18.4 《焦耳定律》同步专题练习-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

九年级物理18.3《焦耳定律》同步专题练习 分考点精练 - 基础巩固 - 培优提高 目 录 第一部分 分考点精练（共30题） 考点一 电流的热效应（3题） 考点二 利用电流热效应工作的用电器（3题） 考点三 探究电流产生热量与电阻的关系（3题） 考点四 探究电流产生热量与电流的关系（3题） 考点五 焦耳定律的公式及简单应用（3题） 考点六 焦耳定律的推导式及其应用（3题） 考点七 电热器工作部分与导线的发热比较（3题） 考点八 比较串并联电路中用电器发热的多少（3题） 考点九 电热器的多档位计算问题（3题） 考点十 电热的利用和防止（3题） 第二部分 基础巩固（共12题） 第三部分 培优提高（共12题） 第一部分 分考点精练 考点一 电流的热效应 1.（2024吉林长春二模）世界上最先发现电流热效应的科学家是（　　） A．安培 B．欧姆 C．焦耳 D．瓦特 答案：C 规范解答：焦耳是通过实验研究出电流热效应规律的科学家，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2.如图所示的四种用电器中，工作时主要把电能转化为内能的是（　　） A．扫地机器人 B．电暖气 C．洗衣机 D．应急LED灯 【答案】B 【详解】A．扫地机器人工作时，消耗电能，使内部的电机转动，带动刷子等部件工作，从而将地面上的灰尘等杂物清扫干净，其主要能量转化是将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电暖气工作时，电流通过电热丝，电热丝发热，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，用来提高室内温度，故B符合题意； C．洗衣机工作时，电动机运转，带动洗衣桶和波轮转动，实现衣物的洗涤和脱水等功能，其主要能量转化是将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．应急LED灯工作时，消耗电能，使LED灯发光，其主要能量转化是将电能转化为光能，故D不符合题意。 故选B。 3.下列家用电器中，主要是将电能转化为内能的是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．电熨斗 D．吸尘器 【答案】C 【详解】A．电风扇主要是将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电视机主要是将电能转化为光能和声能，故B不符合题意； C．电熨斗利用电流热效应来工作，主要是将电能转化为内能，故C符合题意； D．吸尘器主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选C。 考点二 利用电流热效应工作的用电器 1.（2024山东菏泽中考真题）下列家用电器，利用电流的热效应工作的是（　　） A．电冰箱 B．洗衣机 C．电脑 D．电饭煲 答案：D 规范解答：利用电流的热效应工作的用电器将电能转化为内能。 A．电冰箱将电能转化为内能与机械能，故A不符合题意； B．洗衣机主要将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．电脑将电能转声能与光能等，故C不符合题意； D．电饭煲将电能转化为内能，故D符合题意。 故选D。 2.下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电热水壶 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电视机 【答案】A 【详解】A．电热水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的，故A符合题意； B．吸尘器工作时电动机转动，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意； C．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意； D．电视机工作时主要是把电能转化为声能与光能，不是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。 故选A。 3.家用电器极大地提高了我们的生活品质。下列家用电器中主要利用电流的热效应工作的是（   ） A．电视机 B．空调 C．洗衣机 D．电暖气 【答案】D 【详解】A．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意； BC．空调、洗衣机主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故BC不符合题意； D．电暖气工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故D符合题意。 故选D。 考点三 探究电流产生热量与电阻的关系 1.（2025西藏中考真题）如图所示，将两段电阻丝分别安装在甲、乙两个相同的装置中（装有等量同种液体），已知，通电一段时间后可以观测到 装置中的温度变化更大；为使两个装置中的温度变化更快，你可以采取什么方法： （写出一种即可）。 【答案】 甲 增大电源电压 【规范解答】[1]由图可知，两段电阻丝R1、R2串联，根据串联电路的电流特点可知，通过它们的电流I相等，通电时间t也相等，R1>R2，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，R1产生的热量Q1大于R2产生的热量Q2。 因为两个装置中装有等量同种液体，根据Q=cmΔt可知，在c、m相同的情况下，Q越大，Δt越大，所以甲装置中的温度变化更大。 [2]根据焦耳定律Q=I2Rt，要使两个装置中的温度变化更快，即要让电阻丝产生的热量更多。 在电阻R和通电时间t不变时，可以增大电路中的电流I；根据欧姆定律，增大电源电压U可以增大电流I，从而使电阻丝产生的热量更多，温度变化更快。 2.（2024广东东莞三模）如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的实验装置，a、b为温度计，通过观察 知道产生热量的多少，已知R1＝5Ω，R2＝10Ω，这样设计的目的是探究电流通过导体产生的热量与 大小的关系，在1min内R1和R2产生的热量之比为 。 【答案】 温度计的示数变化 电阻 1︰2 【规范解答】[1]探究焦耳定律的实验装置，运用转换法，通过观察温度计的示数变化反映产生热量的多少，温度计示数变化越大，说明产生的热量越多。 [2]如图装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系。 [3]根据Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，产生热量与电阻成正比，故在1min内R1和R2产生的热量之比为Q1︰Q2=5Ω︰10Ω＝ 1︰2。 3.（2024黑龙江哈尔滨三模）如图，在烧瓶中分别装入200g的液体，用带有温度计的胶塞密封，串联接入电路中。对比烧瓶A与烧瓶 ，可探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”；通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾， 瓶中的液体升温最慢。 答案： B A 规范解答：[1]三个电阻丝串联，电流相等，要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”应使不同阻值的电阻丝，加热相同液体，加热相同时间观察液体升温情况，则应对比烧瓶A与烧瓶B。 [2]三个电阻丝串联，电流相等，电阻越大，相同时间产生热量越多，则烧瓶A中产生热量最少，而水的比热容大于煤油，根据可知，热量越少，比热容越大，升温越慢，则A瓶中的液体升温最慢。 考点四 探究电流产生热量与电流的关系 1.（2025湖南衡阳二模）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器内密封着等量的空气，所用电源电压相同。下列说法正确的是（　　） A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B．乙实验用来探究电流产生的热量与电流大小的关系 C．将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω，不能研究电流产生的热量与电流的关系 D．相同时间内，甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大 【答案】D 【规范解答】AD．装置甲中一个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I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，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，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，则甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大，故D正确，A错误； B．在乙装置中，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I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故B错误； C．研究电流产生的热量与电流的关系要控制通电时间和电阻相同，将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω，两容器内的电阻和通电时间相同，通过两电阻的电流不同，可研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误； 故选D。 2.（2024黑龙江鸡西中考真题）如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 答案： 电流 12 规范解答：[1]右侧两个电阻并联，然后与左侧电阻串联，根据并联电路电流规律可知，所以通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内的电流，两个容器内的电阻值都是，通电相同时间，所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系。 [2]如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A，根据并联电路的电流特点，通过右侧容器中电阻丝的电流是 1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 3.（2024九年级上广东汕头）如图是研究“电流通过导体产生的热量和 大小的关系”的实验，若通过R2的电流为0.5A，则通电5min后R1产生的热量为 J；将R3的电阻换成10Ω，则左右两容器内电阻丝产生的热量之比为 。 【答案】 电流 1500 9∶4 【规范解答】[1]由图可知，右侧中两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联。根据串联电路的电流特点可知，通过右侧两个电阻的总电流和通过左侧的电阻电流相等，右侧两个5Ω的电阻并联，所以通过两个容器内的电阻的电流不同，容器内的电阻值都是5Ω，通电时间相同，在电阻和通电时间相同的情况下，电流不同，所以探究的是通电导体产生的热量与电流大小的关系。 [2]若通过R2的电流为0.5A，由于 且并联电路各支路两端电压相等，所以，由欧姆定律可知，通过R3和R2的电流相等，又因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过电阻R1的电流为 故通电5min后R1产生的热量为 [3]若将R3的电阻换成10Ω，则左右两侧的总电阻比是 由串联电路电阻与电压的关系知道，左右两侧的两端电压比是 由焦耳定律知道，则左右两容器内电阻丝产生的热量之比为 考点五 焦耳定律的公式及简单应用 1.（2024安徽六安一模）如图所示电路，，，开关闭合后，通过R2的电流为2A，则R2通电1min产生的热量是 J。 答案：720 规范解答：R2通电1min产生的热量 Q=I22R2t=(2A)2×3Ω×60s=720J 2.（2024九年级上吉林期末）如图将两个阻值分别为R1=10Ω与R2=5Ω的电阻串联起来，接到6V的电源上。求： (1)该电路中的电流； (2)通电10s，R2所消耗的电能。 【答案】(1)0.4A (2)8J 【规范解答】（1）电源电压为U=6V，电阻R1=10Ω，R2=5Ω。由于两电阻串联，总电阻R= R1+ R2=10Ω+5Ω=15Ω 由串联电路的欧姆定律得 （2）通电时间t=10s，R2所消耗的电能Q =I2R22t= (0.4A)2×5Ω×10s = 8J 3.（2025云南曲靖一模）如图所示，电源电压恒定不变，、、为定值电阻，，，只闭合开关、时，电流表的示数为，若通电，电流通过电阻产生的热量为 J；当、、都闭合时，电流表的示数为，则的阻值为 。 【答案】 108 30 【规范解答】[1]由图可知，只闭合开关、时，只有工作，电流表测量通过的电流，通电，电流通过电阻产生的热量 [2]由欧姆定律可知，电源电压 当、、都闭合时，、、并联，电流表测量干路的总电流。此时两端的电压不变，电阻不变，所以通过的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，、的电流之和为 ，根据并联分流原理可知、的电流之比为，则的电流为 则的阻值为 考点六 焦耳定律的推导式及其应用 1.（2024陕西西安模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻。当开关闭合，断开时，电流表的示数为；再闭合开关，电流表的示数变化了。则电源电压 ，定值电阻的阻值为 。当开关S、都闭合时，通电，整个电路消耗的电能为 J，定值电阻产生的热量为 J。 答案： 6 30 180 72 规范解答：[1]当开关闭合，断开时，电路为R1的简单电路，则电源电压为 [2]再闭合开关，则两电阻并联，并联电路各支路之间互不影响，则通过R2的电流为0.2A，定值电阻的阻值为 [3]当开关S、都闭合时，通电，整个电路消耗的电能为 [4]定值电阻产生的热量为 2.（2025安徽宿州三模）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 【规范解答】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 3.（2024九年级下黑龙江绥化期中）有两个定值电阻和，已知。若将它们串联在电路中，保持电源电压不变，则和两端的电压之比是 ；若将它们并联该电路中，在相同时间内电流通过和产生的热量之比是 。 【答案】 5∶1 1∶5 【规范解答】[1]当和串联时，电流相同，根据可知，电压之比与电阻之比相同，故电压之比为 [2]当并联时，电压相同，时间相同，根据 可得热量之比为 考点七 电热器工作部分与导线的发热比较 1.（2024广东佛山二模）家用电灭蚊器的发热体是PTC材料，其电阻随温变变化如图所示，通电时发热体产生热量，属于电流的 效应，与其连接的导线却几乎不发热是因为导线的 比较小；发热体温度从20℃升高到60℃的过程中，其电功率的大小变化情况是 。 答案： 热 电阻 先变大后变小 规范解答：[1]通电时发热体产生热量，电能转化为内能，这是电流的热效应。 [2]与其连接的导线是串联，根据知，在电流和通电时间都相同时，导线却几乎不发热是因为导线的电阻比较小。 [3]根据图象可知，电阻先变小后变大，根据知，在电压一定时，其电功率的大小变化情况是先变大后变小。 2.（2024九年级下湖北十堰期中）如图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在 2min 内转了 30 转，则这段时间内小明家消耗的电能为 kW∙h，可以算得电炉子的功率为 W，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的 （选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。 【答案】 0.05 1500 B、C 【规范解答】[1]图甲中，电能表每消耗1kW∙h的电能转盘转动600转，2min内，消耗的电能 [2]电炉子的功率 [3]电炉丝与连接的导线串联连接，通过的电流相同，发热情况不同，是因为两者的电阻不同，图丙中，A和B、C中通过的电流不同，B和C通过的电流相同，电阻不同，所以由B和C两个液柱高度可解释说明。 3.（23-24九年级上福建漳州）电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（　　） A．铜导线有绝缘层，所以不怎么热 B．铜导线不消耗电能，所以不容易热 C．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大 D．铜导线的电阻小， 因而产生的热量少，而电炉丝电阻大产生的热量多 答案：D 规范解答：AB．电炉丝工作过程中，消耗了电能，电能转化为内能，从而使电炉丝和铜导线发热。而电炉丝比导线更热，主要与通过的电流大小、电阻大小以及通电时间有关，而与传热快慢、有无绝缘层没有直接关系，故AB不符合题意； CD．因为电炉丝的电阻比铜导线的电阻大，根据Q=I2Rt可知，在电流、时间相等的条件下，电阻大的产生的热量多。由于电炉丝和连接的铜导线串联在电路中，所以电炉丝中的电流与导线中的电流一样大，当通电时间相同，且R电炉丝>R导线，根据Q=I2Rt可知，相同时间内铜导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 考点八 比较串并联电路中用电器发热的多少 1.（2024四川广元中考真题）如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的图像。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 。 答案： 规范解答：[1]将L和R串联接在8V的电源两端，电流相同，L和R两端的电压之和为8V，根据图像，发现，当电流大小为0.2A时，L和R两端的电压之和为8V，此时电压之比为，串联电路电压之比等于电阻之比，则L与R的电阻之比为。 [2]若将L和R并联在2V的电源两端，流过L的电流为0.15A，流过R的电流为0.1A，L与R的电流之比为，因为小灯泡L和定值电阻R都是纯电阻电路，在并联电路中热量之比等于电流之比，在1min内，L与R产生的热量之比为。 2.（2025山东德州一模）图甲是一种测力装置的结构示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的可变电阻片R1和R2，若按图乙所示将它们串联在电源电压不变的电路中，在A端用一向下的力F使R1拉伸，R2压缩，则此时电阻片 的电阻更大。若将此时的两电阻并联接入同一电源两端，通电时间相同，电阻片 产生的电热更多。 【答案】 R1 R2 【规范解答】[1]由图可知，两个电阻串联，横梁OA上下表面各有一张完全一样的可变电阻片R1和R2，在压力的作用下，R1被拉伸，即R1变长，横截面积变小，因此R1电阻变大，而R2被压缩，即R2变短，横截面积变大，因此R2电阻变小，则此时电阻片R1的电阻更大。 [2]若将此时的两电阻并联接入同一电源两端，因为并联电路中各支路两端的电压都相等，等于电源电压，通电时间相同，根据 可知，R2产生的电热更多。 3.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，R2＝2R1，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（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙 【答案】C 【详解】根据题干知，R2＝2R1＝2R3＝R4 左图中，R1与R2串联，根据串联电路特点和焦耳定律可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的导电线圈产生的热量多。因为R2＝2R1，所以Q2＞Q1……① 右图中，R3与R4并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的导电线圈产生的热量多。因为R4＝2R3，所以Q3＞Q4……② 在右图中，由可知， 在左图中，因R2＝2R1，由分压原理和串联电路电压的规律可知，，由可知， 所以Q4＞Q2……③ 由①②③，我们可得出了这四个电阻产生的热量关系是：Q3＞Q4＞Q2＞Q1；因甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，根据可知，这四个容器中的水温从高到低的顺序是即丙、丁、乙、甲。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 考点九 电热器的多档位计算问题 1.（2024黑龙江绥化中考真题）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J。电阻和的阻值之比是 。 额定电压 220V 额定功率 高温挡 2200W 低温挡 440W 答案： 44000 1∶4 规范解答：[1]由图甲知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路的总电阻较小，据知，电路的总功率较大，是高温挡；开关S闭合，S1断开时，电路中只有R2工作，电路的电阻较大，据知，电路的总功率较小，是低温挡。两个开关都闭合时，通电20s，电热水龙头产生的热量 [2]R2的阻值 高温挡时，R1消耗的电功率 P1=P高温-P低温=2200W-440W=1760WR1的阻值 所以R1和R2的阻值之比 2.（2025四川巴中中考真题）如图为烤火炉的简化电路图，电源电压220V，两个发热电阻阻值均为88Ω，该烤火炉有低温和高温两个档位，则烤火炉处于高温档时的功率为 W，处于低温档工作1min产生的电热为 J。 【答案】 1100 33000 【规范解答】[1]当两个开关都闭合时，两个电阻并联，此时电路的总电阻最小，由可知，功率最大，为高温档。单个电阻的功率 两个电阻并联，总功率 即烤火炉处于高温档时的功率为1100W。 [2]当只闭合开关S时，只有一个电阻接入电路，此时电路总电阻较大，由可知，功率较小，为低温档。低温档的功率 工作时间 根据 可知，低温档工作1min产生的电热为 3.（2024四川成都中考真题）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是 J。 答案： 121 1.2×104 规范解答：[1]由电路图可知，开关S接触3、4两个触点时，电路为R2的简单电路；开关S接触2、3两个触点时，R1与R2并联；开关S接触1、2两个触点时，电路为R1的简单电路；因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，由可知，开关S接触2、3两个触点时，为高温挡；由于电加热器有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位，所以R1与R2的阻值应该不同，所以R2应该选取阻值为121Ω。 [2]开关S接触“1”、“2”两个触点时，电路为R1的简单电路，通电1min，电流产生的热量 考点十 电热的利用和防止 1.（2024九年级上辽宁大连期末）请你想象一下，假如导体都没有了电阻，下列现象能发生的是（　　） A．电饭锅正常工作 B．白炽灯变得更亮 C．导线变得很烫 D．用电器不用考虑散热 【答案】D 【规范解答】AB．电饭锅、白炽灯都是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，电饭锅不能煮饭，电灯不能发光，故AB不符合题意； CD．用电器和导线有电流通过时，有一部分电能转化为内能，假设导体没有电阻，当用电器和导线通电时，不会产生电热，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 2.（2025陕西西安二模）早春育苗保温常用电热温床，铺设时，先将床土挖去约20cm厚，床底铺一层麦秸或锯末，再铺一层塑料膜。将电热线按10cm间距，均匀地铺在塑料膜上，再把20cm厚的床土放回即可。电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻，使用时应该把温控仪与电热线 联。保证电热线不能打结、交叉或重叠，否则可能使电路发生 而产生危险。电热温床是利用电流的 效应持续获得适宜幼苗生长的温度。 【答案】 串 过热 热 【规范解答】[1]电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻，使用时应该把温控仪与电热线串联。 [2]保证电热线不能打结、交叉或重叠，否则可能使电路发生过热而产生危险。 [3]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。电热温床是利用电流的热效应持续获得适宜幼苗生长的温度。 3.（2025北京东城二模）请阅读《输电线覆冰的防与治》并回答题。 输电线覆冰的防与治 在寒冷的冬季，低温雨雪天气会使部分输电线被厚厚的冰层包裹，形成输电线覆冰现象，不仅影响电力系统的正常运行，还可能引发断线、短路等安全事故。有效的输电线除冰与防冰是电力系统安全的重要保障。 为避免覆冰造成的事故发生，一方面要加强输电线的抗拉能力，另一方面电力专业人员也会密切监测覆冰情况，当覆冰达到一定厚度时，需要及时除冰。除冰的方式有很多种，电力专业人员会根据线路特点选用不同方式，例如机械除冰、热力融冰等。机械除冰是指借助人工或机械等提供的外力破坏覆冰层，使覆冰脱落的一种除冰技术。除如时，电力专业人员通过用绝缘棒敲打等方式破碎覆冰层，但因安全隐患大，近年来应用较少。热力融冰是指利用各种技术增大通过导线的电流，提高导线表面温度，从而使覆冰融化并脱落。热力融冰技术作为当前最为高效的除冰方式，应用广泛。 为避免覆冰造成的事故发生，电力专业人员还有很多种方法防止输电线覆冰。其中一种方式是涂防覆冰涂料，通过涂抹在线路外表面的涂料来有效降低水滴的粘附力，这样水滴无法有效粘附在导线外表面，会在风力或自重的作用下自行脱落。防覆冰涂料有很多类型，其中发热型涂料分为电热型和光热型两种，电热型涂料通过添加导电填料使涂层的导电性能良好，通过增大流经电流的方式增加发热量，延缓覆冰的速度和降低覆冰的厚度。光热型涂料可有效提高输电线路吸收太阳光的性能来达到防冰的效果。 根据上述材料，回答下列问题： (1)热力融冰与涂 （选填“电热”或“光热”）型防覆冰涂料都利用了电流的热效应。 (2)机械除冰具有安全隐患的原因可能是 （写出一条即可）。 (3)若某段长为L的输电线发生覆冰现象时，冰层均匀包裹在输电线外，覆冰后输电线（含覆冰层）的横截面可视为半径为的圆形，覆冰前输电线的横截面可视为半径为的圆形，则输电线覆冰层体积的表达式为 （用、、L、表示）。当，，，时，该段输电线外包裹的冰层的质量约为 kg。（取3） 【答案】(1)电热 (2)有可能导致输电线断裂、坠落地面，使人触电 (3) 202.5 【规范解答】（1）热力融冰通过增大导线电流产生热量融冰，电热型防覆冰涂料通过添加导电填料、增大电流发热延缓覆冰，二者均利用电流热效应；光热型涂料利用太阳光发热，与电流无关。 （2）机械除冰需人工或机械直接作用于覆冰线路，可能因操作不当触碰高压带电体引发触电事故，或敲击力度过大导致导线受损。 （3）当R1=20mm=0.02m，R2=5mm=0.005m，L=200m，体积表达式 则V=3×200×[（0.02）2−（0.005）2]m3=600×（0.0004−0.000025）m3=600×0.000375m3=0.225m3 该段输电线外包裹的冰层的质量约为m=ρ 冰•V=0.9×103kg/m3×0.225m3=202.5kg 第二部分 基础巩固 1.（23-24九年级上单元测试）下列电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电视机 B．电暖气 C．电脑 D．计算器 答案：B 规范解答：利用电流热效应工作的用电器电能主要转化为内能。 A．电视机，利用电流处理信息，将电能转化为光能和声音，没有利用电流的热效应，故A不符合题意； B．电暖气，工作时将电能转化为内能，利用了电流的热效应，故B符合题意； C．电脑，利用电流处理信息，将电能转化为光能和声音，没有利用电流的热效应，故C不符合题意； D．计算器，主要利用电流处理信息，没有利用电流的热效应，故D不符合题意； 故选B。 2.（2024湖南永州二模）小小的灯泡中蕴含着大大的智慧，下列关于白炽灯的说法，正确的是（　　） A．白炽灯通电时会发热是由于电流的热效应 B．白炽灯发光时只将电能转化为光能 C．用久后灯丝会变细是由于发生了熔化现象 D．灯丝变细后电阻变小 答案：A 规范解答：AB．灯泡发光时，由于电流的热效应会发热，将电能转化为内能和光能，故A正确，B错误； C．灯丝变细是由于发生了升华现象，故C错误； D．灯丝变细后横截面积变小，电阻变大，故D错误。 故选A。 3.（2024九年级下江苏镇江）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 【规范解答】[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。 4.（2024广东佛山三模）如图所示的装置，两段阻值不同的电阻丝 R₁和 （）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与两个相同的气球相连。此装置可探究电流产生的热量与 的关系，电流产生的热量多少可通过观察 来判断。电阻使烧瓶内气体内能变大是通过 的方式来实现的。 答案： 电阻 气球的膨胀程度 热传递 规范解答：[1]由图可知，两段阻值不同的电阻丝串联，电流和通电时间相同，电阻不同，气球膨胀程度不同，即电流通过导体产生的热量不同，此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]实验中电流产生的热量多少可通过观察气球的膨胀程度来判断，采用了转换法。 [3]改变物体内能的方式有两种，做功和热传递，电阻使烧瓶内气体内能变大是通过热传递的方式来实现的，热量从电阻传递给空气。 5.（2025九年级上课后作业）小明家夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 效应工作的，其发热元件是一个阻值为2420Ω的电阻。将该电热驱蚊器接在家庭电路中正常通电1小时，它产生的热量为 J。 【答案】 热 【规范解答】[1]夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的热效应工作的。 [2]我国家庭电路电压为220V，电热驱蚊器正常通电1小时，产生的热量为 6.如果电冰箱、台式电脑和电热毯上都标有“220V  100W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（    ）三个用电器消耗的电能最多的是（    ） A．电冰箱、一样多 B．电热毯、台式电脑 C．电热毯、电热毯 D．电热毯、一样多 【答案】D 【详解】根据公式W=Pt（其中W是电能，P是功率，t是时间），三个用电器额定功率P都为100W，且在额定电压下工作相同时间t，所以它们消耗的电能一样多。电冰箱工作时，主要将电能转化为机械能（用于压缩机工作），只有少部分转化为内能；台式电脑工作时，电能主要转化为光能、声能、机械能（风扇等）等，只有少部分转化为内能；电热毯工作时，电能几乎全部转化为内能（热量）。所以产生热量最多的是电热毯。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7.（2024陕西西安三模）如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（　　） A．通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大 B．通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系。 C．用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少 D．实验中U 形管中液面的高度差是由液体的热胀冷缩来反映的 答案：C 规范解答：A．两个电阻串联，通过两电阻的电流相等，通电时间相等，右边容器内的电阻大，由Q=I2Rt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U形管中液面的高度差更大，故A错误； B．图中两个电阻串联，通过两电阻的电流相等，通电时间相等，电阻大小不相等，探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误； CD．该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应产生热量的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故C正确，D错误。 故选C。 8.（2024云南文山二模）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”时，下列说法正确的是（　　） A．为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值相等 B．通过观察温度计示数的变化比较电流产生的热量的多少 C．选择比热容较大的液体作为被加热物体，实验现象会更明显 D．该实验装置不能用来探究导体产生的热量与电流的关系 答案：B 规范解答：A．图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，要控制电流和通电时间相同，而选用的两电阻丝的阻值不相等，故A错误； B．由转换法，通过观察温度计示数的变化比较电流产生的热量的多少，故B正确； C．根据得，在其它条件相同时，选择比热容较小的液体作为被加热物体，实验现象会更明显，故C错误； D．以上面装置中的任一电阻丝作为研究对象（电阻不变），在控制时间相同的条件下，移动变阻器的滑片改变电路的电流大小，该实验装置可用来探究导体产生的热量与电流的关系，故D错误。 故选B。 9.（2025河南平顶山二模）用如图所示装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝 和 分别密封在两只相同的烧瓶中瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　） A．将R₁和R₂串联是为了探究电流热效应与电流的关系 B．通过温度计示数的变化可以比较电阻丝产生热量的多少 C．闭合开关后，装电阻丝R₁烧瓶中的温度计示数上升较快 D．只需将某一瓶煤油换成等质量的水就可比较煤油和水的比热容大小 【答案】B 【规范解答】A．将 R1和 R 2串联，根据串联电路的电流特点，通过它们的电流相等，控制了电流和通电时间相同，改变电阻，此操作目的是探究电流热效应与电阻的关系，而不是与电流的关系，故 A 错误； B．因为瓶中装有质量相等的煤油，电阻丝产生的热量被煤油吸收，根据 Q=cmΔt ，在 c 和 m 一定时，温度变化量 Δt 与吸收的热量 Q 成正比，所以通过温度计示数的变化可以比较电阻丝产生热量的多少，故B正确； C．已知 ​ R1R 2且两电阻串联，电流和通电时间相同。根据焦耳定律 Q=I 2Rt ，在电流 I 和通电时间 t 相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。所以 R2产生的热量比 R1多，那么 R2所在烧瓶中的温度计示数上升较快，故C错误； D．比较煤油和水的比热容大小，需要满足吸收相同的热量，观察温度变化情况，或者升高相同的温度，比较吸收热量的多少，仅将某一瓶煤油换成等质量的水，由于两电阻相同时间内产生的热量不同，不能控制相同时间内吸收热量相同，也就无法比较煤油和水的比热容大小，故D错误。 故选 B。 10.（2024九年级下黑龙江哈尔滨）小王用如图所示的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的玻璃瓶中，且。下列说法正确的是（　　） A．实验中，通过比较红色液柱上升的情况来反映电阻丝产生热量的多少 B．该装置用来探究电流热效应与电阻的关系 C．闭合开关后，电阻丝对应的玻璃管中红色液柱上升较快 D．以上均错 【答案】A 【规范解答】A．电流通过电阻丝产生热量，发出的热量会使瓶内空气受热膨胀，从而推动红色液柱上升。液柱上升的高度越高，说明电阻丝产生的热量越多，这种通过“红色液柱上升情况”间接反映“电阻丝产生热量多少”的方法叫做转换法，所以说该实验通过比较红色液柱上升的情况来反映电阻丝产生热量的多少，故A正确； B．因为电流热效应的影响因素包括电流大小、电阻大小、通电时间。在这个实验中，电阻相同，但电源电压不同。根据欧姆定律，而且，所以通过的R1电流小于通过R2的电流，根据实验控制单一变量的原则，该实验是改变的是电流的大小，因此该装置是用来探究电流热效应与电流的关系，故B错误； C．根据焦耳定律，因为改变的是电流的大小，已知，通电时间相同，因为，故，所以，故R2产生的热量更多，因为热量越多，瓶内空气膨胀越明显，红色液柱上升越快。因此，R2对应的玻璃管中红色液柱上升更快，而不是R1电阻丝对应的玻璃管中红色液柱上升较快，故C错误； D．因为该实验通过比较红色液柱上升的情况来反映电阻丝产生热量的多少，选项A是正确的，故D错误。 故选A。 11.（2024江苏扬州二模）如图甲、乙所示，相同容器中装有质量相同的纯净水，用不同电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图像，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，两容器中水吸收的热量相同 B．吸收相同的热量，甲容器中水的末温比乙容器中水的末温高 C．升高相同温度，甲、乙容器中水吸热之比为2∶3 D．甲、乙两容器中加热器的电阻之R1和R2比为2∶3 答案：D 规范解答：A．由图丙可知，加热相同时间，甲、乙升高的温度不同，而甲、乙容器内水的质量相同，根据Q吸=cm∆t可知，量容器内  水吸收热量不相同，故A错误；   B．根据题意可知，甲、乙容器内水的质量相同，由可知，吸收相同的热量，甲、乙容器内水升高的温度相同，由于水的初温相同，所以甲、乙容器内水的末温相同，故B错误； C．甲、乙容器内水的质量相同，升高的温度相同，由Q吸=cm∆t可知，甲、乙容器内水吸收的热量相同，即吸热之比为1∶1，故C错误； D．由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，乙的加热时间为3min；  两容器中水的质量相同，升高的温度相同，由Q吸=cm∆t可知，两杯水吸收的热量相同，由于忽略散热损失，所以两加热器  放出的热量也相同，即Q1=Q2，由 可知甲、乙两容器中加热器的电阻之比 故D正确。 故选D。 12.如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。图甲可探究电流产生的热量与 的关系；图乙中电流通过电阻 c与d产生的热量之比为 。 【答案】 电阻 4：1 【详解】[1]甲图中两电阻丝串联接在同一电路中，电流和通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此探究的是电流产生的热量与电阻的关系； [2]图乙中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，由于右侧两电阻的阻值相同，通过的电流相同，则通过c电阻的电流是通过d电阻电流的2倍，电阻相同，根据可知，电阻c、d产生的热量之比为4：1。 第三部分 培优提高 1.（2024河南新乡模拟预测）如图所示是乐乐同学在探究焦耳定律的部分实验装置。已知，，两瓶中装有相同质量和初温的煤油，下列说法正确的是（　　） A．探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时，应将两电阻丝串联在电路中 B．将两电阻丝并联在电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 C．将两电阻丝串联在电路中，通电一段时间后，甲瓶中液体温度高 D．若串联电路中的电流为0.3A，则甲电阻丝在1min内产生的热量为540J 答案：A 规范解答：A．在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应控制电流和通电时间相同，即要将两个电阻丝串联接入电路，故A正确； B．探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，需控制电阻和通电时间相等，两电阻丝并联在电路中，电流虽然不等，但电阻也是不相等的，故无法完成实验，故B错误； C．将两电阻丝串联在电路中，通电两电阻的电流相等，由于R甲<R乙，根据Q=I2Rt可知，通电一段时间后，乙瓶中液体温度高，故C错误； D．根据Q=I2Rt可知，当电流为0.3A，则甲电阻丝在1min内产生的热量为 Q=I2R甲t=(0.3A)2×10Ω×1×60s=54J 故D错误。 故选A。 2.（2025重庆一模）某直饮机的电路如图甲所示，R0、R1为阻值恒定的电热丝，绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态，可以选择出温水或开水。该直饮机的额定电压是220V，温水加热电功率是484W。 (1)将直饮机单独接入电路，使用开水挡加热时，直饮机正常工作，如图乙所示的电能表在180s内转了121转，求开水挡加热功率？ (2)电热丝R1的电阻是多少？ (3)客户提出要求，希望能够连续调节功率。设计师对电路进行改进，只保留电热丝R0，串联接入滑动变阻器R2（180Ω，5A），电源电压恒为220V，求改进后发热丝R0功率可调节范围为多少？ 【答案】(1)1210W； (2)60Ω； (3)40W~1000W 【规范解答】（1）根据电能表参数可算出180s内消耗的电能 则开水挡加热功率为 （2）分析电路，当只有R0接入电路，为开水挡，即开关接通R1被短路时；当开关断开时，R1与R0串联，为温水挡。由公式，开水挡时可计算R0的电阻 R1与R0串联时，总电阻为 所以电热丝R1的电阻R1=R总-R0=100Ω-40Ω=60Ω （3）串联接入滑动变阻器R2（180Ω，5A），电源电压恒为220V，滑动变阻器允许通过的最大电流为5A，若滑动变阻器接入电阻为0，此时电路电流 为考虑电路安全，改进后通过发热丝R0最大电流为5A，则R0最大功率为 当滑动变阻器接入电阻最大180Ω时，电路电流最小，此时R0最小功率为 所以改进后发热丝R0功率可调节范围为40W~1000W。 3.（2025湖北武汉模拟预测）如图所示是一款炒菜机模型的简化电路图，它可以实现常温翻炒、高温翻炒、低温焖煮和高温焖煮四种工作模式，电动机上标有“6V  3W”字样且通电后正常工作，R1、R2为发热电阻且电阻大小相等，四种模式中电流表的最大示数为1.5A。 关于下列结论： ①开关S与1、2触点时，炒菜机为低温焖煮模式 ②炒菜机处于高温翻炒模式时，电路的总电阻为4Ω ③炒菜机处于常温翻炒与高温焖煮模式时电流表示数之比为1:3 ④炒菜机处于高温焖煮模式时，电路中1min产生的热量为360J 其中说法正确的是（　　） A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【规范解答】①由图可知，当开关S与1、2触点时，R1、R2串联，电动机不工作，根据串联电路的特点可知，此时电路中的总电阻较大，由知，电路的总功率较小，炒菜机处于低温焖煮模式；当开关S与2、3触点时，只有R1工作，电动机不工作，电路中的总电阻较小，总功率较大，炒菜机处于高温焖煮模式；开关S与3、4触点时，R1与电动机M并联，炒菜机处于高温翻炒模式；当开关S与4、5触点时，只有电动机M工作，炒菜机处于常温翻炒模式，故①正确； ②炒菜机处于高温翻炒模式时，R1与电动机M并联，由于电动机是非纯电阻用电器，无法计算其电阻，所以电路的总电阻无法计算，故②错误； ③常温翻炒时只有电动机工作，由P=UI可知，炒菜机处于常温翻炒时电流表的示数 四种模式中，高温翻炒是R1与电动机并联，电流最大，即高温翻炒时电流表的最大示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知，高温翻炒时通过R1的电流I1=I高-I常=1.5A-0.5A=1A 高温焖煮时，通过R1的电流不变，故有I高焖=I1=1A 则炒菜机处于常温翻炒与高温焖煮模式时电流表示数之比I常：I高焖=0.5A：1A=1：2，故③错误； ④炒菜机的电源电压U=UM=6V，炒菜机处于高温焖煮模式时，电路中1min产生的热量Q=W=UI高焖t=6V×1A×1×60s=360J 故④正确；综上所述①④正确，②③错误，故C正确，ABD错误。 故选C。 4.（2025湖南永州二模）小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下，用于科技小组制作电烘箱，设计电路如图所示。经过多次试验，当选用的电阻的阻值为5Ω时，刚好满足箱体内烘干功率要求。（虚线框为电烘箱体，不考虑温度对电阻的影响） (1)电热丝的阻值是多少？ (2)整个电路工作时的电流是多少？ (3)工作1h，电烘箱体内产生的热量是多少？ 【答案】(1)50Ω (2)4A (3)2.88×106J 【规范解答】（1）根据可得电热丝的阻值是 （2）电路中R0与R1串联，总电阻R=R0+R1=50 Ω+5 Ω=55 Ω 故工作电流 （3）工作1h，电烘箱体内产生的热量是 5.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。 6.小明自制一把有高、低挡位的电热切割器，其电路如图甲所示。已知电源电压为12V，电阻丝、阻值均为。只将接入电路时，为低温挡。小明使用电热切割器时，其功率与时间的关系如图乙所示。求： (1)处于低温挡时的工作电流； (2)处于高温挡时的电功率； (3)内，电热切割器产生的总热量。 【答案】(1)2.4A (2)57.6W (3)1440J 【详解】（1）闭合开关S1，只将接入电路时，为低温挡， （2）两个开关都闭合，高温挡时电阻丝、并联，两个电阻阻值相同 两个支路的电流相同 电路的总电流 处于高温挡时的电功率 （3）由图乙可知，低温挡工作时间 低温挡工作时产生的热量 高温挡工作时间，高温工作时产生的热量 电热切割器产生的总热量 7.图甲为某品牌家用空气炸锅，空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的，电动机上标有“220V，22W”字样。空气炸锅内部部分简化电路如图乙所示，其额定电压为220V。发热元件为R1和R2两个定值电阻，阻值分别为55Ω和110Ω。S为定时开关，通过调节开关S1和S2（S2是单刀双掷开关），可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换。下列说法正确的是（　　） A．设定好时间，开关S1断开，S2接a端时为高温挡 B．电动机的电阻是2200Ω C．设定好时间，开关S1闭合，S2接a端时，电路1min内产生的热量为27720J D．空气炸锅在高温挡正常工作时，电路的总电流是6.1A 【答案】D 【详解】A．由图可知，开关S1断开，S2接a端时，R1与R2串联，电路的总电阻最大；开关S1闭合，S2接a端时，发热电路为R2的简单电路，电路的总电阻较大；开关S1闭合，S2接b端时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，根据可知，开关S1断开，S2接a端时，发热电路的总功率最小，空气炸锅处于低温挡；开关S1闭合，S2接a端时，发热电路的总功率较大，空气炸锅处于中温挡；开关S1闭合，S2接b端时，发热电路的总功率最大，空气炸锅处于高温挡，故A错误； B．由于电动机工作时，主要将电能转化为机械能，所以不能用电动机上标的“220V 22W”及 计算电动机的电阻，故B错误； C．开关S1闭合，S2接a端时，发热电路为R2的简单电路，空气炸锅处于中温挡，电路1min内产生的热量 故C错误； D．高温挡正常工作时，电动机和R1、R2并联，根据P＝UI和欧姆定律可得，通过M的电流 通过R1的电流 通过R2的电流 由并联电路的电流规律可得，电路中的总电流 故D正确。 故选D。 8.如图甲所示是充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻（阻值不变），该充电式暖宝宝可以通过S1、S2、S3三个开关的断开与闭合实现三个挡位（高温、中温、低温）的变化，只闭合S2时，该挡对应功率为22W；只闭合S1时，该挡对应功率为44W。则下列说法正确的是（　　）    A．用暖宝宝暖手是通过做功的方式增加手的内能 B．R2的阻值为2200Ω C．低温挡和高温挡的功率之比为1∶4 D．中温挡发热100s产生的热量为2200J 【答案】C 【详解】A．用暖宝宝暖手是通过热传递的方式增加手的内能，故A错误； B．只闭合开关S2时，R1与R2串联，只闭合S1时，电路为R1的简单电路， 当同时闭合S1、S3时，R1与R2并联，因为两电阻并联时，电路的总电阻最小，两电阻串联时，电路的总电阻最大，由可知，两电阻并联时，电路总功率最大，为高温挡，即同时闭合S1、S3时为高温挡；两电阻串联时，即只闭合开关S2时，为低温挡；只闭合S1时，为中温挡。只闭合开关S2时，R1与R2串联，对应电功率是22W，根据可得电路的总电阻是 只闭合S1时，电路为R1的简单电路，对应电功率是44W，根据可得的R1为 所以R2的阻值为 故B错误； C．R1与R2并联的总电阻 高温挡的功率 低温挡和高温挡的功率之比 故C正确； 根据可得，中温挡发热100s产生的热量为 故D错误。 故选C。 9.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 10.如图所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器R1标有“100Ω 0.8A”，灯泡标有“12V 6W”，R0为定值电阻。在保证电路安全的前提下： ①当a处接入导线，b处接入电压表时（量程“0~3V”或“0~15V”），只闭合S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，电路中的最小电流为0.22A； ②再闭合所有开关，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω； ③将a处接入电压表（量程不变），b处接入导线时，闭合所有开关，灯泡恰能正常发光，且无论怎样移动滑片，灯泡亮度都不变。 下列说法正确的是（　　） A．电压表接入电路的量程为3V B．①中，灯泡的最小功率为1.1616W C．②中，电路的最大总功率为32.4W D．③中，R0工作10s产生的热量为60J 【答案】D 【详解】由P=UI可得，灯泡正常发光电流为 灯泡正常发光的电阻为 A.由③可知，将a处接入电压表（量程不变），b处接入导线时，闭合所有开关，R0与L串联，电压表测L两端电压，灯泡怡能正常发光，此时灯泡两端电压为12V，为保证电路安全，所以电压表接入的量程应为0~15V，故A错误； B．由①知，当a处接入导线，b处接入电压表时，只闭合S1、S2，此时R0、L、R1串联。当电路中电流最小时，灯泡的实际功率最小，若灯泡电阻不变，则灯泡功率为P实=I小2RL=(0.22A)2×24Ω=1.1616W 但由于0.22A<I额=0.5A，此时灯泡电阻应小于24Ω，所以灯泡的最小功率应小于1.1616W，故B错误； C．在③中，将a处接入电压表，b处接入导线时，闭合所有开关，R0与L串联，R1被短路，灯泡恰好能正常发光，所以电源电压为U=U0+U额=I额R0+U额=0.5A×R0+12V 由②可知，当a处接入导线，b处接入电压表时，闭合所有开关，R0与R1串联。由串联电路电流规律和滑动变阻器的规格知，电路中的最大电流为0.8A，此时变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω，则电源电压为U=I最大(R0+R1小)=0.8A×(R0+6Ω) 由于电源电压不变，所以得0.8A×(R0+6Ω)=0.5A×R0+12V 解得R0=24Ω。 电源电压为U=0.8A×(R0+6Ω)=24V 在②中，电路的最大总功率为P最大=UI最大=24V×0.8A=19.2W 故C错误； D．在③中，闭合所有开关，R0与L串联，灯泡恰好能正常发光，通过R0的电流为I0=I额=0.5A R0工作10s产生的热量为Q=I2R0t=(0.5A)2×24Ω×10s=60J 故D正确。 故选D。 11.如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求： (1)滑动变阻器R的最大阻值； (2)电源电压U和的电阻值； (3)保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量； (4)断开开关，再将电源电压调为U0，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。 【答案】(1) (2)， (3)6J (4)9W 【详解】（1）由题意可知，滑动变阻器电阻最大，电流最小，滑动变阻器两端电压为14V，滑动变阻器R的最大阻值 （2）闭合开关，断开开关，与滑动变阻器R串联；由题意可知，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电压表的示数为0V，电流表的示数为1.5A，则电源电压① 滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数为14V，电流表的示数为0.1A，则电源电压② 由①②解得， （3）由焦耳定律可得，R产生的热量 （4）断开开关，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联；由题意可知，若滑动变阻器完全接入电路中时，滑动变阻器的电压 所以，当电压表的示数为15V时，电路消耗的电功率最小，灯泡L的额定功率③ 灯泡L消耗的实际功率④ 电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，则由③④可得 则灯泡L的电阻 则灯泡L的额定功率 12.如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，小灯泡参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．小灯泡的参数为“2V  0.4A” C．只闭合S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器的阻值范围为7.5~30Ω D．只闭合S、S1，滑片P移至b端时，通电10s，R0产生的热量为32J 【答案】D 【详解】由图乙可知，第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；第二次只闭合开关S、S2，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，当滑片移动到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，其分得的电压为0，即电压表示数为0，所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像，曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像。 A．只闭合开关S、S1，滑片P移动到b端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为 滑片P在a端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A；由欧姆定律得，电源电压 即 解得R0＝20Ω 电源电压 故A错误； B．图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像，由图像可知，电压表示数最小为3V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压 此时电路中的电流为 则小灯泡的参数为“5V  0.4A”，故B错误； C．保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，由图乙知，当电压表示数最大为6.4V时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由图知，此时的电流为0.32A，由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的最大电阻为 因为电流表的量程为0~0.6A，小灯泡的额定电流为0.4A，所以电路中的最大电流为0.4A，此时滑动变阻器连入电路中的电阻最小，此时小灯泡两端电压为5V，因为串联电路两端电压等于各部分电路两端电压的总和，所以滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的最小电阻为 所以滑动变阻器的范围为7.5Ω~20Ω，故C错误； D．只闭合S、S1，滑片P移至b端时，只有R0接入电路，电路中电流最大，为0.4A，通电10s，R0产生的热量为 故D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理18.3《焦耳定律》同步专题练习 分考点精练 - 基础巩固 - 培优提高 目 录 第一部分 分考点精练（共30题） 考点一 电流的热效应（3题） 考点二 利用电流热效应工作的用电器（3题） 考点三 探究电流产生热量与电阻的关系（3题） 考点四 探究电流产生热量与电流的关系（3题） 考点五 焦耳定律的公式及简单应用（3题） 考点六 焦耳定律的推导式及其应用（3题） 考点七 电热器工作部分与导线的发热比较（3题） 考点八 比较串并联电路中用电器发热的多少（3题） 考点九 电热器的多档位计算问题（3题） 考点十 电热的利用和防止（3题） 第二部分 基础巩固（共12题） 第三部分 培优提高（共12题） 第一部分 分考点精练 考点一 电流的热效应 1.（2024吉林长春二模）世界上最先发现电流热效应的科学家是（　　） A．安培 B．欧姆 C．焦耳 D．瓦特 2.如图所示的四种用电器中，工作时主要把电能转化为内能的是（　　） A．扫地机器人 B．电暖气 C．洗衣机 D．应急LED灯 3.下列家用电器中，主要是将电能转化为内能的是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．电熨斗 D．吸尘器 考点二 利用电流热效应工作的用电器 1.（2024山东菏泽中考真题）下列家用电器，利用电流的热效应工作的是（　　） A．电冰箱 B．洗衣机 C．电脑 D．电饭煲 2.下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电热水壶 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电视机 3.家用电器极大地提高了我们的生活品质。下列家用电器中主要利用电流的热效应工作的是（   ） A．电视机 B．空调 C．洗衣机 D．电暖气 考点三 探究电流产生热量与电阻的关系 1.（2025西藏中考真题）如图所示，将两段电阻丝分别安装在甲、乙两个相同的装置中（装有等量同种液体），已知，通电一段时间后可以观测到 装置中的温度变化更大；为使两个装置中的温度变化更快，你可以采取什么方法： （写出一种即可）。 2.（2024广东东莞三模）如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的实验装置，a、b为温度计，通过观察 知道产生热量的多少，已知R1＝5Ω，R2＝10Ω，这样设计的目的是探究电流通过导体产生的热量与 大小的关系，在1min内R1和R2产生的热量之比为 。 3.（2024黑龙江哈尔滨三模）如图，在烧瓶中分别装入200g的液体，用带有温度计的胶塞密封，串联接入电路中。对比烧瓶A与烧瓶 ，可探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”；通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾， 瓶中的液体升温最慢。 考点四 探究电流产生热量与电流的关系 1.（2025湖南衡阳二模）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器内密封着等量的空气，所用电源电压相同。下列说法正确的是（　　） A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B．乙实验用来探究电流产生的热量与电流大小的关系 C．将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω，不能研究电流产生的热量与电流的关系 D．相同时间内，甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大 2.（2024黑龙江鸡西中考真题）如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 3.（2024九年级上广东汕头）如图是研究“电流通过导体产生的热量和 大小的关系”的实验，若通过R2的电流为0.5A，则通电5min后R1产生的热量为 J；将R3的电阻换成10Ω，则左右两容器内电阻丝产生的热量之比为 。 考点五 焦耳定律的公式及简单应用 1.（2024安徽六安一模）如图所示电路，，，开关闭合后，通过R2的电流为2A，则R2通电1min产生的热量是 J。 2.（2024九年级上吉林期末）如图将两个阻值分别为R1=10Ω与R2=5Ω的电阻串联起来，接到6V的电源上。求： (1)该电路中的电流； (2)通电10s，R2所消耗的电能。 3.（2025云南曲靖一模）如图所示，电源电压恒定不变，、、为定值电阻，，，只闭合开关、时，电流表的示数为，若通电，电流通过电阻产生的热量为 J；当、、都闭合时，电流表的示数为，则的阻值为 。 考点六 焦耳定律的推导式及其应用 1.（2024陕西西安模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻。当开关闭合，断开时，电流表的示数为；再闭合开关，电流表的示数变化了。则电源电压 ，定值电阻的阻值为 。当开关S、都闭合时，通电，整个电路消耗的电能为 J，定值电阻产生的热量为 J。 2.（2025安徽宿州三模）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。 3.（2024九年级下黑龙江绥化期中）有两个定值电阻和，已知。若将它们串联在电路中，保持电源电压不变，则和两端的电压之比是 ；若将它们并联该电路中，在相同时间内电流通过和产生的热量之比是 。 考点七 电热器工作部分与导线的发热比较 1.（2024广东佛山二模）家用电灭蚊器的发热体是PTC材料，其电阻随温变变化如图所示，通电时发热体产生热量，属于电流的 效应，与其连接的导线却几乎不发热是因为导线的 比较小；发热体温度从20℃升高到60℃的过程中，其电功率的大小变化情况是 。 2.（2024九年级下湖北十堰期中）如图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在 2min 内转了 30 转，则这段时间内小明家消耗的电能为 kW∙h，可以算得电炉子的功率为 W，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的 （选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。 3.（23-24九年级上福建漳州）电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（　　） A．铜导线有绝缘层，所以不怎么热 B．铜导线不消耗电能，所以不容易热 C．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大 D．铜导线的电阻小， 因而产生的热量少，而电炉丝电阻大产生的热量多 考点八 比较串并联电路中用电器发热的多少 1.（2024四川广元中考真题）如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的图像。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 。 2.（2025山东德州一模）图甲是一种测力装置的结构示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的可变电阻片R1和R2，若按图乙所示将它们串联在电源电压不变的电路中，在A端用一向下的力F使R1拉伸，R2压缩，则此时电阻片 的电阻更大。若将此时的两电阻并联接入同一电源两端，通电时间相同，电阻片 产生的电热更多。 3.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，R2＝2R1，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（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙 考点九 电热器的多档位计算问题 1.（2024黑龙江绥化中考真题）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J。电阻和的阻值之比是 。 额定电压 220V 额定功率 高温挡 2200W 低温挡 440W 2.（2025四川巴中中考真题）如图为烤火炉的简化电路图，电源电压220V，两个发热电阻阻值均为88Ω，该烤火炉有低温和高温两个档位，则烤火炉处于高温档时的功率为 W，处于低温档工作1min产生的电热为 J。 3.（2024四川成都中考真题）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是 J。 考点十 电热的利用和防止 1.（2024九年级上辽宁大连期末）请你想象一下，假如导体都没有了电阻，下列现象能发生的是（　　） A．电饭锅正常工作 B．白炽灯变得更亮 C．导线变得很烫 D．用电器不用考虑散热 2.（2025陕西西安二模）早春育苗保温常用电热温床，铺设时，先将床土挖去约20cm厚，床底铺一层麦秸或锯末，再铺一层塑料膜。将电热线按10cm间距，均匀地铺在塑料膜上，再把20cm厚的床土放回即可。电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻，使用时应该把温控仪与电热线 联。保证电热线不能打结、交叉或重叠，否则可能使电路发生 而产生危险。电热温床是利用电流的 效应持续获得适宜幼苗生长的温度。 3.（2025北京东城二模）请阅读《输电线覆冰的防与治》并回答题。 输电线覆冰的防与治 在寒冷的冬季，低温雨雪天气会使部分输电线被厚厚的冰层包裹，形成输电线覆冰现象，不仅影响电力系统的正常运行，还可能引发断线、短路等安全事故。有效的输电线除冰与防冰是电力系统安全的重要保障。 为避免覆冰造成的事故发生，一方面要加强输电线的抗拉能力，另一方面电力专业人员也会密切监测覆冰情况，当覆冰达到一定厚度时，需要及时除冰。除冰的方式有很多种，电力专业人员会根据线路特点选用不同方式，例如机械除冰、热力融冰等。机械除冰是指借助人工或机械等提供的外力破坏覆冰层，使覆冰脱落的一种除冰技术。除如时，电力专业人员通过用绝缘棒敲打等方式破碎覆冰层，但因安全隐患大，近年来应用较少。热力融冰是指利用各种技术增大通过导线的电流，提高导线表面温度，从而使覆冰融化并脱落。热力融冰技术作为当前最为高效的除冰方式，应用广泛。 为避免覆冰造成的事故发生，电力专业人员还有很多种方法防止输电线覆冰。其中一种方式是涂防覆冰涂料，通过涂抹在线路外表面的涂料来有效降低水滴的粘附力，这样水滴无法有效粘附在导线外表面，会在风力或自重的作用下自行脱落。防覆冰涂料有很多类型，其中发热型涂料分为电热型和光热型两种，电热型涂料通过添加导电填料使涂层的导电性能良好，通过增大流经电流的方式增加发热量，延缓覆冰的速度和降低覆冰的厚度。光热型涂料可有效提高输电线路吸收太阳光的性能来达到防冰的效果。 根据上述材料，回答下列问题： (1)热力融冰与涂 （选填“电热”或“光热”）型防覆冰涂料都利用了电流的热效应。 (2)机械除冰具有安全隐患的原因可能是 （写出一条即可）。 (3)若某段长为L的输电线发生覆冰现象时，冰层均匀包裹在输电线外，覆冰后输电线（含覆冰层）的横截面可视为半径为的圆形，覆冰前输电线的横截面可视为半径为的圆形，则输电线覆冰层体积的表达式为 （用、、L、表示）。当，，，时，该段输电线外包裹的冰层的质量约为 kg。（取3） 第二部分 基础巩固 1.（23-24九年级上单元测试）下列电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电视机 B．电暖气 C．电脑 D．计算器 2.（2024湖南永州二模）小小的灯泡中蕴含着大大的智慧，下列关于白炽灯的说法，正确的是（　　） A．白炽灯通电时会发热是由于电流的热效应 B．白炽灯发光时只将电能转化为光能 C．用久后灯丝会变细是由于发生了熔化现象 D．灯丝变细后电阻变小 3.（2024九年级下江苏镇江）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。 4.（2024广东佛山三模）如图所示的装置，两段阻值不同的电阻丝 R₁和 （）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与两个相同的气球相连。此装置可探究电流产生的热量与 的关系，电流产生的热量多少可通过观察 来判断。电阻使烧瓶内气体内能变大是通过 的方式来实现的。 5.（2025九年级上课后作业）小明家夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 效应工作的，其发热元件是一个阻值为2420Ω的电阻。将该电热驱蚊器接在家庭电路中正常通电1小时，它产生的热量为 J。 6.如果电冰箱、台式电脑和电热毯上都标有“220V  100W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（    ）三个用电器消耗的电能最多的是（    ） A．电冰箱、一样多 B．电热毯、台式电脑 C．电热毯、电热毯 D．电热毯、一样多 7.（2024陕西西安三模）如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（　　） A．通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大 B．通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系。 C．用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少 D．实验中U 形管中液面的高度差是由液体的热胀冷缩来反映的 8.（2024云南文山二模）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”时，下列说法正确的是（　　） A．为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值相等 B．通过观察温度计示数的变化比较电流产生的热量的多少 C．选择比热容较大的液体作为被加热物体，实验现象会更明显 D．该实验装置不能用来探究导体产生的热量与电流的关系 9.（2025河南平顶山二模）用如图所示装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝 和 分别密封在两只相同的烧瓶中瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　） A．将R₁和R₂串联是为了探究电流热效应与电流的关系 B．通过温度计示数的变化可以比较电阻丝产生热量的多少 C．闭合开关后，装电阻丝R₁烧瓶中的温度计示数上升较快 D．只需将某一瓶煤油换成等质量的水就可比较煤油和水的比热容大小 10.（2024九年级下黑龙江哈尔滨）小王用如图所示的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的玻璃瓶中，且。下列说法正确的是（　　） A．实验中，通过比较红色液柱上升的情况来反映电阻丝产生热量的多少 B．该装置用来探究电流热效应与电阻的关系 C．闭合开关后，电阻丝对应的玻璃管中红色液柱上升较快 D．以上均错 11.（2024江苏扬州二模）如图甲、乙所示，相同容器中装有质量相同的纯净水，用不同电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图像，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，两容器中水吸收的热量相同 B．吸收相同的热量，甲容器中水的末温比乙容器中水的末温高 C．升高相同温度，甲、乙容器中水吸热之比为2∶3 D．甲、乙两容器中加热器的电阻之R1和R2比为2∶3 12.如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。图甲可探究电流产生的热量与 的关系；图乙中电流通过电阻 c与d产生的热量之比为 。 第三部分 培优提高 1.（2024河南新乡模拟预测）如图所示是乐乐同学在探究焦耳定律的部分实验装置。已知，，两瓶中装有相同质量和初温的煤油，下列说法正确的是（　　） A．探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时，应将两电阻丝串联在电路中 B．将两电阻丝并联在电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 C．将两电阻丝串联在电路中，通电一段时间后，甲瓶中液体温度高 D．若串联电路中的电流为0.3A，则甲电阻丝在1min内产生的热量为540J 2.（2025重庆一模）某直饮机的电路如图甲所示，R0、R1为阻值恒定的电热丝，绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态，可以选择出温水或开水。该直饮机的额定电压是220V，温水加热电功率是484W。 (1)将直饮机单独接入电路，使用开水挡加热时，直饮机正常工作，如图乙所示的电能表在180s内转了121转，求开水挡加热功率？ (2)电热丝R1的电阻是多少？ (3)客户提出要求，希望能够连续调节功率。设计师对电路进行改进，只保留电热丝R0，串联接入滑动变阻器R2（180Ω，5A），电源电压恒为220V，求改进后发热丝R0功率可调节范围为多少？ 3.（2025湖北武汉模拟预测）如图所示是一款炒菜机模型的简化电路图，它可以实现常温翻炒、高温翻炒、低温焖煮和高温焖煮四种工作模式，电动机上标有“6V  3W”字样且通电后正常工作，R1、R2为发热电阻且电阻大小相等，四种模式中电流表的最大示数为1.5A。 关于下列结论： ①开关S与1、2触点时，炒菜机为低温焖煮模式 ②炒菜机处于高温翻炒模式时，电路的总电阻为4Ω ③炒菜机处于常温翻炒与高温焖煮模式时电流表示数之比为1:3 ④炒菜机处于高温焖煮模式时，电路中1min产生的热量为360J 其中说法正确的是（　　） A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 4.（2025湖南永州二模）小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下，用于科技小组制作电烘箱，设计电路如图所示。经过多次试验，当选用的电阻的阻值为5Ω时，刚好满足箱体内烘干功率要求。（虚线框为电烘箱体，不考虑温度对电阻的影响） (1)电热丝的阻值是多少？ (2)整个电路工作时的电流是多少？ (3)工作1h，电烘箱体内产生的热量是多少？ 5.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 6.小明自制一把有高、低挡位的电热切割器，其电路如图甲所示。已知电源电压为12V，电阻丝、阻值均为。只将接入电路时，为低温挡。小明使用电热切割器时，其功率与时间的关系如图乙所示。求： (1)处于低温挡时的工作电流； (2)处于高温挡时的电功率； (3)内，电热切割器产生的总热量。 7.图甲为某品牌家用空气炸锅，空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的，电动机上标有“220V，22W”字样。空气炸锅内部部分简化电路如图乙所示，其额定电压为220V。发热元件为R1和R2两个定值电阻，阻值分别为55Ω和110Ω。S为定时开关，通过调节开关S1和S2（S2是单刀双掷开关），可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换。下列说法正确的是（　　） A．设定好时间，开关S1断开，S2接a端时为高温挡 B．电动机的电阻是2200Ω C．设定好时间，开关S1闭合，S2接a端时，电路1min内产生的热量为27720J D．空气炸锅在高温挡正常工作时，电路的总电流是6.1A 8.如图甲所示是充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻（阻值不变），该充电式暖宝宝可以通过S1、S2、S3三个开关的断开与闭合实现三个挡位（高温、中温、低温）的变化，只闭合S2时，该挡对应功率为22W；只闭合S1时，该挡对应功率为44W。则下列说法正确的是（　　）    A．用暖宝宝暖手是通过做功的方式增加手的内能 B．R2的阻值为2200Ω C．低温挡和高温挡的功率之比为1∶4 D．中温挡发热100s产生的热量为2200J 9.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 10.如图所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器R1标有“100Ω 0.8A”，灯泡标有“12V 6W”，R0为定值电阻。在保证电路安全的前提下： ①当a处接入导线，b处接入电压表时（量程“0~3V”或“0~15V”），只闭合S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，电路中的最小电流为0.22A； ②再闭合所有开关，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω； ③将a处接入电压表（量程不变），b处接入导线时，闭合所有开关，灯泡恰能正常发光，且无论怎样移动滑片，灯泡亮度都不变。 下列说法正确的是（　　） A．电压表接入电路的量程为3V B．①中，灯泡的最小功率为1.1616W C．②中，电路的最大总功率为32.4W D．③中，R0工作10s产生的热量为60J 11.如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求： (1)滑动变阻器R的最大阻值； (2)电源电压U和的电阻值； (3)保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量； (4)断开开关，再将电源电压调为U0，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。 12.如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，小灯泡参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．小灯泡的参数为“2V  0.4A” C．只闭合S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器的阻值范围为7.5~30Ω D．只闭合S、S1，滑片P移至b端时，通电10s，R0产生的热量为32J 学科网（北京）股份有限公司 $