18.4焦耳定律（学生版）（含分层作业）

人教版九年级物理知讲练考全优学案第十八章《电功率》18.4焦耳定律（学生版）（含分层作业）1.电流的热效应是指。2.焦耳定律的内容是：。3.焦耳定律的公式是：；Q的单位是。4.探究焦耳定律的实验的电阻连接情况如图所示：（1）实验用到的重要思想方法有：。（2）控制变量法的使用：①探究电热Q与电阻R的关系：控制不变，改变，通过观察U型管两侧液面高度差得出结论。（利用甲装置做实验）②探究电热Q与电流I的关系：控制不变，改变，通过观察U型管两侧液面高度差得出结论。（利用甲装置做实验）③探究电热Q与通电时间t的关系：控制不变，改变，通过观察U型管两侧液面高度差得出结论。（利用甲或乙装置做实验，在前一次实验的基础上适当延长通电时间）(3)转换法的使用：电流通过电阻产生的热量越多，密闭容器中空气温度越，气体产生的压强越，对应的U型管液面高度差越。所以，的大小可以反映出电流通过对应的电阻产生的热量的多少。5.人类利用电热的实例：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热毯、电热孵化器等等。6.人类防止电热危害的方法：用电器（如电脑、电视机等）的等等。7.含电动机的电路的能量流向图及电功率和电动机的效率：如图所示的电路中，电源电压为U,电动机的线圈电阻为R,电动机不转时电路中的电流为I1,电动机正常转动时电路中的电流为I2，则：电动机不转时，它是纯电阻电路，欧姆定律适用，则：①则有；②电路的总功率；（2）电动机转动时，它是非纯电阻电路对电动机而言，欧姆定律不适用()，则①电动机线圈的发热功率为；②电路的总功率为；③电动机的机械功率为；④电动机的效率为；课后精华试题（基础过关）一、单选题1．下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（）A．收音机 B．电视机 C．电饭锅 D．电冰箱2．如果电视机，电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下，工作相同的时间，三个用电器产生的热量是（）A．电视机最多 B．电烙铁最多 C．电风扇最多 D．一样多3．下列实例中，为了防止电热产生危害的是（）A．用电熨斗熨衣服B．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置C．电视机的机壳上有许多小孔D．孵化家禽的电热孵卵机4．在新超导体研究领域，我国取得了令人瞩目的成就。常温下的超导体可以用它制作（）A．电炉的电阻丝 B．家用保险丝C．远距离输电线 D．白炽灯泡的灯丝5．某电路中白炽灯工作一段时间后，用手靠近灯头，感觉温度很高，而与它相连的导线却不热，这是因为（）A．导线散热比灯丝快 B．导线绝缘皮隔热C．通过导线电流比灯丝小 D．导线电阻比灯丝小6．在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，连接处往往比别处更容易发热，这是因为导线连接处与别处相比（）A．电流大 B．电阻大 C．电压小 D．电阻小7．甲乙两电阻串联在电路中，闭合开关后，发现甲产生的焦耳热比乙产生的焦耳热多，则以下说法错误的是（）A．通过甲的电流大 B．加在甲两端的电压大C．通过两电阻的电流一样大 D．甲的电阻比乙的电阻大8．远离输电必须采用A．高电压 B．低电压 C．强电流 D．弱电流9．甲、乙两电热器通过的电流之比为3∶2，通电时间之比为2∶3，电阻之比为4∶3，则产生热量之比为（）A．1∶2 B．2∶9 C．2∶1 D．9∶2二、填空题10．电流通过导体时，将电能转化为能的现象，叫做电流的热效应，日常生活中用的等就是利用电流热效应的用电器．11．焦耳定律：电流通过导体产生的跟电流的成，跟导体的电阻成，跟通电时间成（英国物理学家焦耳）。12．电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用，原因是接头处的电阻，在电流相同时，由于电流的效应会导致接头处温度过高产生安全隐患。13．有三个用电器，一个是“220V

60W”的电风扇，一个是“220V

40W”的电热毯，另一个是“220V

45W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用电器是，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100s内产生的热量为J（不考虑温度对其电阻的影响）。14．安装家庭电路时，主干线要选用比较粗的铜线，是用减小主干线的方法来减少电线的发热量；远距离输电采取高压输电是在保证输出功率足够大的时候用减小的方法来减少导线的发热量。15．均标有“220V60W”的白炽灯、电风扇和电热器并联在家庭电路中，都正常工作时，相同时间内电流做功（选填“相等”或“不相等”）；相同时间内产生热量Q电风扇（选填“大于”、“小于”或“等于”）Q电热器。16．电炉工作时，电炉丝热得发红，而导线几乎不发热，这是因为电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小，由于电炉丝的电阻比导线的电阻（选填“大”或“小”），导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量（选填“多”或“少”）。17．石墨烯被认为是一种未来革命性的材料，这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）。这一特点可以在生活中用于（选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“白炽灯的灯丝”）。18．已知：电阻R1>R2，将它们串联在电路中，则两端电压大，电流通过做功多；若将它们并联在电路中，则通过电流大，相同时间内电流通过做功多。19．在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会儿，但如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次。这是因为在起作用，前者是，后者是。20．成都的冬天比较湿冷，有的家庭使用了如图所示的电暖气片取暖。电暖气片是利用电流的效应来工作的，电暖气片使用水来进行加热，是利用了水的比热容的特点（选填“较大”或“较小”）。三、实验题21．完成焦耳定律的实验题目电流通过导体时产生的热量和哪些因素有关实验器材电源、开关、导线、定值电阻、形管、透明容器实验装置实验步骤如图，两容器中密封着①的空气，每个容器中都有一段电阻丝，将电阻丝串联起来接到电源上，使通过两段电阻丝的②相等，通电一段时间后，发现右侧形管中液面高度差③．如图，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器外部，将一个电阻与容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流⑦，在通电时间相同的情况下，⑧形管中的液面高度差较大．结论在通电时间和④一定时，导体电阻越⑤，通电导体所产生的热量越⑥．在通电时间和⑨一定时，通过导体的电流越⑩通电导体所产生的热量越．反思在探究过程中主要用到的研究方法是和22．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用（选填“煤油”或“水”），理由是。（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）。由此得出：同一导体，在通电时间相等时，。实验次数电流/A通电时间/s电阻温度升高量/℃130102301033010（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应控制（选填“电压”或“电流”或“电阻”）和通电时间相同，同时选择乙图中（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶（选填“串联”或“并联”）。四、计算题23．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1=10Ω，电阻R2=5Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为2V，求：（1）电流表的示数；（2）电源两端的电压；（3）通电10s，电流通过电阻R2所产生的热量。24．在如图所示的电路中，电源电压为3V，开关闭合后，电流表为0.2A，电压表示数为2V，求：（1）R2两端的电压是多少伏？（2）R2的电阻是多少欧？（3）通电1min电流通过R2所产生的热量是多少焦？25．如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω

1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.5A；加满油后浮球最高，滑片P滑到b端，电流表示数为1A。求：（1）电阻R的阻值和电源电压。（2）在加满油后，5min内电阻R产生的热量为多少？（3）电阻R最小功率为多少？课后精华试题（能力提高）一、单选题1．下列利用电流热效应工作的用电器是（

）A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉2．在输送电能过程中，为了减少电能在线路中的损耗，通常采取的方法是（）A．加大输送电流B．用高压输电C．采用电阻极小的导体输电D．减少输电功率3．有两根电热丝、，且，若单独用烧开一壶水，所需时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失）（）A．、 B．、 C．、 D．、4．两个电阻器的电阻之比为5:4，把它们并联在电路中使用，在相同时间内它们放出的热量之比是A．5:4 B．4:5 C．25:16 D．16:255．一幢楼的用电器全部使用时，电路中消耗的电功率是P，串联在干路里的保险丝每分钟产生的热量是Q，若只用部分用电器时，电路中消耗的电功率变成，这时保险丝每分钟产生的热量是（

）A． B． C． D．6．一个电阻器的电阻为R，当它两端的电压为U，通电时间为t，则消耗的电能为W，若要使它消耗的电能为，下面采用的方法正确的是A．电阻R不变，电压减半，通电时间t减半B．电阻R不变，电压不变，通电时间t减半C．电阻R不变，电压减半，通电时间t不变D．电阻为，电压增大为原来的2倍，通电时间t不变7．一个定值电阻，接在电路中每分钟产生的热量为Q．现在想让它每分钟产生的热量为3Q，下列措施正确的是A．将电压变为原来的3倍 B．将电压变为原来的倍C．将此电阻对折后接入原电路 D．将电流强度变为原来的3倍8．如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（）A．B．C．D．9．小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化，对这一现象的解释，正确的是（）A．通过灯丝的电流大些B．电流在导线中不发生热效应C．制成灯丝的材料电阻较小D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大10．小乐认为电流通过导体时产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。她用如图所示实验装置进行探究，接入的三根电阻丝规格相同（阻值为5Ω）；两个相同的空气盒各自连接一个相同的U形管，两U形管装有同种液体并封闭等量的空气，且两U形管内的各液面相平。则该实验（）A．通电后能观察到管②中的液面比管①中的液面升得更快B．可探究导体产生的热量与导体电阻的关系C．无法探究导体产生的热量与通电时间的关系D．运用了控制变量法和转换法11．现有“6V3W”和“12V6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（）A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A12．如图所示，在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线，由甲地向乙地输电，两条输电线总电阻为2Ω，甲地电源的电压为220V不变，线路电流为10A，下列说法正确的是（）A．乙地用户用电器上的电压为220VB．在100s的时间内，输电线上产生的热量为4×105JC．当乙地用户消耗的总功率增大时，用户用电器上的电压也增大D．当乙地用户消耗的总功率增大时，相同时间内输电线上产生的热量增多13．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．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大B．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C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热14．小明家的电饭锅电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是A．电路的电压过高 B．新买的电源线过短C．新买的电源线过粗 D．新买的电源线过细15．为了减少远距离输电在线路上的损失，通常采用的办法是（）A．增大输出线电线的电阻B．减少通电时间C．增大输出电流D．提高电压16．关于电能的输送，下列说法中正确的是（）A．高压输电和低压输电时，线路损失功率均一样，输送功率不一样B．高压输电和低压输电的输出功率一样，但高压输电时线路上的电流小，损耗小C．高压输电和低压输电功率一样，线路上的电流是一样的D．高压输电能提高输电功率，但不能减少损耗功率17．关于电能输送的以下分析，正确的是()A．由公式P＝U2/R知，输电电压越高，输电线上功率损失越少B．由公式P＝U2/R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比18．在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化，则（）A．甲、乙、丙三个容器内，流过三个电阻的电流相等B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化C．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化D．通电一段时间后，U形管中液面的高度变化最大的是乙二、填空题19．电动机是根据的原理制成的，一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是W，这台电动机1min内产生的热量是J，这台电动机的效率是。20．如图所示，相距50km的A、B两地架两条输电线，电阻共为，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为12V，电流表的示数为30mA，则短路处距Akm。由于输电线存在电阻，所以在实际传输电能的过程中，常常采用高压方式输电，是因为如果输送的电功率一定，将输电电压变为原来的2倍，则输电线上损失的功率将变为原来的倍，从而减少电能在输电线路上的损失。21．特高压输电工程是国家电网建设的重点项目，设输电功率恒定为P，输电电压为U，则输电电流I＝，如果传输线路的电阻为R，输电线路上损失的功率P＝，若电压为，输电线路上损失的功率将。（选填“增加”、“减少”或“不变”）22．已知两电阻R1∶R2=3∶4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1∶U2=；当它们并联在电路中时，电流通过R1、R2所产生相同的热量需要的时间之比t1∶t2=。23．因为不安全用电引起的火灾事故时有发生。家庭电路中，除了用电器总功率或电路中发生时会引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处的电阻，局部过热从而引发火灾。三、实验题24．如果甲、乙是“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，两个透明容器中密封着等质量的空气。(1)电流产生的热量不易直接测量因此在本实验中是通过观察两个U形管中的液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少，这里采用了的研究方法。(2)甲图所示装置可探究电流通过导体产生的热量的多少与的关系通电一段时间后，(选填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多。(3)乙图所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量与的关系，乙装置中的电阻R3的作用主要是。(4)如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相同的情况下，与R3未发生了断路相比较，左侧U形管中液面的高度差将。（选填“变大”“变小”“不变”）(5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。25．探究“影响电流热效应的因素”实验中：（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，实验中烧瓶内液体选择了煤油而不是水，这样选择的理由是；（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）：实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃1301023010由此得出：同一导体，在相等时，越大，其产生的热量越多；（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻（串/并）联；（4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油的吸热能力”的实验，则他应选择乙图中（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成相同的水，实验时水和煤油吸热的多少是通过（温度升高量/加热时间）来间接反映的，这种研究物理问题的方法叫。26．某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源，5Ω的发热电阻两只，10Ω的发热电阻两只，量程适合的温度计两只，规格相同的烧瓶两只，水，酒精，煤油，开关，导线若干。（1）他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图所示方案。（2）所选方案中两发热电阻的阻值应，两个烧瓶内的液体应为质量的种类的液体。（均填“相同”或“不同”）（3）已知比热容的大小为c水>c酒精>c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。（4）实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应（填“相同”或“不同”）。（5）方案选定后，实验过程如下：①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里。②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于。③根据表中数据可得酒精的比热容为J/（kg·℃）。液体加热时间/s质量/g初始温度/℃末态温度/℃比热容/J/（kg·℃）水4206020324.2×103酒精420602041（6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图所示方案。四、计算题27．图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：（1）电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流；（2）R2的阻值；（3）0~30min电饭煲产生的总热量。28．火锅是我国独创的美食，历史悠久。小明一家非常喜欢吃火锅，小明家的电火锅有三个加热挡位，铭牌如表所示，其中高温挡的功率由于污损模糊不清：图甲为该火锅的电路原理图，R1、R2和R3均为电热丝，旋钮开关可以分别置于“0”和“1”、“1”和“2”、“2”和“3”或“3”和“4”接线柱上。求：（1）电阻丝R2的阻值；（2）电火锅处于低温挡状态下正常工作时，1min产生的热量；（3）小明关闭家中其它所有用电器，只让电火锅在高温挡状态下正常加热3min，发现图乙所示的电能表指示灯闪烁了160次，据此请你算出电火锅高温挡的功率和电阻丝R3的阻值。xx牌电火锅额定电压220V额定功率高温挡中温挡880W低温挡500W频率50Hz29．如图多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。下图是某品牌养生壶简化电路图。其中R1、R2为电热丝，电阻不变。下表为其铭牌，其中高温档的额定功率已模糊不清。项目参数电源电压（V）220低温档功率（W）220中温档功率（W）440高温档功率（W）容积（L）2(1)养生壶处于低温档工作时，30min消耗的电能；(2)求R1的阻值；(3)在标准大气压下，使用高温档将初温是45℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为75%，烧开一壶水需要的时间。（）30．如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为110W。（1）若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通过电动机的电流是多少？（2）若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为550W，则通过电热丝的电流是多少？电热丝R的阻值应为多大？（3）通电5分钟，电热丝产生的热量是多少？参考答案（基础过关）：1．C【详解】A．收音机利用电能转化为声能，故A不符合题意；B．电视机主要是利用电能，将电能转化为光能，故B不符合题意；C．电饭锅是将电能转化为内能，且利用产生的内能工作的，故C符合题意；D．电冰箱通过压缩机制冷，而压缩机将电能转化为机械能，故D不符合题意。故选C。2．B【详解】电视机、电烙铁和电风风扇这三种用电器功率一样，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，只有电烙铁全部将电能转化为内能，所以在额定电压下，工作相同的时间，三个用电器中电烙铁产生的热量最多。故选B。3．C【详解】ABD．电熨斗、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置、孵化家禽的电热孵卵机都是利用电热来为人类服务，故ABD不符合题意；C．电视机的机壳上有许多小孔是为了把各电器元件工作时产生的热量及时散失掉，即是为了防止电热危害，故C符合题意。故选C。4．C【详解】A．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A不符合题意；B．保险丝是利用电流的热效应工作的，当电流过大时，自动熔断来保护电路的，电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断，故B不符合题意；C．远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗的电能为零，便可提高传输效率，故C符合题意；D．白炽灯的灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法放热，故D不符合题意。故选C。5．D【详解】因为灯丝与导线串联，通过的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，导线的电阻远小于灯丝的电阻，即R灯丝导线，电流在灯丝上产生的热量比导线上产生的热量多，所以灯头温度很高，而与灯丝相连的导线却不那么热。故选D。6．B【分析】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。导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。【详解】在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，根据可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。故选B。【点睛】本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握，知道导线和导线的连接处为串联（电流相等）是本题的关键。7．A【详解】AC．甲乙两电阻串联在电路中，闭合开关后流过的电流相同，故A错误、C正确，A符合题意、C不符合题意；BD．根据，甲产生的焦耳热比乙产生的焦耳热多，则说明甲的电阻比乙的电阻大、加在甲两端的电压大，故BD正确，BD不符合题意。故选A。8．A【详解】在远距离输送电能时，输电线路上的电能损失主要是电流的热效应而产生的，根据Q=I2Rt可知，在导线电阻不变的情况下，电流越小，输电线上的电能损失就越小．根据电功率的计算公式P=UI可知，在输送电功率一定时，要减小电流可以增大电压．即高压输电．9．C【详解】由题意可知由可得，电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10．内电饭锅【分析】电流流过用电器（导体）时，用电器发热，电能转化为内能的现象是电流的热效应．【详解】电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；利用电热的例子：电饭锅、电热水器，电烙铁、电炉子、电烤箱等；11．热量二次方正比正比正比【详解】[1][2][3][4][5]英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫焦耳定律。12．大热【详解】[1][2]将电阻丝断头接上后，会因为接触不够紧密而导致导电能力弱，电阻增大，电阻工作时，电流做功会产生热量，即电流的热效应，由焦耳定律得，接头处产生的热量较多，导致温度过高产生安全隐患。13．电热毯2560【详解】[1]三个用电器额定电压相等，额定功率差不多，根据W=Pt可知相同时间消耗的电能差不多，电风扇主要将电能转化为机械能和内能，节能灯工作时将电能大部分转化为光能，而电热毯属于纯电阻用电器，主要将电能转化为内能，电热毯产生的热量最多。[2]电热毯的电阻若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，实际电压U实=80%U=80%×220V=176V它在100s内产生的热量为14．电阻电流【详解】[1]在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越小。主干线要选用比较粗的铜线可减小电阻。由焦耳定律可知，是用减小电阻的方法来减少电线的发热量。[2]根据P损=I2R，要减小功率的损耗，可以减小传输的电流或减小电阻；在功率一定的情况下，根据P=UI，采用高压输电的方法，要减小电流，减小导线的发热量。15．相等小于【详解】[1]由题意知，白炽灯、电风扇、电热器的额定电压都是220V，额定功率都是60W，把它们并联在照明电路中，它们都能正常工作，由W=Pt可知，在相同时间内电流做功相等。[2]电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生很少的热量，电热器工作时，把电能几乎全部转化为热量。16．相等大多【详解】[1][2][3]电炉丝和导线串联，通过的电流相同，电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据可知，在相同时间内，电炉丝产生的热量多，故电炉丝热得发红，而导线几乎不发热。17．超导体电动机线圈【详解】[1]超导体是电阻为零的导体，石墨烯在一定条件下电阻可以降为零，可用于制作超导体。[2]超导体电阻为零，根据焦耳定律可知，超导体通电后不会产生热量，因此不能应用于电饭煲发热丝和白炽灯的灯丝；可应用于电动机线圈，使电动机工作时不会发热，提高电能转化为机械能的效率。18．R1R1R2R2【分析】串联电路中电流相同，并联电路中电压相同；欧姆定律表达式为，电流做功表达式为。【详解】[1][2]电阻R1>R2，将它们串联在电路中，电流相同，根据与可知，则R1两端电压大，电流通过R1做功多。[3][4]若将它们并联在电路中，两端电压相同，根据及可知，则通过R2电流大，相同时间内电流通过R2功多。19．电热防止电热利用电热【详解】[1]无论电视机连续使用较长时间后，要停一会儿，还是长期停止使用，隔一段时间要通电一次，这都是因为电热在起作用；[2]炎热夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿，是为了防止产生过多的热量，影响电视机的正常使用，属于防止电热危害；[3]如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次，是为了利用电热来防潮，属于利用电热。20．热较大【详解】[1]电暖气片工作的时候将电能转化为内能，加热暖气片中的水，是利用电流的热效应工作的；[2]由于水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度时放出的热量多，所以在冬天，电暖气片使用水来进行加热，是利用了水的比热容大的特点。21．等量电流大不相等左侧电流大多电阻大多控制变量法转换法【详解】[1]根据控制变量法，应该控制两容器中要密封等量的空气；[2]根据串联电路的特点，将电阻丝串联起来接到电源上，则通过它们的电流相同,且通电时间相同；[3]因为通过它们的电流相同,且通电时间相同，又因为右边的电阻大，根据Q=I2Rt可知通电一段时间后，右边电阻产生的热量多，发现右侧U形管中液面高度差大；[4][5]两个密闭容器中的电阻一样大，在右边容器外部，将一个电阻与容器内的电阻并联，外边电阻起到分流的作用，因此通过左右两容器中电阻的电流不相等，通过左边容器中电阻的电流大于右边容器中电阻的电流；根据Q=I2Rt可知，在通电时间相同的情况下，左侧电阻产生的热量多，左边U形管中的液面高度差较大；[6][7][8]根据Q=I2Rt可知在通电时间一定和电流一定时，导体的电阻越大，导体所产生的热量越多；[9][10][11]所以可得结论：在通电时间和电阻相同的情况下，通过导体的电流越大，导体时产生的热量越多；[12][13]实验中，导体产生热量的多少通过U形管中液面的高度差来体现，这是运用的转化法．还运用了控制变量法例如：研究电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小关系时，控制电流和通电时间相同，改变电阻的大小．22．转换法煤油煤油的比热容较小，水和煤油的质量与吸收热量相同时，煤油温度上升较明显电流越大，产生的热量越多电流B串联【详解】（1）[1]实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法。[2][3]由于煤油的比热容较小，水和煤油的质量与吸收热量相同时，煤油温度变化较明显，故应选用煤油进行实验。（2）[4]由表格中数据知，通电时间和电阻相同时，电流越大，温度升高越多，即产生的热量越多，故可以得出结论：通电时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多。（3）[5][6][7]若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相同，电阻不同，所以应该选择B烧瓶与甲图中的烧瓶串联。23．（1）0.2A；（2）3V；（3）2J【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中电流表的示数为（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合欧姆定律的计算公式可得，电源的电压为（3）通电10s，由焦耳定律的计算公式可知，电流通过电阻R2所产生的热量为答：（1）电流表的示数为0.2A；（2）电源两端的电压为3V；（3）通电10s，电流通过电阻R2所产生的热量为2J。24．（1）1V；（2）5Ω；（3）12J【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压U2=UU1=3V2V=1V（2）由可得，R2的电阻（3）1min电流通过R2所产生的热量Q1=I2R2t=(0.2A)2×5Ω×60s=12J答：（1）R2两端的电压为1V；（2）R2的电阻为5Ω；（3）1min电流通过R2所产生的热量为12J。25．（1）20Ω，20V；（2）6000J；（3）5W【详解】解：（1）由电路图可知，R与R′串联，油量表串联在电路中是由电流表改装而成的。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压U=Ia(R+R′)=0.5A×(R+20Ω)

①当滑片位于b端时，电路为R的简单电路，则电源的电压U=IbR=1A×R

②由①②可解得R=20Ω，U=20V。（2）在加满油后，滑片位于b端，则5min内电阻R产生的热量Q=Ib2Rt=(1A)2×20Ω×5×60s=6000J（3）当滑片位于a端时，通过R的电流最小，其功率最小，则有PR小=Ia2R=(0.5A)2×20Ω=5W答：（1）电阻R的阻值为20Ω，电源电压为20V；（2）在加满油后，5min内电阻R产生的热量为6000J；（3）电阻R最小功率为5W。参考答案（能力提高）：1．D【详解】A．电视机工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；B．电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；C．电脑工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；D．电炉工作时电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。故选D。2．B【详解】A．加大输送电流，由焦耳定律可知，会增大电能在线路中的损耗，不能采用，故A错误；B．用高压输电，由公式可知，当输送电功率一定时，输送电路的电压越大，输送导线的电流越小。减小输送电线的电流，可以减少电能在线路中的损耗，也是我们现在采用的输电方式，故B正确；C．采用电阻极小的导体输电，可以减小电能的损耗，但电阻极小的导体是我们正在研究的新材料，还不能应用到生活中，此方法还不能现实，故C错误；D．减少输送功率，可以减小输送电线的电流，电能在线路中的损耗也会变少，但用户获得的电能也会减少，故此方法不能采用，故D错误。故选B。3．D【详解】烧开同一壶水所需热量相同，设为Q吸，不计热损失，单独用R2烧开一壶水时Q吸＝I2R2t＝若将这两根电热丝串联接入电路，由串联电阻的规律，电路总电阻R串＝R1+R2＝3R2+R2＝4R2由可得，电热丝串联烧开同一壶水所用的时间若将这两根电热丝并联接入电路，则电路总电阻R并＝类似地，电热丝并联在同一电源中烧开同一壶水所用的时间t并=故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。4．B【详解】并联电路中各支路两端的电压相等，由Q=t可得，相同时间内产生的热量之比：===故ACD不符合题意，B符合题意．5．A【详解】由题可知，电路中消耗的电功率变成，电源电压不变，根据P=UI可知，电流变为原来的，保险丝的电阻不变，根据Q=I2Rt可知，保险丝每分钟产生的热量变为原来的，原来保险丝每分钟产生的热量是Q，现在保险丝每分钟产生的热量是．6．C【分析】已知电阻的大小，电阻两端的电压和通电时间以及消耗的电能，根据公式可知当电压、电阻、通电时间变化时消耗电能的变化．【详解】A、当电阻R不变，电压减半为，通电时间减半为时，消耗电能；不合题意；B、当电阻R不变，电压U不变，通电时间减半为时，消耗电能；不合题意；C、当电阻R不变，电压减半为，通电时间t不变时，消耗电能；符合题意；D、当电阻为，电压增大为原来的2倍为2U，通电时间t不变时，消耗电能；不合题意．故选C．7．B【详解】A.电压变为原来的3倍,由Q＝t知，电阻在每分钟内产生的热量是原来的9倍，为9Q，故A错误；B.将电压变为原来的倍,由Q＝t知电阻在每分钟内产生的热量是原来的3倍，为3Q，故B正确；C.将此电阻对折后接入原电路，相当于将电阻平均分为阻值相等的两个电阻，然后两电阻并联，电阻变为原来的,由Q＝t知，每分钟产生的热量为原来的4倍，是4Q，故C错误；D.将电流强度变为原来的3倍,由Q＝I2Rt知，电阻每分钟产生的热量变为原来的9倍，为9Q，故D错误；故选B.【点睛】（1）导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，在材料一定的情况下，导体电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比；（2）根据公式Q＝t、Q＝I2Rt逐一分析各选项，从而得出结论．8．D【详解】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，根据为使电阻丝在相同时间内产生的总热量最多，电压应接2U，电路总电阻应最小，使两电阻并联，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。9．D【详解】因为灯丝和导线串联，所以通过灯丝和导线的电流、通电时间都相同，根据焦耳定律可知，灯丝电阻大，产生的热量多，而导线电阻非常小，产生的热量很小，所以电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化。故ABC错误，D正确。故选D。10．D【详解】AB．右侧容器中的5Ω电阻与容器外等值的电阻并联后与左侧5Ω的电阻丝串联，根据并联电路电压的规律和欧姆定律可得，通过B容器中的5Ω电阻与容器外等值的电阻的电流相等，根据并联电路的电流规律可知，通过B容器中电阻丝的电流为通过A容器中电阻丝的电流的一半，两容器中电阻丝的通电时间相同，根据控制变量法可知，该实验装置探究的是电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系。根据焦耳定律Q=I2Rt可知，通电后左侧电阻产生的热量大于右侧电阻产生的热量，所以能观察到管①中的液面比管②中的液面升得更快，故AB不符合题意；C．控制通过左侧电阻的电流不变，改变通电时间，比较U形管①液面的高度差，可探究导体产生的热量与通电时间的关系，故C错误；D．容器中电热丝产生的热量多少是通过与容器相连的U形管液面的高度差来反应的，用到了转换法；电流通过导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间有关，研究与其中的某个因素的关系时，需控制其它因素不变，用到了控制变量法，故D正确。故选D。11．C【详解】A．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据W=Pt知，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，故A错误；B．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，故B错误；C．由题意知，两灯的额定电压分别为6V和12V，额定功率分别为3W和6W，据知，两灯的电阻，即R甲<R乙。两灯串联时，通过两灯的电流相等，据Q=I2Rt知，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡的少，故C正确；D．由题意知，两灯正常工作时通过的电流分别为，两灯并联时，灯两端的电压相等，最大电压为6V，甲灯正常工作，通过乙灯的电流允许通过干路的最大电流I=I甲+I乙实故D错误。故选C。12．D【详解】A．因为乙地用户与输电线是串联的，由于导线有电阻，根据串联电路分压特点，则乙地用户用电器上的电压要比220V小，故A错误；B．由于乙地用户消耗的总功率不确定，故输电线的电流不确定，则根据Q=I2Rt可知，输电线上产生的热量不确定，故B错误；C．当乙地用户消耗的总功率增大时，由可知，通过输电线的电流越大，根据U=IR可知，输电线两端的电压变大，则用户用电器上的电压减小，故C错误；D．当乙地用户消耗的总功率增大时，由可知，通过输电线的电流越大，根据Q=I2Rt可知，相同时间内输电线上产生的热量增多，故D正确。故选D。13．B【详解】根据题意，电炉的电阻丝和连接的铜导线是串联的，通过它们的电流是相等的，而电炉丝电阻要比铜导线的电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt，因此在相等的时间内电炉丝放出的热量比铜导线大得多。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。14．D【详解】A、家庭电路中各用电器之间属于并联，其它用电器仍正常工作，说明电路电压正常，所以选项A不符合题意；B、电饭锅跟导线串联，通过它们的电流大小和通电时间相等，如果导线短，导线的电阻将会很小，产热将会很少，不会烧焦，所以选项B不符合题意；C、电饭锅跟导线串联，通过它们的电流大小和通电时间相等，如果导线太粗，导线的电阻将会很小，产热将会很少，不会烧焦，所以选项C不符合题意；D、电饭锅跟导线串联，通过它们的电流大小和通电时间相等，导线烧焦说明导线的电阻过大，产生的热量多，是由于导线过细造成的，所以选项D符合题意．15．D【详解】A．在输电电流I输一定的情况下，由P损=I输2R知，输电导线电阻R越大，输电功率损失越大，故A不符合题意；B．输电过程中，主要考虑的是功率损耗，与通电时间无关，故B不符合题意；C．在输电导线电阻R一定情况下，由P损=I输2R知，输电电流I输越大，输电功率损失越大，故C不符合题意；D．由P=UI知，输电电流为，在输电功率P输一定的情况下，U输越大，输电电流I输越小，导线电阻R一定，由P损=I输2R知，则P损越小；所以提高电压能有效减少输电在线路上的损失，故D符合题意。故选D。16．B【详解】高压输电时，电流较小，线路损失功率较小，故A错，B正确；高压输电和低压输电功率一样，但高压线路上的电流较小，故C错；高压输电不能提高输电功率，但可以减少损失功率，故D错；应选B．17．C【详解】在输送电能时，输送的功率是一定的，当提高输电电压时，输电电流会减小，输电线的电阻不变，所以输电线上损失的功率会减小；由于公式P=U2/R和P=UI中的P不是损失功率，而是输送功率，故ABD错；公式P=I2R中的P指是损失功率，故C正确；应选C．18．D【详解】由图得，容器丙中5Ω的电阻丝与容器外5Ω的电阻丝并联后，与容器甲5Ω的电阻丝、容器乙10Ω的电阻丝串联。A．甲、乙容器内，电阻丝的电流相同，且电流大于丙容器中电阻丝的电流，故A不符合题意；B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，要控制电流相同，改变电阻的大小，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化，故B不符合题意；C．要探究电流产生的热量与电流的关系，要控制电阻相同，改变电流大小，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化，故C不符合题意；D．通电一段时间后，由得，乙容器中电阻大于甲，电流相同，乙电阻丝产生热量大于甲，甲与丙的电阻相同，甲在干路上，电流大于丙，甲电阻丝产生的热量比丙多，即相同时间产生热量最多的是乙电阻丝，因此U形管中液面的高度变化最大的是乙，故D符合题意。故选D。19．通电导体在磁场中受力而运动22001.2×10490.9%【详解】[1]通电导体在磁场中受力而运动，电动机就是利用这一原理制成。[2]由题意可知，一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，根据公式可得该电动机的电功率为[3]由题意可知，一台电动机正常工作时，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则根据焦耳定律可得这台电动机1min内产生的热量是[4]根据公式可得电动机1min内做的功为再根据公式可得，这台电动机的效率为【详解】[1]根据欧姆定律可得，发生短路处与A处之间导线总电阻相距50km的A、B两地架两条输电线，电阻共为，则每1km的输电线上的电阻为短路处距A的距离为[2]由于输电线存在电阻，所以在实际传输电能的过程中，常常采用高压方式输电，是因为如果输送的电功率一定，将输电电压变为原来的2倍，根据知，电流变为原来的，根据知，则输电线上损失的功率将变为原来的，即输电线上损失的功率将变为原来的0.25倍，从而减少电能在输电线路上的损失。21．增加【详解】[1]由题意可知，输电功率恒定为P，输电电压为U，由P＝UI可得，输电电流[2]传输线路的电阻为R，则输电线路上损失的功率[3]若电压为，由P＝UI的变形式可知，输电电流变大，由P＝I2R可知，输电线路上损失的功率增加。22．3∶43∶4【详解】[1]当两电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，R1、R2两端的电压之比[2]当两电阻并联在电路中时，并联电路中各支路两端的电压相等，R1、R2所产生的热量相同，根据的导出式可知，需要的时间之比为23．过大短路变大【详解】[1]家庭电路中引发安全事故可能是用电器的总功率过大，由P=UI可知，总电流会增大。[2]电路发生短路也会引发安全事故。[3]线路接触不良会造成该处电阻变大，电流一定时，由焦耳定律可知，会因局部过热引发火灾。24．转换法电阻右电流使通过R1和R2的电流不相等变小甲【详解】(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。(2)[2][3]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I与通电时间t相同，电阻不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，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，则右侧U形管中液面的高度差大。(3)[4][5]图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻R1的电流与通过右边容器中电阻R2的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。(4)[6]当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，因R2的阻值大于R2与R3并联的阻值，所以此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据Q=I2Rt可知，在相同时间内，电流通过电阻丝R1产生热量变少，则左侧U形管中液面的高度差将变小。(5)[7]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，与甲实验的原理相同。25．煤油的比热容小，吸收相同的热量时，温度的变化比较大通电时间电流B串A质量加热时间转换法【详解】（1）[1]煤油比水的比热容小，吸收相同的热量时，煤油的温度变化比较大，温度计示数变化明显，实验效果比较好。（2）[2][3]由表格数据知，同一导体，通电时间相同，第2次实验电流较大，温度升高量较大，故得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多。（3）[4][5]探究电流产生热量多少跟电阻的关系时，应控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。（4）[6][7]“比较水和煤油比热容的大小”时，可使相同质量的水和煤油吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。根据并联电路各支路电压相等和①可知，要使相同质量的水和煤油相同时间吸热相同，故要控制两电阻丝的阻值大小相等，故应选择乙图中A烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成质量相同的水。[8][9]根据①，实验时水和煤油吸热的多少是通过加热时间来间接反映的，这种研究物理问题的方法叫转换法。26．甲不同相同相同煤油相同右78℃2.4×103乙【详解】（1）[1]电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外