15.4 焦耳定律（分层作业）物理新教材沪粤版九年级上册

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 15.4 焦耳定律 A组 巩固过关 ☒ 知识点1 探究电流产生的热量与哪些因素有关 1.【答案】C 2.【答案】(1U形管液面高度差 (2) 串联 右 (3) 4:1 不相等 20 知识点2 焦耳定律 3.【答案】(1)1A (2)82 (3)3888J 4.【答案】2.64×104 2.4×103 知识点3 电热的利用与防止 5.【答案】A 6.【答案】B B组 能力进阶 7.【答案】D 8.【答案】A 9.【答案】B 10.【答案】B 1/3 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 11.【答案】D 12.【答案】除霜 1440 13.【答案】热效应 下方触点 上方触点 2.16×103 14.【答案】1.4 15.【答案】(1) 液面高度差 转换法 (2) 电阻 右 (3) 电流 使通过R和飞的电流不相等 (4)变小 (⑤)可行，改动后两电阻并联，两端电压相等，满足实验条件 16.【答案】(1) 1.5J (2) 6.6×104J/660001 (3) 88Q 0 C组 思维拔高 17.【答案】BC 18.【答案】电压表 4:5 1:4 19.【答案】(1) 1100 (2) 1.21×105J 2/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 3/3 15.4 焦耳定律 目 录 A组 巩固过关 知识点1：探究电流产生的热量与哪些因素有关 知识点2：焦耳定律 知识点3：电热的利用与防止 B组 能力进阶 C组 思维拔高 探究电流产生的热量与哪些因素有关知识点1 1．如图为“探究电热的多少与哪些因素有关”的实验装置。相同透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（     ） A．闭合开关前，应先检查透明容器的气密性是否良好 B．该实验装置B、C可以探究电热与电阻的关系 C．通电一段时间后，A、B装置中电阻丝产生的热量之比为 D．在研究方法上该实验用到了转换法和控制变量法 2．如图是探究“电流通过导体时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初温、质量相同的空气。 (1)实验中是通过观察___________来显示容器内空气温度的变化。 (2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝___________（填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多。 (3)如图乙装置中，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比___________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流___________（选填“相等”或“不相等”）。为了使实验现象更明显，应选用阻值为___________（选填“2Ω”“5Ω”或“10Ω”）。 焦耳定律知识点2 3．在“电路”的学习中，乐乐同学连接了下图所示的电路。若已知电源电压为18V且保持不变，电阻的阻值为10Ω，闭合开关S后，两端电压为10V。已知滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。 (1)求电路中的电流I； (2)求滑动变阻器连入电路的阻值； (3)在电路安全的情况下，2min内产生的热量最大是多少。 4．一个“220V    440W”的吸尘器，线圈电阻是10Ω，正常工作1min消耗的电能是____________J，产生的热量是____________J。 电热的利用与防止知识点3 5．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（     ） A．电熨斗 B．电冰箱 C．电风扇 D．笔记本电脑 6．下列应用属于电热防止的是（　　） A．鸡苗孵化器 B．手机内安装石墨片 C．电热毯 D．通电的电炉丝 7．下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是（     ） A．电视机 B．电冰箱 C．电风扇 D．电水壶 8．将规格都是“220V 200W”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使其正常工作，若通电时间相同。下列说法中（     ） ①电烙铁消耗的电能最多        ②电烙铁产生的热量最多 ③三个用电器消耗的电能一样多    ④三个用电器产生的热量一样多 A．只有②③正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 9．小文同学在研究“电流通过导体产生热量的多少跟电流的关系”时，采用了如图所示的实验装置，两个相同的容器密闭着等量的空气，将导线接到电源上。关于该实验的下列说法正确的是（     ） A．U形管中液面高度差的变化反映了电阻丝温度的变化 B．此实验装置中，电阻与的阻值相等 C．通电一段时间，容器比容器中电流产生的热量多 D．不改动实验装置，可以继续探究电流产生的热量与电阻的关系 10．电路如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1上标有“XΩ 0.5A”， 电阻箱R₂上标有“YΩ 1A”， 电流表量程为“0～0.6A”，两个电压表的量程都是“0～15V”。在保证电路各元件安全的前提下，改变电阻箱阻值，利用得到的数据绘制图像，图乙是某电压表示数与电流表示数变化的关系图，图丙是某电压表示数与某电阻阻值的关系图。根据图中数据判断下列说法正确的是（　　） A． R1上所标“X”应为30 B．电压表V₂ 的示数范围是3V～6V C．通电10s 电路产生的最多电热是48J D．电流表的示数范围是0.3A～0.5A 11．如图是某电加热器的简化电路，有高温挡和低温挡两种挡位。电源电压恒为，和为发热电阻，。闭合开关后，通过开关置于1或2可以选择不同挡位，当置于2时，电路总功率为44W。下列说法中正确的是（     ） A．和可以由超导材料制成 B．闭合后，当置于2时，与串联 C．闭合后，当置于1时，处于低温挡位 D． 12．为保障行车安全，同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为，加热电阻、的阻值均为，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动_____模式，加热产生的热量是_______ 13．电热水壶是利用电流的______，电热水壶具有加热与保温两种挡位，其如图所示，发热部分由两根电热丝组成，通过调温开关S控制不同的挡位，开关S接______时为加热挡，开关S接______时为保温挡。若电热水壶加热挡的额定功率为1200W，其正常工作3min消耗的电能为______J。 14．如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压保持不变，已知电动机线圈电阻为2Ω，开关闭合后，电动机匀速提升重物的重力为40N，此时，电流表读数为2A，电压表读数为6V，不计任何摩擦，该装置在2s钟内提升重物的高度为________m。 15．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察两个U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；这种用可直接观测的量来显示不容易被直接观测的量的实验方法叫________。 (2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，连接在________（选填“左”或“右”）侧容器中的U形管中液面的高度较高。 (3)乙装置可探究电流产生的热量与________的关系，电阻的作用主要是________。 (4)如果乙装置中发生了断路，则左侧容器中电阻丝的发热功率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (5)某同学想利用甲装置研究“电压一定时，电流通过导体产生热量与电阻的关系”，并打算做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在B、D两个接线柱之间。请判断该同学的做法是否可行，说明理由________。 16．某电吹风的简化电路图如图所示，、是电热丝，M是电动机，电动机线圈电阻0.1Ω。开关S闭合，、断开时吹冷风，通过电动机的电流为0.5A；S、闭合，断开时吹暖风，的阻值为110Ω；S、、均闭合时吹热风，电吹风的总功率为1100W。求： (1)吹冷风1分钟电动机发热多少焦耳； (2)吹暖风2分钟总共消耗多少电能； (3)的阻值。 17．（多选）如图甲所示的电路中，电源电压恒为9V，小灯泡标有“6V  3W”字样，定值电阻的阻值为10Ω，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，当开关S闭合，接2，滑动变阻器的滑片在某两点间滑动时，小灯泡的电功率随其两端电压的变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（     ） A．开关S闭合，接1，电路的最大功率为2.7W B．开关S闭合，接1，定值电阻在30s内产生的热量最多为108J C．开关S闭合，接2，小灯泡实际功率为1W时，滑动变阻器的功率为2W D．开关S闭合，接2，小灯泡两端电压为3~6V过程中，滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~26Ω 18．如图所示的电路中，电源电压不变，a、b为两同种电表。闭合开关和，a、b两电表示数之比为5∶1，则a、b两电表为_______（选填“电压表”或“电流表”）。同时更换a、b电表种类，只闭合开关，则a、b两电表示数之比为__________，通电2min，定值电阻和产生的热量之比为_______。 19．商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物。如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻、为发热体，其中电阻=40，其中、、的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（、不会同时闭合），只闭合时为中温挡，额定功率为440W。求： (1)的电阻。 (2)高温挡正常工作100s，电流通过产生的电热。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.4 焦耳定律 目 录 A组 巩固过关 知识点1：探究电流产生的热量与哪些因素有关 知识点2：焦耳定律 知识点3：电热的利用与防止 B组 能力进阶 C组 思维拔高 探究电流产生的热量与哪些因素有关知识点1 1．如图为“探究电热的多少与哪些因素有关”的实验装置。相同透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（     ） A．闭合开关前，应先检查透明容器的气密性是否良好 B．该实验装置B、C可以探究电热与电阻的关系 C．通电一段时间后，A、B装置中电阻丝产生的热量之比为 D．在研究方法上该实验用到了转换法和控制变量法 【答案】C 【详解】A．该实验通过容器内空气受热膨胀，带动U形管液面差反映电热多少，因此闭合开关前必须检查容器气密性，防止漏气影响实验结果，故A正确； B．探究电热与电阻的关系时，需要控制电流、通电时间完全相同，仅电阻不同；本装置中B容器电阻为5Ω、C容器电阻为10Ω，且B容器电阻、C容器电阻串联，满足“电流相同”的控制变量要求，因此能探究电热与电阻的关系，故B正确； C．A容器内的5Ω电阻与容器外的5Ω电阻并联，然后与B容器内的5Ω电阻串联，干路电流是支路电流的2倍，即通过A的电流是通过B的电流的；根据焦耳定律，A、B容器内的电阻都是5Ω、通电时间相同，因此，故C错误； D．实验中将电热的多少转换为U形管的液面高度差，用到转换法；探究电热与某一因素的关系时控制另外两个因素不变，用到控制变量法，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 2．如图是探究“电流通过导体时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初温、质量相同的空气。 (1)实验中是通过观察___________来显示容器内空气温度的变化。 (2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝___________（填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多。 (3)如图乙装置中，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比___________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流___________（选填“相等”或“不相等”）。为了使实验现象更明显，应选用阻值为___________（选填“2Ω”“5Ω”或“10Ω”）。 【答案】(1)U形管液面高度差 (2) 串联 右 (3) 4:1 不相等 2Ω 【详解】（1）容器内空气吸收电热丝产生的热量膨胀，会使连接的U形管液面出现高度差，液面高度差越大，说明容器内空气温度变化越大，电阻产生的的热量越多。 （2）甲装置中两段电阻丝逐个顺次连接，是串联方式； 串联电路中电流和通电时间完全相同，根据焦耳定律，在、相同时，电阻越大，产热越多，右侧容器内10Ω的电阻大于左侧5Ω电阻，因此右侧产生的的热量更多。 （3）乙装置中，和并联后再与串联， 根据并联电路分流规律，通过的电流是干路电流（即通过的电流）的一半，即，根据可得 与R2并联，R3的作用是分流，让和的电流不相等，以此探究产热与电流的关系； 若选用较小的2Ω的电阻，根据并联电路分流规律，R3支路分得的电流更大，则支路分得的电流会更小，容器内两个电阻的电流差值更大，相同时间内产热的差异更明显，实验现象更突出。 焦耳定律知识点2 3．在“电路”的学习中，乐乐同学连接了下图所示的电路。若已知电源电压为18V且保持不变，电阻的阻值为10Ω，闭合开关S后，两端电压为10V。已知滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。 (1)求电路中的电流I； (2)求滑动变阻器连入电路的阻值； (3)在电路安全的情况下，2min内产生的热量最大是多少。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，与串联，闭合开关S后，两端电压为10V，电阻的阻值为10Ω，则电路中的电流为 （2）滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器连入电路的阻值为 （3）当滑动变阻器接入的阻值为0时，电路的电流为 则电路中的最大电流为 在电路安全的情况下，2min内产生的热量最大是 4．一个“220V    440W”的吸尘器，线圈电阻是10Ω，正常工作1min消耗的电能是____________J，产生的热量是____________J。 【答案】 【详解】工作1min消耗的电能为 吸尘器正常工作的电流为 产生的热量为 电热的利用与防止知识点3 5．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（     ） A．电熨斗 B．电冰箱 C．电风扇 D．笔记本电脑 【答案】A 【详解】A．电熨斗工作的核心目的是发热熨烫衣物，工作时主要将电能转化为内能，是利用电流热效应工作，故A符合题意； BC．电冰箱、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故BC不符合题意； D．笔记本电脑主要是把电能转化为声能和光能，不是利用的电流的热效应工作，故D不符合题意。 故选A。 6．下列应用属于电热防止的是（　　） A．鸡苗孵化器 B．手机内安装石墨片 C．电热毯 D．通电的电炉丝 【答案】B 【详解】ACD．鸡苗孵化器、电热毯、通电的电炉丝，都是利用电流的热效应来获得需要的热量，属于电热的利用，故ACD不符合题意； B．手机工作时产生的热量会损坏内部电子元件，安装石墨片是利用石墨良好的导热性散发热量，避免热量堆积，属于电热的防止，故B符合题意。 故选B。 7．下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是（     ） A．电视机 B．电冰箱 C．电风扇 D．电水壶 【答案】D 【详解】A．电视机工作时，电能主要转化为声能、光能和内能，故A不符合题意； B．电冰箱工作时，将电能转化为压缩机的机械能和内能，故B不符合题意； C．电风扇工作时，把电能转化为机械能和内能，故C不符合题意； D．电水壶工作时，把电能全部转化为内能，故D符合题意。 故选D。 8．将规格都是“220V 200W”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使其正常工作，若通电时间相同。下列说法中（     ） ①电烙铁消耗的电能最多        ②电烙铁产生的热量最多 ③三个用电器消耗的电能一样多    ④三个用电器产生的热量一样多 A．只有②③正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 【答案】A 【详解】①③根据，相同、通电时间相同，则三个用电器消耗的电能相等，故①错误，③正确； ②④电烙铁为纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能；电风扇、电视机消耗的电能仅少部分转化为内能，因此相同时间内电烙铁产生的热量最多，故②正确，④错误。 综合上述分析可知②③正确，故选A。 9．小文同学在研究“电流通过导体产生热量的多少跟电流的关系”时，采用了如图所示的实验装置，两个相同的容器密闭着等量的空气，将导线接到电源上。关于该实验的下列说法正确的是（     ） A．U形管中液面高度差的变化反映了电阻丝温度的变化 B．此实验装置中，电阻与的阻值相等 C．通电一段时间，容器比容器中电流产生的热量多 D．不改动实验装置，可以继续探究电流产生的热量与电阻的关系 【答案】B 【详解】A．U形管中液面高度差的变化反映了密闭空气温度的变化，进而反映电阻丝产生热量的多少，故A错误； B．探究电流通过导体产生热量的多少跟电流的关系，需控制电阻和通电时间相同。图中与并联后再与串联，通过的电流大于通过的电流，故需，故B正确； C．设，通电时间为。因在干路，在支路，则 由可知， 因，故，即a容器产生的热量多，b容器产生的热量少，故C错误； D．探究电流产生的热量与电阻的关系，需控制电流和通电时间相同，改变电阻。此装置中，且通过两电阻电流不同，无法探究，故D错误。 故选 B。 10．电路如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1上标有“XΩ 0.5A”， 电阻箱R₂上标有“YΩ 1A”， 电流表量程为“0～0.6A”，两个电压表的量程都是“0～15V”。在保证电路各元件安全的前提下，改变电阻箱阻值，利用得到的数据绘制图像，图乙是某电压表示数与电流表示数变化的关系图，图丙是某电压表示数与某电阻阻值的关系图。根据图中数据判断下列说法正确的是（　　） A． R1上所标“X”应为30 B．电压表V₂ 的示数范围是3V～6V C．通电10s 电路产生的最多电热是48J D．电流表的示数范围是0.3A～0.5A 【答案】B 【详解】由图甲可知，与串联，电流表测电路电流，测两端电压，测两端电压。 图乙中电压随电流增大而减小，因此图乙是的图像，当时，电压表示数等于电源电压，得电源电压 图丙横坐标是电阻箱的阻值，纵坐标是的电压：当时， 根据串联规律 电路电流 因此 A．计算得，因此不是，故A错误； B．电路安全分析：允许最大电流，电流表量程，因此电路最大电流。此时 电阻箱最大阻值为，此时电流最小 因此的示数范围是，故B正确； C．电路电流最大时，电热最多， 故C错误； D．电流范围是，不是，故D错误。 故选B。 11．如图是某电加热器的简化电路，有高温挡和低温挡两种挡位。电源电压恒为，和为发热电阻，。闭合开关后，通过开关置于1或2可以选择不同挡位，当置于2时，电路总功率为44W。下列说法中正确的是（     ） A．和可以由超导材料制成 B．闭合后，当置于2时，与串联 C．闭合后，当置于1时，处于低温挡位 D． 【答案】D 【详解】A.  超导材料的电阻为，根据焦耳定律公式，电阻为时不会产生热量，无法作为发热电阻，故A错误； BD.  ​置于时，​被短路，电路中只有​接入，此时电路总功率，且电源电压，则的阻值 故B错误、D正确； C.  ​置于时，和​并联接入电路，电路总电阻较小（并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路的电阻），根据电功率推导公式，电源电压保持恒定时，电路总电阻越小，电路总功率就越大，则此时电加热器处于高温挡位，故C错误。 故选D。 12．为保障行车安全，同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为，加热电阻、的阻值均为，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动_____模式，加热产生的热量是_______ 【答案】 除霜 1440 【详解】旋转开关调至“1”时，只有接入电路，电路总电阻较小。因电源电压不变，由可知，此时电路功率较大，为高温挡，故启动除霜模式。 加热1min产生的热量为 13．电热水壶是利用电流的______，电热水壶具有加热与保温两种挡位，其如图所示，发热部分由两根电热丝组成，通过调温开关S控制不同的挡位，开关S接______时为加热挡，开关S接______时为保温挡。若电热水壶加热挡的额定功率为1200W，其正常工作3min消耗的电能为______J。 【答案】 热效应 下方触点 上方触点 【详解】电热水壶工作时将电能转化为内能，利用的是电流的热效应。 因电源电压恒定，由可知，电路总电阻越小，总功率越大；开关S接下方触点时，只有接入电路，总电阻较小，故为加热挡；开关S接上方触点时，与串联，总电阻较大，故为保温挡。 电热水壶加热挡正常工作消耗的电能为 14．如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压保持不变，已知电动机线圈电阻为2Ω，开关闭合后，电动机匀速提升重物的重力为40N，此时，电流表读数为2A，电压表读数为6V，不计任何摩擦，该装置在2s钟内提升重物的高度为________m。 【答案】 1.4 【详解】由串联电路电压规律可知，电动机两端电压为 电动机消耗的总电能为 电动机线圈产生的热量为 电动机输出的机械功为 由功的公式可知，提升重物的高度为 15．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察两个U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；这种用可直接观测的量来显示不容易被直接观测的量的实验方法叫________。 (2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，连接在________（选填“左”或“右”）侧容器中的U形管中液面的高度较高。 (3)乙装置可探究电流产生的热量与________的关系，电阻的作用主要是________。 (4)如果乙装置中发生了断路，则左侧容器中电阻丝的发热功率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (5)某同学想利用甲装置研究“电压一定时，电流通过导体产生热量与电阻的关系”，并打算做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在B、D两个接线柱之间。请判断该同学的做法是否可行，说明理由________。 【答案】(1) 液面高度差 转换法 (2) 电阻 右 (3) 电流 使通过R1和R2的电流不相等 (4)变小 (5)可行，改动后两电阻并联，两端电压相等，满足实验条件 【详解】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种实验方法叫做转换法。 （2）在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流与通电时间相同，故该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系；根据可知，通电时间相同、通过电阻的电流相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此甲装置中右边电阻丝产生的热量更多，右侧U形管中液面的高度较高。 （3）乙装置中，R2与R3并联并与R1串联，根据并联电路电流的规律，通过R1、R2的电流不同，但二者阻值相同，又因通电时间一定，故研究电流产生热量与电流大小的关系；并联R3的目的是改变通过R2电流的大小。 （4）乙装置中R3发生断路，则右侧的电阻变大，根据串联电路的电阻关系可知电路的总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，根据公式 电阻丝R1的发热功率将变小。 （5）改动后两个电阻丝并联，并联时两个电阻丝两端电压相等，可以探究电压一定时，电流通过导体产生热量与电阻的关系。 16．某电吹风的简化电路图如图所示，、是电热丝，M是电动机，电动机线圈电阻0.1Ω。开关S闭合，、断开时吹冷风，通过电动机的电流为0.5A；S、闭合，断开时吹暖风，的阻值为110Ω；S、、均闭合时吹热风，电吹风的总功率为1100W。求： (1)吹冷风1分钟电动机发热多少焦耳； (2)吹暖风2分钟总共消耗多少电能； (3)的阻值。 【答案】(1) 1.5J (2) 6.6×10⁴J/66000J (3) 88Ω 【详解】（1）S闭合、S1、S2断开时，只有电动机接入电路。工作时间 由焦耳定律得电动机发热量 （2）S、S1闭合，S2断开时，电动机与并联，电源电压。工作时间 电动机消耗的电能 消耗的电能 总消耗电能 （3）S、S1、S2均闭合时，电动机、、三者并联。 电动机的功率 的功率 的功率 的阻值 17．（多选）如图甲所示的电路中，电源电压恒为9V，小灯泡标有“6V  3W”字样，定值电阻的阻值为10Ω，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，当开关S闭合，接2，滑动变阻器的滑片在某两点间滑动时，小灯泡的电功率随其两端电压的变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（     ） A．开关S闭合，接1，电路的最大功率为2.7W B．开关S闭合，接1，定值电阻在30s内产生的热量最多为108J C．开关S闭合，接2，小灯泡实际功率为1W时，滑动变阻器的功率为2W D．开关S闭合，接2，小灯泡两端电压为3~6V过程中，滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~26Ω 【答案】BC 【详解】A．开关闭合，接1，与串联，电路允许最大电流，电路最大功率 故A错误； B．开关闭合，接1，在内产生的最多热量 故B正确； C．开关闭合，接2，与串联，由图乙知时，电路电流 两端电压 的功率 故C正确； D．开关闭合，接2，当时，阻值为 当时，通过的电流为 两端电压为 此时的阻值为 故接入电路的电阻范围为，故D错误。 故选BC。 18．如图所示的电路中，电源电压不变，a、b为两同种电表。闭合开关和，a、b两电表示数之比为5∶1，则a、b两电表为_______（选填“电压表”或“电流表”）。同时更换a、b电表种类，只闭合开关，则a、b两电表示数之比为__________，通电2min，定值电阻和产生的热量之比为_______。 【答案】 电压表 【详解】[1]若a、b都为电流表，闭合开关、后，电流表a直接并联在电源两端，会造成电源短路，因此a、b只能是电压表。 [2][3]当a、b为电压表，闭合、时，与串联；a测电源总电压，b测两端电压。已知，则两端电压，得。 串联电路电流处处相等，由，得 即 更换为电流表后，只闭合，与并联：a测支路的电流，b测干路总电流。 并联电路各支路电压等于电源电压，由，得 总电流，因此电表示数比 即a、b两电表示数之比为。 纯电阻电路中，通电时间相同，并联电压相等，由，得 即定值电阻和产生的热量之比为。 19．商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物。如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻、为发热体，其中电阻=40，其中、、的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（、不会同时闭合），只闭合时为中温挡，额定功率为440W。求： (1)的电阻。 (2)高温挡正常工作100s，电流通过产生的电热。 【答案】(1) 110Ω (2) 1.21×105J 【详解】（1）由题意可知，当只闭合时，电路为中温挡，此时只有电阻接入电路。根据电功率公式 可得，的电阻为 （2）根据电功率公式可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻越小，电功率P越大。分析电路可知，当只闭合开关和时，电阻和并联，此时电路总电阻最小，电功率最大，处于高温挡。在并联电路中，各支路两端的电压相等，均等于电源电压，即 电流通过在100s内产生的热量为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $