端，  电路的总电阻：R总=R0+R1=100Ω+55Ω=155Ω，  由欧姆定律可得，电路中的最小电流：Imin==≈1.4A；  （2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电热丝的加热功率最大，此时滑片P处于a端，  则最大加热功率：Pmax===880W；  （3）最大加热功率下，100s内产生的热量：Q=W=Pmaxt=880W×100s=8.8×104J，  不考虑热量损失，牛奶吸收的热量：Q吸=Q=8.8×104J，  由Q吸=cm△t可得，牛奶升高的温度：  △t===35.2℃。  答：（1）电路中的最小电流为1.4A；  （2）电热丝的最大加热功率为880W；  （3）最大加热功率下，100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃。; 【解析】  图中和串联，滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据求出最小电流；  当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电热丝加热功率最大，根据求出功率；  不考虑热量损失，根据求出电热丝放出的热量，即为牛奶吸收的热量，再根据求出升高的温度。  此题主要考查的是学生对欧姆定律、电功、热量计算公式的理解和掌握，弄懂在滑动变阻器接入电路阻止最小时，电热丝加热功率最大是解决此题的关键。 19.【答案】解：（1）电压力锅在加热状态时的功率P保压加热=250W，   根据P=UI可得，电压力锅中的电流：   I==≈1.14A；   （2）S2 自动与触点b 断开并与触点a 接通，S1仍闭合，电压力锅处于保压状态，此时为R2的简单电路，   由P=可得，电压力锅保压时的电阻R2===193.6Ω；   （3）根据ρ=可得，水的质量：   m=ρV=1×103kg/×3×10-3=3kg，   水吸收的热量：   Q吸=cm（t-）=4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（105℃-25℃）=1.008×106J，   η=×100%=90%，   消耗的电能：   W加热===1.12×106J，   根据W=Pt，电压力锅加热到开始保压的时间：   ==≈830s；   答：（1）电压力锅在加热状态时的电流是1.14A；   （2）电压力锅保压时的电阻是193.6Ω；   （3）电压力锅加热830秒后开始保压．; 【解析】  加热状态时的功率等于主加热器额定功率和保压加热器额定功率之和，根据求出电压力锅中的电流；   利用求出保压状态的电阻；   先根据密度公式求出水的质量，再根据求出水温度达到时吸收的热量，利用效率公式求出消耗的电能，再根据求出电压力锅多需要多少时间开始保压．   该题考查了电功与热量的综合计算，涉及到密度公式、吸热公式、电功公式和效率公式的应用，关键是知道开关闭合时电路的加热和保压状态． 20.【答案】解：水吸收的热量：  ，  洗衣机加热消耗的电能：  ，  洗衣机加热的效率：  ；  由电路图可知，当旋钮旋至档时，电热丝与并联，洗衣机处于加热状态，由表格数据可知，加热功率，  电热丝的加热功率：  ，  因总功率等于各电阻消耗功率之和，  所以电热丝的加热功率：  ，  则电热丝的阻值：  ；  由题知，旋至档时和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态；与加热状态相比，两端的电压不变，其功率仍然为，  则电热丝和电动机的总功率：  ，  保温洗涤的干路电流：  ；  防电墙与人的电阻串联，  根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：  ，  串联电路中的电流：  ，  由欧姆定律得，此时人体的电压：  ，  因为小于，所以防电墙技术能保证人的安全。  答：此过程中的加热效率是；  阻值是；  洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是；  防电墙技术能保证人的安全。; 【解析】电功与热量的综合计算，涉及到电吸热公式、电功公式、效率公式、电功率公式串并联电路的特点以及欧姆定律及变形公式的应用，关键是电路结构的正确分析，并能从表格中得出相关信息，有一定的难度。  先根据求出水吸收的热量，再根据求出洗衣机加热的效率，最后根据求出洗衣机加热的效率；  根据求出电热丝的加热功率，进而得出电热丝的加热功率，根据求出电热丝阻值；  先求出电热丝和电动机的总功率，根据的变形公式求出干路电流；  根据串联电路电阻特点求出电路总电阻，再利用欧姆定律及变形公式求出此时人体的电压，与人体的安全电压进行比较即可判断防电墙技术能否保证人的安全。    21.【答案】解：（1）由图乙可知，盒与牛奶的总质量=200g+50g+10g+2.2g=262.2g；  盒中的奶的质量：m=-=262.2g-7.2g=255g，  由题意可知牛奶的体积：V=250mL=250c，  所以牛奶的密度：ρ===1.02g/c；  （2）①灯泡L上标有“12V9.6W”字样，灯泡L的额定电流：IL===0.8A；  ②只闭合开关S后，灯泡L正常工作，此时电路为灯泡的简单电路，则电源电压等于灯泡的额定电压为12V，  当S和S1都闭合时，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，  并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过定值电阻的电流：I′=I-IL=1.2A-0.8A=0.4A，  并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得电阻R的阻值：R===30Ω；  ③电阻R在1min内消耗的电能：W=UI′t=12V×0.4A×60s=288J。  答：（1）盒中牛奶的密度是1.02g/c；  （2）①灯泡L的额定电流为0.8A；  ②电阻R的阻值为30Ω；  ③电阻R在1min内消耗的电能为288J。; 【解析】  天平的分度值为，天平的读数为砝码质量加游码对应的刻度值，由此得到盒与牛奶的总质量，进一步计算盒中牛奶的质量，根据密度公式计算牛奶的密度；  ①灯泡上标有“”字样，根据电功率公式计算灯泡的额定电流；  ②只闭合开关后，灯泡正常工作，此时电路为灯泡的简单电路，则电源电压等于灯泡的额定电压为，当和都闭合时，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律计算通过定值电阻的电流，根据并联电路特点结合欧姆定律可得电阻的阻值；  ③电根据计算电阻在内消耗的电能。  此题主要考查并联电路特点、欧姆定律、电功公式、电功率公式、密度公式的灵活运用以及质量的测量。 1 学科网（北京）股份有限公司 $