初中物理专题18.4 焦耳定律

第十八章电功率第4节焦耳定律焦耳定律1．含义：电能转化成的_____（电流的热效应）2．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成_____，跟导体的电阻成_____，跟通电时间成正比。3．计算公式：Q=_____(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：Q=I2Rt，并联电路中常用公式：Q=U2t/R②计算总热量常用公式Q总=_____（无论用电器串联或并联）4．当用电器为__________时，电能全部转化成内能，W=Q，特例：电动机为__________，W>Q。内能正比正比I2RtQ1+Q2纯电阻非纯电阻串、并联电路中的焦耳定律对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立Q=UIt，Q=eq\f(U2,R)t，Q=Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt。1．在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；Q=Q1+Q2+Q3+···。2．串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即eq\f(Q1,Q2)=eq\f(R1,R2)；并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即eq\f(Q1,Q2)=eq\f(R2,R1)。【例题】如图甲是某学校使用的电开水器，乙图是简化电路（R1、R2都是加热电阻）。当加入冷水后，开关接1位置，电开水器处于加热状态，将水烧开后，开关自动跳转到2位置，电开水器处于保湿状态，电开水器额定电压为220V，容量为50L，加热功率为5.5kW。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，求：（1）R1的电阻；（2）将水箱装满20℃的水加热到沸腾（标准大气压下），水吸收的热量；（3）加满水烧开后，电开水器处于保温状态时，若无人接水，水每分钟放出的热量为6×104J，为保持水温不变，计算电阻R2的阻值。学#￥科网参考答案：（1）8.8Ω（2）1.68×107J（3）39.6Ω试题解析：（1）S接1时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最小，电功率最大，饮水机处于加1．（2018·朝阳综合）下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是A．电冰箱 B．电风扇 C．电热水器 D．笔记本电脑2．发现通电导体产生热量与电流、电阻、通电时间关系的物理学家是A．牛顿 B．帕斯卡 C．焦耳 D．瓦特3．（2018·安徽模拟）如图所示，在A、B两个容器内装有质量和温度都相同的水，已知R1＞R2，同时通电后A．A中的水先沸腾B．B中的水先沸腾C．两容器中的水同时沸腾D．无法确定4．（2018·松北一模）下列电学物理量不能通过测量工具直接测量的是A．电流B．电压C．电流通过导体产生的热量D．家庭电路中电流做的功5．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，通电后，观察两个U形管中液面高度的变化。实验现象表明A．在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多B．在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下，电流通过一个电阻的时间越长，这个电阻产生的热量越多C．在通过电阻的电流和时间都相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多D．在通过电阻的电流和时间都相同的情况下，电阻越小，这个电阻产生的热量越多6．（2018·福田一模）一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则A．W=3800J，Q=200JB．W=3800J，Q=3800JC．W=72200J，Q=200JD．W=72200J，Q=3800J7．下列各种方法和措施中，不是为了防止电热危害的是A．电脑机箱中安有电风扇B．炎热夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿C．天气潮湿时，长期不用的电器隔一段时间要通一次电D．电视机的后盖上有许多散热孔8．（2018·无锡一模）如图所示，烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油，通电一段时间后（液体均不沸腾），发现两只温度计示数上升得相同。不考虑热损失，则电阻R1、R2的大小关系是A．R1＞R2 B．Rl＜R2 C．R1=R2 D．无法确定9．（2018·柳州一模）如图是电吹风，通过用途我们可以确定组成它的电器元件。下列一定不是组成电吹风的电器元件是A．电阻丝 B．小喇叭 C．开关 D．小电风扇10．（2018·宝安二模）把两根阻值相同的电热丝串联接入电路，烧开一壶水所用时间为t0，若将这两根电热丝并联接入同一电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热量损失）A．t0 B．t0 C．t0 D．2t011．（2018·武汉一模）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1:2C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1:412．（2018·蒙自一模）电热器是利用电流的________来加热的设备，一台额定电压为220V的电炉，电炉丝电阻为44Ω，正常工作10min，电炉丝产生的热量是________J。13．一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。14．（2018·孟津二模）英国物理学家________通过大量的实验研究，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，即Q=I2Rt。为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为物理量________以及热量的单位。15．有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的。当线路连接处接触不良时，该处的电阻将_____（填“减小”、“增大”或“不变”），在该接触处就会局部过热引起升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而_____（填“减小”、“增大”或“不变”），从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾；电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，造成上述现象的主要原因是___________________________________________________________。16．（2018·广东模拟）如图实验装置，探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关：（1）若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，则应选择图中的________两个密闭容器进行实验；（2）通电时间相同时，产生热量最多的是密闭容器________中的电阻丝。（3）如果通电时间一段时间发现乙和丙U形管中液面的高度差逐渐变大，但甲中不变，则可能的原因是________________________________。17．李想为了验证“电阻和通电时间一定时，电流越大，通过导体产生的热量越多。”这一猜想，选用了如下器材：稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个；装有煤油的烧瓶一个，烧瓶内电阻丝的阻值是10Ω，插在瓶中的温度计量程是0～100℃；导线若干。顺利完成了实验并记录了实验数据如下表。（1）李想要用如图的电路完成实验，请你用笔画线代替导线将如图连接完整。（2）实验结束后，李想为了缩短实验时间，对原实验方案稍加改动：实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，第一次实验煤油初温仍为20℃，在每完成一次实验（收集一组数据）后，不断开开关，直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流达到预设值时开始计时，20s后记录末温······指出改动后方案的一点不足（可以结合原方案的实验数据）：_____________________________。18．在做“电流电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，盛名采用了如图甲所示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。（1）利用了如图甲实验装置的目的是探究_______________________________。（2）小刚采用了如图乙所示的实验装置的目的是探究，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，由此可得出结论：在导体的___________和通电时间相同的情况下，通过导体的___________越大，产生的热量越多；（3）“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么热”，这一生活现象可用上面图______（填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。19．（2018·通州模拟）下列的家用电器在工作中，利用电流热效应工作的是A．电风扇 B．笔记本电脑 C．电暖气 D．电冰箱20．如图所示，AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是A．AB段的电阻小于BC段的电阻B．通电相同时间，AB段消耗的电能大于BC段消耗的电能C．这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的D．若将AB段材料换成铜，其他条件不变，这两段导体的总电阻将变大21．（2018·安徽模拟）下列实例中，为了防止电热危害的是A．用电热毯取暖B．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置C．收音机、电视机的机壳上有许多小孔D．孵化家禽的电热孵卵机22．烧杯中装有质量为100g的水,在其中放置一个阻值为210Ω的电热丝。给电热丝通过0.5A的电流。在不计热量损失的情况下,通电1分钟[c水=4.2×103J/(kg·℃)]A．电热丝产生的电热为315J,水温升高7.5℃B．电热丝产生的电热为3150J,水温升高7.5℃C．电热丝产生的电热为315J,水温升高75℃D．电热丝产生的电热为3150J,水温升高75℃23．小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为与长度相同的锡箔纸较宽处相比，较窄处A．电阻较大 B．电流较大 C．电压较小 D．电功率较小24．下列关于如图所示实验的说法中错误的是A．该实验研究的是电流的热效应B．实验中采用了控制变量法C．观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少25．在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快。原因是连接处A．电流比别处小，产生的热量多B．电阻比别处大，产生的热量多C．电阻比别处小，产生的热量多D．电流比别处大，产生的热量多26．（2018·徐州校级模拟）用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将电热丝对折起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间是A．2.5min B．5min C．20min D．30min27．对焦耳定律的理解，下列说法正确的是A．电流做了多少功就有多少电能转化为内能B．电流通过电阻产生的热量与电流成正比C．用电器两端的电压越大，产生的热量越多D．通过电阻的电流越大，产生的热量不一定越多28．如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1＜R2＜R3）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是A．a B．b C．c D．三个相同29．丰丰同学自己设计了一个有“高”、“中”、“低”三挡火力的电火锅，其电路图如图所示，现在要使电火锅调到“高”火力挡，则开关应该置于何处A．触点“1” B．触点“2” C．触点“3” D．触点“4”30．（2018·江苏校级月考）关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是A．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C．根据可知，相同时间内产生的热量与电阻无关D．根据可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多31．当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是A．将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的0.5B．将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的0.5C．将电阻变为原来的0.5，通电时间变为原来的2倍D．将电压变为原来的0.5，电阻变为原来的2倍32．（2018·连云港模拟）电流的热效应在日常生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害，下列情况中不属于防止电热危害的是A．电视机的后盖有许多孔B．家电长时间停用，隔段时间应通电一次C．电动机外壳有许多散热片D．电脑主板的CPU上有小风扇33．随着科技的发展和人民生活水平的提高，旧的电网已越来越不适应人们生活用电的需要，为此很多地方都开始了电网改造，改造后的家庭电网大大改善了生活用电的需求，下列说法正确的是A．电能表的“容量”增大后，则用电器能消耗更多的电能B．导线改成了更粗的铜线后，导线上的发热损失减少了C．空气开关取代闸刀开关和熔断器，不仅使用方便，而且可靠性强D．导线铺设在优质的塑料套管内，增加了用电的安全性34．如图所示电路中，电源两端电压不变，R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω，当S1、S2均闭合时电压表的示数为6V。通过R1的电流为_____A，通电1min电流通过R1产生的热量是________J。35．如图所示电路，电源电压6V恒定不变，电阻R1＝20Ω，R2＝60Ω。当只闭合S时，电流表的示数为_________A；当再闭合S1时，电流表的示数为__________A，电路1分钟内总共产生的热量为_____________J。36．（2018·山西模拟）如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系。物理学家_______做了大量的实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时的关系。37．（2018·河北检测）采用如图所示的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管中的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。（1）如图所示是探究电流产生的热量跟__________的关系，通电一段时间__________（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，该装置是探究电流产生的热量跟__________的关系。38．在“探究影响电流热效应的因素”的活动中，同学们根据对电暖器的观察猜想到电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关.下面是同学们为验证猜测而进行的探究，请你帮他们完成相关的内容。（1）设计实验：如图甲所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，煤油的温度会升高。因此，可以将电阻丝产生热量的多少转换为液体温度的___________来反映；（2）进行实验：①将如图所示的装置按图乙接入电路，闭合开关，观测在一定时间内液体温度的变化。②保持_______不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验；此过程是为了验证电流通过电阻丝产生的热量与_________的关系；③保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；④如图丙所示，将两段阻值_______（填“相等”或“不等”）的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路中，是为了控制___________相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。（3）若要用图丙的装置探究水和煤油吸热升温的不同，需要对其中一个容器进行两点改变，一是将煤油换成水，水的_________（填“质量”或“体积”）和温度与另一容器中液体相同；二是将电阻丝调换为_________________________。39．（2018·梧州）物理老师给同学们做短路演示实验时，他将蓄电池、自制铜导线组成短路电路，如图所示是在实验中铜导线烧断时的情境，烧断处被烧断是因为该处一小段铜导线与其它同长度的铜导线相比，它的A．电阻较大B．电压较小C．电流较大D．电功率较小40．（2018·钦州）电炉工作时，根据焦耳定律可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线多，所以电炉丝热得发红而连接电炉丝的导线不太热，其原因是A．电炉丝的电阻较大B．电炉丝与导线是并联的C．电炉丝的横截面大D．通过电炉丝的电流较大41．（2018·恩施）下列有关热和能的说法正确的是A．对物体做功，物体内能一定增大B．柴油机在压缩冲程中汽缸内空气的内能增大C．晶体在熔化过程中内能保持不变D．电流通过导体产生的热只与电流大小有关42．（2018·宜宾）下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系A．牛顿 B．焦耳 C．欧姆 D．法拉第43．（2018·乐山）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是A．电风扇 B．洗衣机 C．电热水壶 D．电视机44．（2018·青岛）甲、乙两个电热器的电阻之比为1:3，产生的热量之比为4:1，通电时间之比为3:1，则通过甲、乙两个电热器的电流之比为:A．3:2 B．4:1 C．2:3 D．2:145．（2018·深圳）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法B．右侧电阻丝的阻值比左侧小C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系46．（2018·邵阳）将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是A．电冰箱产生的热量最多B．电脑产生的热量最多C．电热毯产生的热量最多D．三者产生的热量一样多47．（2018·大连）某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能。其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是A．照明灯亮度不变B．照明灯亮度变弱C．单位时间内长导线上消耗的电能减少D．单位时间内整个供电线路消耗的电能不变48．（2018·潍坊）最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是A．欧姆 B．焦耳 C．奥斯特 D．法拉第49．（2018·深圳）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法B．右侧电阻丝的阻值比左侧小C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系50．（2018·宜昌）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为A．2:1 B．1:2 C．4:1 D．1:451．（2017·北部湾）如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则A．I1＝I2，A管中的液面较低；B．I1＝I2，A管中的液面较高；C．I1＞I2，A管中的液面较低；D．I1＞I2，A管中的液面较高；52．（2018·镇江）如图是研究“相同时间内导体产生的热量与______的关系”的装置。每只烧瓶中煤油质量均为200g，电阻丝，电路中电流。通电5min后，左侧烧瓶中的煤油温度升高了，煤油吸收的热量为______J，产生的电热为______J。53．（2018·营口）如图所示是一种电热暖手袋的简易电路图，当专用插头插入电源并闭合开关S时，红色指示灯L和发热体R之间的连接方式是______，电流通过发热体R会使其温度升高，这种现象叫做电流的______效应。54．（2018·辽阳）如图所示实验装置，可用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与_____的关系。将装置接在电压为3V的电源上，通电2min，电流通过电阻R2产生的热量为_______J。55．（2018·济南）如图所示，电热水壶上标有“220V1800W”，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3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J。56．（2018·枣庄）如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是_____W，在高温档工作1min产生的热量是_____J。57．（2018·吉林）一只标有”8V0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个________Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是________J。58．（2018·哈尔滨）通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生8800J的热量需要通电________s，这段时间电流做的功是________。59．（2018·成都）如图所示，电热水壶上标有“220V1800W”，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3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J。60．（2017·湖州）如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙。闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲________（填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2___________(填“大于”或“小于”)t1。61．（2017·沈阳）电热水器在工作的过程中，把电能转化成____能。某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为25℃，质量为60kg的水，在额定电压下工作1400s，水温升高10℃。则水吸收的热量是___________J，电热水器消耗的电能是_____________J。[水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)]62．（2018·怀化）探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。（1）在图甲中，通过两电热丝的电流________；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的________的关系。（2）图乙是探究电流通过导体产生的热量与________的关系。（3）在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的________来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。（4）英国物理学家焦耳通过大量实验，首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的____________成正比，跟____________成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为____________。63．（2018·赤峰）如图所示，电源电压为6V，小灯泡上标有“2V0.4W”字样，小灯泡电阻不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片移动到中点位置时，小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡的电阻；（2）滑片移动到中点位置时，滑动变阻器接入电路的电阻值；（3）滑动变阻器的滑片移动到最右端后，通电10s小灯泡产生的热量。64．（2018·重庆B）如图所示的电路中，定值电阻R1＝40Ω，R2＝20Ω，电压表示数为10V。求：（1）通过R2的电流；（2）通电300s，电流通过R1所做的功．65．（2018·凉山）如图甲所示，滑动变阻器R2标有“50Ω1A”字样，电源电压为8V且保持不变。当开关S闭合时，电流表A1和A2的指针偏转情况如图乙所示。求：（1）电阻R1的阻值（2）通电100s，电流通过电阻R1产生的热量；（3）再次移动滑动变阻器R2的滑片P，使两电流表指针偏离零刻度的角度相同，此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。66．（2018·深圳）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R0的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω．求闭合开关S后：（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）；（2）电热丝的最大加热功率；（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c=2.5×103J/（kg·℃）]67．（2017·济南）如图所示电路中，灯泡L上标有“12V3W”字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电流表的示数为0.45A。通过计算回答：（1）灯泡L的额定电流是多少安？（2）定值电阻R的阻值是多少欧？（3）该电路工作5min，定值电阻R产生得热量是多少焦？68．（2017·包头）容积为1L的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为1000W，保温时功率为121W，简化电路如图乙所示，S为加热和保温自动转换开关，在一个标准大气压下，该电热壶正常工作，将一壶初温为20℃的水烧开，此过程中电热壶的效率为70%。[c水=4.2×103J（kg·℃）]求：（1）电阻R2的阻值；（2）在此过程中，水吸收的热量；（3）烧开一壶水，需要的加热时间。4．C【解析】A、电流可用电流表来直接测量，故A不合题意；B、电压可用电压表来直接测量，故B不合题意；C、电流通过导体产生的热量无法直接测量，可利用焦耳定律Q=I2Rt进行间接测量或计算，故C符合题意；D、家庭电路中电流做的功可用电能表来直接测量，故D不合题意。故选C。5．A【解析】由图知,外置的电阻和容器内的电阻并联,则通过左边容器内电阻的电流大于通过右边容器内电阻的电流；而两侧容器内的电阻相同,通电时间相同,左侧液面高度较高,说明左侧产生的热量较多,可得在电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,产生的热量越多，故A正确。6．A【解析】电动机正常工作1s消耗的电能W=UIt=380V×10A×1s=3800J，电动机正常工作1s产生的热量Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J，故A正确。7．C【解析】电脑机箱中安有电风扇，是为了散热而防止电热危害，A不符合题意；炎热夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿，是为及时散去产生的热量，B不符合题意；天气潮湿时，长期不用的电器隔一段时间要通一次电，是为了产生电热，驱除机器的湿气，是利用的电热，C符合题意；电视机的后盖上有许多散热孔，也是为散去产生的热量，D不符合题意。8．A【解析】∵c水＞c煤油，△t1=△t2，水与煤油的质量m相等，∴由Q=cm△t，可知Q1＞Q2，∵通过两电阻的电流I与通电时间t相等，Q1＞Q2，Q=I2Rt，可知，R1＞R2；故选A。9．B【解析】根据电吹风的使用可知，电吹风可吹热风：当电阻丝和小电风扇同时工作；也可吹冷风：只有小电风扇工作时，故电阻丝和小风扇是组成电吹风的元件；开关是电路的基本组成元件；只有小喇叭与电吹风无关；故选B。10．C【解析】两根阻值相同的电热丝串联后的总电阻为2R，两根阻值相同的电热丝并联后的总电阻为0.5R，烧开同一壶水所需要的热量是相等的；则：Q=W=，解得：t=t0，故C正确。故选C。12．热效应6.6×105【解析】电热器是利用电流的热效应来加热的设备；电炉属纯电阻电路，其消耗的电能全部用来产生热量，故Q=W=×10×60s=6.6×105J。13．2001.2×104【解析】它的电功率。电动机1min内产生的热量：。14．焦耳功和能【解析】英国物理学家焦耳做了大量实验，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，得出Q=I2Rt。为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为功和能（能量）以及热量的单位。15．增大增大导线和电炉丝串联，通过的电流、时间相等，而电炉丝的电阻比导线大得多，根据焦耳定律，电阻大产生热量多16．（1）甲、乙（2）乙（3）甲装置漏气【解析】（1）电流产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，要探究电流产生热量的多少与电阻的关系时，应控制电流和通电时间相同，改变电阻的阻值，由图可知甲、乙符合；（2）甲、乙中，通过它们的电流和通电时间相等，由Q=I2Rt可知，乙的电阻大，则乙产生的热量大于甲产生的热量；甲、丙中，电阻和通电相等，由并联电路的电流特点可知通过甲的电流大于通过乙的电流，由Q=I2Rt可知，甲产生的热量多，综上可知，产生热量最多的是密闭容器乙中的电阻丝。（3）甲装置中的液面的高度差不发生变化，说明内部气体的压强不变，故障原因是甲装置漏气。17．（1）如图所示（2）第二、三次实验的起始温度错误【解析】（1）根据表格中的数据，实验中电路最大电流为0.4A，所以电流表选择0～0.6A，滑动变阻器按照“一上一下”的原则串联接入电路即可。（2）实验中把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，但表格中初温相同，所以第二、三次实验的起始温度错误。18．（1）电流产生热量跟电阻的关系（2）电阻电流（3）甲【解析】（1）图甲的目的是为了探究电流产生热量与电阻关系。（2）通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，说明A中吸热较多，由图可知左边电阻的电流比右边电阻电流大，所以可以得出结论：在导体电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。（3）电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么热，这是因为电炉丝电阻比导线电阻大得多的缘故，此现象可由图甲的实验结论来解释。22．B【解析】电流产生的热量为Q=I2Rt=(0.5A)2×210Ω×60s=3150J，水温会升高。23．A【解析】锡箔纸是串联在电路中的，通过任何地方的电流都是相等的，宽处的电阻较小，较窄处的电阻较大，电阻越大，产生的热量越多，故应选A。24．C【解析】由实验装置可知，该实验研究电流产生的热量与什么因素有关，探究的是电流的热效应，故A正确。电流产生的热量，与电阻的大小，电流的大小和通电时间有关。研究其中一个因素对电流产生热量多少的影响，而保持其他两个因素不变，这种方法是控制变量法，故B正确。由，观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越多，故C错误，符合题意。实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少，这种方法叫转换法，故D正确。故选C。25．B【解析】在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾，由上述可知选项A、C、D都不正确，故选B。27．D【解析】电流做可以转化为其它多种形式的能，如机械能、化学能，所以A错误；根据，热量与电流的平方成正比，故B错误；根据，产生的热量与电流的平方、电阻、通电时间成正比，故C说法错误；根据，产生的热量与电流的平方、电阻、通电时间成正比，与三个量有关系，所以单纯电流越大时，产生的热量不一定多，D正确。28．C【解析】如图：三个电阻丝串联，电流相等，根据焦耳定律，在电流和通电时间相等的情况下，电阻越大，产生的热量越多，瓶内气体温度升高体积变大，所以电阻最大的瓶的气球体积变化最大。故选C。29．A【解析】由可得，电压一定，电阻越小，电路的电功率越大。当开关S接“1”时，只有一个电热丝连入电路；当开关接“2”时，两个电热丝串联在电路中；当开关接“3”时，三个电热丝串联在电路中。根据串联电阻的关系，当开关接触点“1”时，电阻最小，电路的电功率最大，电路处于“高”火力档，故A正确。30．D【解析】A项，没有控制电流一定，相同时间内电阻越大，产生的热量不一定越多，故A项错误。B项，没有控制电压一定，相同时间内电阻越大，产生的热量不一定越少，故B项错误。C项，此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积，与电阻是否有关要看定义式，故C项错误。D项，电流、时间一定时，电热与电阻成正比，故D项正确。31．A【解析】将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2，由Q=U2/Rt可知，产生的热量变为2Q，故A正确；将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2，由Q=U2/Rt可知，热量变为原来的四分之一，故B错误；将电阻变为原来的1/2，通电时间变为原来的2倍，由Q=U2/Rt可知，热量变为原来的4倍，故C错误；将电压变为原来的1/2，电阻变为原来的2倍，由Q=U2/Rt可知，热量变为原来的1/8，故D错误，故选A。34．0.6216【解析】由电路图可知,当S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，则电源的电压U6V，通过R1的电流，通电1min电流通过R1产生的热量。35．0.3A0.4A144【解析】当只闭合S时,只有R1接入电路,则电路中电流；当在把S1闭合时,两电阻并联,R1两端的电压不变,故通过R1的电流不变；通过R2的电流：；由并联电路的电流规律可得，电流表的示数I＝I1+I2＝0.3A+0.1A＝0.4A；由焦耳定律可得，电路在1min内共产生的热量Q＝I2Rt＝UIt＝6V×0.4A×60s＝144J。36．电阻焦耳【解析】由图可知，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；英国物理学家焦耳做了大量实验，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，得出Q＝I2Rt。37．（1）电流左瓶（2）电阻38．（1）变化（2）电阻和时间电流不等电流和时间（3）质量与另一装置中电阻相等的电阻丝【解析】（1）实验利用了转换法，即将电阻丝产生热量的多少转换为液体温度的变化，使不易直接观测的量转换不容易观测的量的方法。（2）②调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验目的要研究电热与电流的关系，所以应保持电阻和通电时间相等。④如图（丙）所示，将它们串联接入电路中，利用了串联电路电流相等的特征，当然通电时间也一定相等，可以研究电热与电阻的关系，应选择两段阻值不同的电阻丝分别装在两个相同装置中，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。（3）若要用图（丙）的装置探究水和煤油吸热升温的不同，根据控制变量法的思想，应保证两种液体的质量相等，初温相同，并且容器中的电阻值也应该相等，这样相等时间产生的热量才相等。39．A【解析】由题，将蓄电池、自制铜导线组成短路电路，电流只有一条路径，铜导线中电流处处相等，根据焦耳定律公式可知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此电阻大的位置容易被烧断，故A正确为答案。40．A【解析】电炉子在使用时，电炉丝和导线串联，串联时电流相等，即，通电时间t相同；因为电炉丝电阻大，导线电阻小，即，根据可知，电炉丝产生的热量多，即；从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。故选A。41．B【解析】A、对物体做功，但同时物体放出热量，物体内能不一定增大，故A错误；B、柴油机在压缩冲程中，活塞压缩空气，对空气做功，汽缸内空气的内能增大，故B正确；C、晶体在熔化过程中，温度不变，但吸收了热量，内能变大，故C错误；D、电流通过导体产生的热与电流大小、通电时间、导体的电阻有关，故D错误。故选B。44．D【解析】根据得：；则电流之比为：。故D正确。学#￥科网45．D【解析】通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是转换法；故A不正确；由图可以看出，两个电阻丝是串联在一起的，所以电流是相等的，故C错误，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明右侧产生的热量较多，根据焦耳定律可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。所以右侧电阻丝的阻值比左侧大，故B错误；该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系的，故D正确。故选D。46．C【解析】∵接在家庭电路中，U=220V，∴三种用电器的实际功率：；又∵，用电器工作时间t相等，∴三种用电器消耗的电能相同；∵电冰箱与电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量；∴产生热量最多的是电热毯。故选：C。47．C【解析】如图电路，闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作，两者并联，电阻小，干路电流大，根据知，此时功率大。断开S2后，只有照明灯工作，干路电流变小，功率变小，根据知，单位时间内整个供电线路消耗的电能减小，故D错误；若长导线的电阻为R，由于电流变小，根据知，导线分得电压减小，所以灯两端电压变大，根据知，灯的功率变大，会变亮，故AB错误；根据知，电流变小，单位时间内长导线上消耗的电能减少，故C正确；故选C。48．B【解析】英国物理学家焦耳做了大量实验，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，得出Q=I2Rt；为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为热量（能量）的单位，故选B。51．D【解析】根据如图的连接电路，通过R1电阻的电流为干路电流，通过R2电阻为支路电流，故I1＞I2，由焦耳定律电热Q电热＝I2Rt可知：R1电阻产生的电热多，根据液体的热胀冷缩原理，A管中的液面较高；故应选D。52．电阻8401500【解析】由图可知，设计成串联电路，可以控制电流和通电时间相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；煤油吸收的热量：；电阻丝电阻丝在5min内产生的热量为：。53．并联热【解析】读图可知，电路中有两条电流的路径，因此红色指示灯L和发热体R之间的连接方式是并联；电流通过发热体R会使其温度升高，这种现象叫做电流的热效应。除超导现象外，电流流过导体都会发热。54．电阻24【解析】由图知道，不同阻值的两个定值电阻串联，所以通过的电流相同，当通电时间相同，可以探究电流产生热量与电阻大小的关系；串联电路总电阻是：R=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω，根据题意由欧姆定律知道，电路电流是：I=U/R=3V/15Ω=0.2A，所以通电2min时，电流通过电阻R2产生的热量是：Q2=I2R2t=（0.2A）2×5Ω×2×60s=24J。55．小3.6×10556．22003.96×105【解析】根据P＝，当电阻最大时，电功率最小，开关S接触bc时只有R2连入电路时为低温档，P小＝＝2200W，当两电阻并联时，开关S接触c、d时两电阻并联此时电路的总电阻最小，R并＝，在高温档工作1min产生的热量是：Q高＝t＝×60s＝3.96×105J。57．1016【解析】根据串联电路中总电压等于各分电压之和，则串联电阻R两端电压：UR=U﹣UL=12V﹣8V=4V，因串联电路中各处的电流相等，