初中物理电学专题强化训练：专题44 对焦耳定律的理解和应用（学生版+解析版）

专题44对焦耳定律的理解和应用

考点梳理

知识点一电流的热效应

(1)定义：电流通过导体时将电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。如：电流流过灯

丝时，灯泡发热；电热毯通电后会发热……

(2)电热器：电烙铁、电熨斗、电炉、电饭锅、电暖器、电烤箱、电热水器等利用电流的热

效应进行工作，所有的电热器都是把电能转化为内能。

知识点二电流通过导体时产生的热量多少跟什么因素有关

提出问题：电流通过导体产生的热量多少与什么因素有关？

实验方法：控制变量法、转换法

猜想并进行实验：

(1)探究电流产生的热量与电阻的关系

将两个容微中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相同，通电一段时间后，

比较两个容器中U型管液面的高度变化情况，发现与右边容器相连的U型管液面高度变化更

大一些。如图所示

注意：①本实验中电热的多少通过空气受热膨胀U型管两侧液面高度变化不同来反应，转换

法的利用，故需要在U型管中装有等量的空气。

②实验中U型管中装的液体是煤油，因为煤油比热容小，升温快，同时，煤油是绝缘体，不

导电，具有安全性。

结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多

(1)探究电流产生的热量与电流的关系

如图所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5。，在右侧容器的外部，将一个5。的电阻与

这个电阻并联，因此通过左侧容器口电阻丝的电流大于通过通过右侧容器中电阻丝的电流。

在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。发现与左侧容器相通的U型管液面

变化更大一些。

结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越

多。

注意：实脸中用电阻丝对空气加热可以缩短实验时间，并会使实验现象更加明显，实验中应

使两容器密闭，不能漏气。

(2)探究电流产生的热量与时间的关系

如图所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察与左边容器相通的U型管的液

面高度变化情况，发现随着通电时间越长，U型管中液面高度变化越大。

结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多

【例1】物理兴趣小组的同学“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验。将一段电阻丝装在

透明、密闭的容器中，橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连，如图所示。请你回答下列问

题：

⑴在实验中，密闭容器内的空气质量应该（选填“相等”或“不相等”观察U开玻璃管中液面度差的

目的是:

（2）如U（甲）所示，密闭容器内的电阻分别为5c和10C,实验探究的是电流通过导体产生的热量_____

的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是:如图（乙）所示，密闭容器内的电阻均为5Q,另

有一个5。电阻在容器外部，与其中一个容器内的电阻并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与

的关系；根据本次实验现象可得到的实验结论是o

知识点三焦耳定律

（1）内容：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。这个规律叫做焦耳定律。

（2）公式：。二尸心，在国际单位制中，电热的单位是焦耳，符号

（3）焦耳定律的理论推导：电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他

形式的能，那么电流做功产生的热量Q等于电能的消耗量，即W=Q=再根据欧姆定律

H2

可知，Q=—to

R

（4）焦耳定律适用于所有电路的电热计算，使用时各物理量单位要分别统一为人A、。、S。

【例2】如图是小明设计的多挡位电烤炉简化电路，电路中电源电压保持不变，2、&和R是发热电阻（不

计温度对电阻的影响），以上标有“12V9W”的字样，R2的阻值为8C。为了研究电阻的发热情况，小明将

电压表接入电路，当只闭合开关Si时，电压表的示数为4V,电流表的示数为0.5A。求：

（1）心、火3阻值和电源电压各为多少？

（2）当只闭合开关S2时，电路消耗的总功率为多少？

（3）给这个电烤炉通电lOmin,该电烤炉最大的发热量是多少？

知识点四纯电阻电路与非纯电阻电路焦耳定律

（一）纯电阻电路

能量转化形式：电能全部转化为内能。

TJ2JI2

公式：W=Q=Pt=UIt=I2Rt=—t（求电热或电功）P=UI=I2R=—（求电功率或热功

RR

率）

注意：①由上述两个公式可知，在家庭电路中，如果同时打开的用电器越多，则总电阻越小，

则总功率越大，在相同时间产生的热量越多，超过空气开关允许的最大功率。出现跳闸现象。

（二）非纯电阻电路焦耳定律

能量转化形式：电能转化内能和形式能。

公式：W=U〃（计算总能量）、Q=I2Rt（计算内能）、/他〃-尸放（计算其

他形式的能）

P=UI(计算总功率)、P=/R(计算热功率)、埸也=心•狼="-〃R(计算其他形式能

的功率)

注意：电动机上的功率表示机械功率，即输出功率之他。电视机、电动机、电暖器额铭牌上

都标有“220V100W”，把他们并联在220V的电压下，在相同时间里它们产生的热量是不一样

的。因为100W指的是电流做功的功率，W=Pz计算出来的是电流做功的总能量，对于电视

机、电动机来说，有部分内能是损失的，故电暖器产生的内能是最多的。

二级结论：在纯电阻串并联电路中电热与电阻的关系：

①在只有电阻R和比的串联电路中，电热和电阻成正比，即2：。2=凡：%；

②在只有R和R2并联的电路中，通电时间相同，电热与电阻成反比，即。尸。2二%：凡

③串并联电路中，总热量与各个用电器热量的关系：。=0+。2+……+

补充：电流在不同的环境中会产生不同的效应。电流的热效应、磁效应、化学效应。

【知识链接】理解和应用焦耳定律时应注意的几个问题

1.Q=I2Rt是由实验总结出来的，只要有电流通过导体，都可以用它来计算导体产生的热量.

2.对于纯电阻电路，在时间、电压相同时，电阻越小，产生的热量越多；在时间、电流相同

时，电阻越大，产生的热量越多.

3.公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的.

4.运用公式时，各物理量要转换成国际单位后再代入公式计算.

【例3】小华家新买了一个电动吹风机，其简化电路如图所示，电源电压为22OV。闭合5时，电动机工

作，吹风机吹冷风，电动机的功率为UOW；再闭合S2,电动机与电热丝并联，吹风机吹热风，电路的总

电流是4.5A.请你通过计算回答：

(1)吹冷风时电路中的电流是多少？

(2)电热丝的电阻是多少？

(3)吹热风时，10s内电热丝产生的热量是多少？

电源0—

------

电热丝

-AAAM

知识点五电热的利用和防止

电热器是利用电热的设备，它是利月电流的热效应来进行工作的。在有一些用电器工作时，

电能会转化为其他形式的能。例如电视机、计算机、电动机、高压输电线。都不可避免会产

生一些内能，倒置温度升高，所以很多家用电器采用设置散热孔、散热片或在发热体部分安

装电风扇等方法进行散热。

【例4】央视《是真的吗？》节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸二取火工具”的实验：取口香糖锡纸，

剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间处开始冒烟、

起火苗，如图。这是因为锡是（选填“导体”或“绝缘体”），将它的两端直接接入电池正负极，就会

造成,迅速产生大量的使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧，这个过程中电池输出的能,

转化为能。

对点训练

1.如图是探究“电流通过导体时产生的热跟什么因素''有关的实验装置，两个透明的容器中密封着等质量的

空气C关于这一实验，下列说法正确的是（）

3MMUQ.

A.该实验装置探究的是电流产生的热与电阻的关系

B.该装置用U形管中液体热胀冷缩来反应电阻放热的多少

C.若容器外电阻断路，则相同时间内，与没断比，左侧U形管中液面高度差小

D.若将左侧容器中电阻换成10。电阻后，可探究电流产生的热与电阻的关系

2.甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的5倍，甲、乙产生的热量之比是4：5,则通过甲、乙

两段导体的电流之比是（）

A.2：5B.4：25C.5：2D.4：1

3.已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Q.则在Imin内电

动机消耗的电能及产生的热量分别为

A.720J、720JB.720J、120J

C.720J>600JD.600J、12OJ

4.（多选）下面实例中是利用电热的实例有（)

A.用电熨斗熨衣服B.用电饭锅煮饭

C.电视机外壳有许多小孔D.用电热壶烧水

5.如图电路中，开关S由断开到闭合时.电流表的示数由0.3A变化到0.5A,此时电压表的示数始终为

6V,则滑动变阻器及连入电路的阻值为C,通电Imin电阻为产生的热量为

6.如图所示的电路电源电压为6V,电阻R的阻值是10Q.闭合开关S,当电动机被卡住时，电流表的示

数为0.5A；当电动机正常转动时，电流表的示数为0.2A.正常工作10s,电动机消耗的电能是J,线

圈产生的热量是J.

7.如图所示，用为30C，闭合开关S,断开5时电流表的读数是0.2A；同时闭合S、Si时电流表的读数

是0.3A,整个过程中电源电压不变，求:

(1)电源电压;

(2)电阻凡的阻值：

(3)通电1分钟&产生多少热量。

Si

8.某电火锅加热器有高温和低温两挡，其原理如图所示，Si是总开关，S会自动跳至。位置或力位置实现

高温挡和低温挡的转换。已知电源电压是220V,%、&是发热电阻，当开关S闭合，S2接”/时修的功率

是11W,&的功率是99W；试求：

(I)低温挡工作时电路中的电流：

(2)高温挡工作lOmin产生的热量；

(3)若只要求将低温挡功率提高到原来的两倍，请通过计算提出你的改进方法。

专题44对焦耳定律的理解和应用

考点梳理

知识点一电流的热效应

（3）定义：电流通过导体时将电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应"如：电流流过灯

丝时，灯泡发热；电热毯通电后会发热……

（4）电热器：电烙铁、电熨斗、电炉、电饭锅、电暖器、电烤箱、电热水器等利用电流的热

效应进行工作，所有的电热器都是把电能转化为内能。

知识点二电流通过导体时产生的热量多少跟什么因素有关

提出问题：电流通过导体产生的热量多少与什么因素有关？

实验方法：控制变量法、转换法

猜想并进行实验：

（1）探究电流产生的热量与电阻的关系

将两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相同，通电一段时间后，

比较两个容器中U型管液面的高度变化情况，发现与右边容器相连的U型管液面高度变化更

大一些。如图所示

注意：①本实验中电热的多少通过空气受热膨胀U型管两侧液面高度变化不同来反应，转换

法的利用，故需要在U型管中装有等量的空气。

②实验中U型管中装的液体是煤油，因为煤油比热容小，升温快，同时，煤油是绝缘体，不

导电，具有安全性。

结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多

(3)探究电流产生的热量与电流的关系

如图所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5Q,在右侧容器的外部，将一个5Q的电阻与

这个电阻并联，因此通过左侧容器口电阻丝的电流大于通过通过右侧容器中电阻丝的电流。

在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。发现与左侧容器相通的U型管液面

变化更大一些。

结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越

多。

注意：实验中用电阻丝对空气加热可以缩短实验时间，并会使实验现象更加明显，实验中应

使两容器密闭，不能漏气。

(4)探究电流产生的热量与时间的关系

如图所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察与左边容器相通的U型管的液

面高度变化情况，发现随着通电时间越长，U型管中液面高度变化越大。

-

■

结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多

【例1】物理兴趣小组的同学“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验。将一段电阻丝装在

透明、密闭的容器中，橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连，如图所示。请你回答下列问

（1）在实验中，密闭容器内的空气质量应该（选填“相等”或“不相等”），观察u开玻璃管中液面度差的

目的是：;

（2）如省（甲）所示，密闭容器内的电阻分别为5Q和10C,实验探究的是电流通过导体产生的热量_____

的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是;如图（乙）所示，密闭容器内的电阻均为5C,另

有一个5c电阻在容器外部，与其中一个容器内的电阻并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与

的关系；根据本次实验现象可得到的实验结论是。

【答案】相等来显示甲、乙容器内空气温度的变化与电阻在电流和通电时间相同时，电阻越

大，产生的热量越多电流在时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多

【解析】为了便于利用控制变量法和转换法对各个猜想进行探究，在实验前，应该使U形管中的

左右两管液面相平，即两边产生的压强相等，这样应在容器内封闭质量相等的空气；实验中是通过观察“U”

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。

(2)[3][4]图甲中，密闭容器内的电阻分别为5c和1()。，电阻串联，通电时间和电流相同，电阻不同，故实

验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系；由实验现象可得到的实验结论是：在电流和通电时间

相同时，电阻越大，产生的热量越多。

[5][6]图乙中，电阻相同，通电时间相同，电流不同，故实验探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关

系；根据本次实验现象可得到的实验结论是：在时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多。

知识点三焦耳定律

(5)内容：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。这个规律叫做焦耳定律。

(6)公式：。=八心，在国际单位制中，电热的单位是焦耳，符号

(7)焦耳定律的理论推导：电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他

形式的能，那么电流做功产生的热量Q等于电能的消耗量，即W=Q=U〃，再根据欧姆定律

U2

可知，Q=—to

R

(8)焦耳定律适用于所有电路的电热计算，使用时各物理量单位要分别统一为人A、。、S。

【例2】如图是小明设计的多挡位电烤炉简化电路，电路中电源电压保持不变，油、&和R是发热电阻(不

计温度对电阻的影响)，Q上标有“12V9W”的字样，R2的阻值为8Q。为了研究电阻的发热情况，小明将

电压表接入电路，当只闭合开关Si时，电压表的示数为4V,电流表的示数为0.5A。求：

(1)/?HR阻值和电源电压各为多少？

(2)当只闭合开关S2时，电路消耗的总功率为多少？

(3)给这个电烤炉通电lOmin,该电烤炉最大的发热量是多少？

【答案】(1)16Q,8C,12V：(2)9W；(3)16200J

〃2

【解析】(1)由P=:可得，4的阻值

R

(12V)2

二16。

9W

只闭合Si时，Rl与火3串联，电流表测量电路中电流，电压表测量/?3电压，则R3阻值为

一=急.

用两端电压

U|=，N=O.5AX16C=8V

因串块电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压

U=Ui+q=8V+4V=12V

(2)只用合S2,R2与R3串联，所以电路的总电阻

/?^=/?2+/?3=8Q+8Q=16Q

电路消耗的总功率

，2_(12V)

p=9W

16Q

(3)闭合开关Si、S2、S3,Ry被短路，尺与Ri并联，此时电炉的发热功率最大；因为Ri正常工作，则P.=9W,

&的电功率为

J72_(12V)2

=18W

~R2~8c

电路消耗的总功率

电大=6+£=9W+18W=27W

由P=W可得，电烤炉最大的发热量

W=Pt=27WX10x60s=l62(X)J

答：⑴用、的阻值和电源电压各为16Q、8Q、I2V；（2）当只闭合开关S?时，电路消耗的总功率为9W；（3）

给这个电烤炉通电lOmin,该电烤炉最大的发热量是16200Jo

知识点四纯电阻电路与非纯电阻电路焦耳定律

（一）纯电阻电路

能量转化形式：电能全部转化为内能。

JJ2TJ2

公式：W=Q==。〃=/2放=（求电热或电功）p=ui=/R=j（求电功率或热功

率）

注意：①由上述两个公式可知，在家庭电路中，如果同时打开的用电器越多，则总电阻越小，

则总功率越大，在相同时间产生的热量越多，超过空气开关允许的最大功率.出现跳闸现象c

（二）非纯电阻电路焦耳定律

能量转化形式：电能转化内能和形式能。

公式：W=（计算总能量）、Q=I2Rt（计算内能）、/他=%・%=。〃-/2放（计算其

他形式的能）

P=UI（计算总功率）、P=「R（计算热功率）、埸也=2•用="-/2火（计算其他形式能

的功率）

注意：电动机上的功率表示机械功率，即输出功率以他。电视机、电动机、电暖器额铭牌上

都标有“220V100W”，把他们并联在220V的电压下，在相同时间里它们产生的热量是不一样

的。因为100W指的是电流做功的功率，W=计算出来的是电流做功的总能量，对于电视

机、电动机来说，有部分内能是损失的，故电暖器产生的内能是最多的。

二级结论：在纯电阻串并联电路中电热与电阻的关系：

①在只有电阻R和R2的串联电路中，电热和电阻成正比，即。1：。2=凡：4；

②在只有R和R2并联的电路中，通电时间相同，电热与电阻成反比，即二a:凡

③串并联电路中，总热量与各个用电器热量的关系：+……+

补充：电流在不同的环境中会产生不同的效应。电流的热效应、磁效应、化学效应。

【知识链接】理解和应用焦耳定律时应注意的几个问题

1.Q=I2Rl是由实验总结出来的，只要有电流通过导体，都可以用它来计算导体产生的热量.

2.对于纯电阻电路，在时间、电压相同时，电阻越小，产生的热量越多；在时间、电流相同

时，电阻越大，产生的热量越多.

3.公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的.

4.运用公式时，各物理量要转换成国际单位后再代入公式计算.

【例3】小华家新买了一个电动吹风机，其简化电路如图所示，电源电压为220V。闭合5时，电动机工

作，吹风机吹冷风，电动机的功率为110W；再闭合S2,电动机与电热丝并联，吹风机吹热风，电路的总

电流是4.5A.请你通过计算回答：

(1)吹冷风时电路中的电流是多少？

(2)电热丝的电阻是多少？

(3)吹热风时，10s内电热丝产生的热量是多少？

电热丝

-AAAM

【答案】(l)0.5A；(2)550：(3)88OOJ

【解析】⑴由公式尸=〃得，吹冷风时电路中的电流

%J0W

=0.5A

UM220V

(2)SBS2都闭合时，电动机与电热丝并联，所以通过电热丝的电流

/-ZM=4.5A-0.5A=4A

由欧姆定律得，电热丝的阻值

4_220V

R55C

77-4A

(3)10s内电热丝产生的热量

=Z2^=（4A）2X55QX10S=8800J

0RR

答：(I)吹冷风时电路中的电流是OSA；

(2)电热丝的电阻是55C：

(3)10s内电热丝产生的热量8800Jo

知识点五电热的利用和防止

电热器是利用电热的设备，它是利月电流的热效应来进行工作的。在有一些用电器工作时，

电能会转化为其他形式的能。例如电视机、计算机、电动机、高压输电线。都不可避免会产

生一些内能，倒置温度升高，所以很多家用电器采用设置散热孔、散热片或在发热体部分安

装电风扇等方法进行散热。

【例4】央视《是真的吗？》节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，

剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间处开始冒烟、

起火苗，如图。这是因为锡是(选填“导体”或“绝缘体”)，将它的两端直接接入电池正负极，就会

造成，迅速产生大量的使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧，这个过程中电池输出的能,

转化为能。

【答案】导体短路热量电内

【解析】[1][2北3][4]15]因为锡属于金属，因此具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端

接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。

这个过程中电池的电能转化为内能。

对点训练

1.如图是探究“电流通过导体时产生的热跟什么因素”有关的实验装置，两个透明的容器中密封着等质量的

空气，关于这一实验，下列说法正确的是（）

3MM

A.该实验装置探究的是电流产生的热与电阻的关系

B.该装置用u形管中液体热胀冷缩来反应电阻放热的多少

c.若容器外电阻断路，则相同时间内，与没断比，左侧u形管中液面高度差小

D.若将左侧容器中电阻换成10。电阻后，可探究电流产生的热与电阻的关系

【答案】c

【解析】A.根据控制变量法可知，探究电流产生的热量与电阻关系时，需要控制电流、通电时间相同，

电阻不同，而图中的两个电阻都是相同的，故无法完成探究，故A错误。

B.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化

来反映，不是利用液体的热胀冷缩，故B错误。

C.容器外电阻发生断路前，左侧的电阻为5C,右侧的总电阻为2.5C,则电路的总电阻为7.5Q：容器外

电阻发生断路后，电路中只有两个电阻串联，则总电阻为10C；容器外电阻发生断路后，整个电路的总电

阻增大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电流减小了，在电阻、通电时间不变时，电流减小，则产生的

热量变少，所以左侧U形管中液面高度差变小，故C正确。

D.探究电流产生的热量与电阻关系时，需要控制电流、通电时间相同，电阻不同，若将左侧容器中电阻

换成10。电阻后，根据并联电路电流的特点可知，此时通过两个电阻的电流是不同的，不能探究电流产生

的热与电阻的关系，故D错误。

故选

2.甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的5倍，甲、乙产生的热量之比是4：5,则通过甲、乙

两段导体的电流之比是（）

A.2：5B.4：25C.5：2D.4：1

【答案】A

【解析】根据焦耳定律Q=?放可知

则通过甲、乙两段导体的电流之比

故选A。

3.已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Q.则在Imin内电

动机消耗的电能及产生的热量分别为

A.720J、720JB.720J、120J

C.720J、600JD.600J、120J

【答案】B

【解析】电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，根据焦耳定律，电动机产生的热量:

Q=八M=（2到x0.5Qx60s=⑵7

电动机消耗的电能为W=UIt=6Vx2Ax60s=720J,

故B正确，选项ACD错误.

答案为B.

4.（多选）下面实例中是利用电热的实例有（）

A.用电熨斗熨衣服B.用电饭锅煮饭

C.电视机外壳有许多小孔D.用电热壶烧水

【答案】ABD

【解析】电热既有有利的一面，也有有害的一面，利用电热的例子：用电熨斗熨衣服，电饭锅煮饭，用电

热壶烧水；防止电热带来不利影响的例子：电视机上的散热孔，故ABD符合题意，C不符合题意。

故选ABD。

5.如图电路中，开关S由断开到闭合时.电流表的示数由0.3A变化到0.5A,此时电压表的示数始终为

6V,则滑动变阻器&连入电路的阻值为d通电lmin电阻凡产生的热量为Jo

【答案】2072

【解析】［1］由图知，S断开时，只有变阻器&连入电路；S闭合时，凡和&并联，电流表测电路中电流,

电压表测电源电压。所以电源电压U=6V,开关S由断开到闭合时，电流表的示数由0.3A变化到0.5A,

所以通过及的电流为0.3A,由并联电路特点和欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的阻值为

⑵由并联电路电流特点可得，通过R的电流为

Z,=7-/2=0.5A-0.3A=0.2A

通电Imin电阻Ri产生的热量为

Q=W=UIit=6Vx0.2Ax60s=72J

6.如图所示的电路电源电压为6V,电阻R的阻值是10Q.闭合开关S,当电动机被卡住时，电流表的示

数为0.5A；当电动机正常转动时，电流表的示数为0.2A.正常工作10s,电动机消耗的电能是J,线

圈产生的热量是J.

【答案】80.8

【解析】［1］由题意可知，电动机正常转动时的电流/=0.2A,串联电路中电流处处相等,

由/二〃■可得，定值电阻/?两端电压：

R

UR=/R=0.2AX10C=2V

已知电源电压U=6V,则电动机两端电压：

UM=U-UR=6V-2V=4V

正常工作10s,电动机消耗的电能：

W=UM〃=4VXO.2Ax10s=8J

⑵电动机被卡住时为纯电阻用电器，已知此时电流表的示数r=0.5A,

由可得，电路中的总电阻：

U6V

Ra=——=------=12c

r0.5A

则线圈电阻：

RM=RM-R=12Q-l()n=2Q

电动机正常转动时，线圈产生的热量:

Q=八心〃=(0.2A)2X2CX10s=0.8J.

7.如图所示，氏2为30C，闭合开关S,断开5时电流表的读数是0.2A；同时闭合S、Si时电流表的读数

是0.3A,整个过程中电源电压不变，求：

(1)电源电压；

(2)电阻R的阻值;

(3)通电1分钟R?产生多少热量。

【答案】⑴6V；(2)600；(3)72J

【解析】(1)闭合开关S,断开Si时为段的基本电路，由/=生可知，电源电压为

U=U2=I2R2=0.2AX30c=6V

(2)同时闭合S、SiBj',R|、R2并联，由于并联电路中各支路互不影响，并且干路电流等于各支路电流之

和，所以通过凡的电流为

=Z-/2=0.3A-0.2A=0.1A

由/=§可知电阻R1的阻值为

R