苏科版九年级下册15.3电热器电流的热效应 同步练习（有解析）

苏科版九年级下册 15.3 电热器 电流的热效应
一、单选题
1．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．安培 B．欧姆
C．焦耳 D．伏特
2．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，密闭容器中有一定量的空气，容器上盖有一管口用塑胶软管与U形压强计相连通，下列分析正确的是（　　）
A．图甲、乙两次实验都无法研究电热与时间的关系
B．图甲通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．图乙是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．图乙通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
3．小文同学在研究“电流通过导体产生热量的多少跟电流关系”时，采用了如图所示的实验装置，a、b两个相同的容器密闭等量空气，将1、2导线接到电源上。关于该实验下列说法正确的是（　　）
A．此实验装置中电阻R1的阻值大于R2的阻值
B．通电一段时间，b容器比a容器中电流产生的热量多
C．U形管中液面高度差的变化反映了密闭空气温度的变化
D．不改动此实验装置的元件位置和连接方式，可以继续探究电流产生的热量与电阻的关系
4．如图所示实验装置探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，下列说法不正确的是（　　）
A．此装置探究通电导体产生热量与电流的关系
B．通电导体产生热量多少是通过U形管内的液面高度反映出来的
C．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
D．容器内密封着等量的空气，而不用水，是因为空气的比热容比水小，温度升高的快
5．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．、
6．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。下列说法正确的是（　　）
A．该装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
B．图中透明容器最好装有水
C．b容器中电阻丝的电流是a容器中电阻丝的电流的2倍
D．观察图中的实验现象是a中液柱升高较快
7．在下列物理实验中，为了读数准确或现象明显采取的措施合理的是（　　）
A．在探究电流的热效应时，为了被加热液体升温明显，用煤油代替水
B．在用弹簧测力计测滑动摩擦力前，应先在竖直方向调零
C．在观察水的沸腾时，为了温度读数准确，把温度计从水中取出来读数
D．在探究平面镜成像时，为了使棋子的像更明亮一些，用手电筒对着玻璃板照
8．如图是探究电流通过导体时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量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　）
A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
9．如图所示现象或装置在工作时，与热机做功冲程的能量转化相同的是（　　）
A．钻木取火
B．水蒸气将塞子冲出
C．活塞迅速下压，棉花燃烧
D．电炉子
10．电炉工作时，电炉丝产生的热量比导线多，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线不太热，根据焦耳定律分析可得，其主要原因是（　　）
A．通过电炉丝的电流较大
B．电炉丝的电阻较大
C．电炉丝通电的时间较长
D．导线的电阻较大
11．如图所示是探究电流通过导体时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量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　）
A．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
B．甲图通电段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
C．甲、乙实验装置都是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的
D．将乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系
12．下列用电器消耗相同的电能时产生热量最多的是（ ）
A．电水壶 B．电吹风 C．电风扇 D．洗衣机
13．如图所示的用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．动圈式话筒 B．电风扇
C．
电熨斗 D．扬声器
14．如图所示，阿里公司的数据运行服务器浸泡在装有冷却液的容器中。冷却液直接吸收服务器通电工作产生的热量，再进入外循环冷却，之后再送回服务器所在容器。以下分析正确的是（　　）
A．此冷却液属于导电性能强的材料 B．此冷却液的比热容应该很小
C．服务器的内能不会发生转移 D．冷却液有效减小电热产生的危害
15．甲、乙两电热丝电阻之比为2:3，通过的电流之比为3:1，则相同时间内产生的热量之比为（　　）
A．2:1 B．6:1 C．1:2 D．1:6
二、填空题
16．电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3A；短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A。则这台电动机线圈的电阻为______Ω，正常转动时的效率是_____。
17．某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为_______A，10s内该电热丝会产生________J的热量。
18．如图所示是探究焦耳定律的部分实验装置。已知甲瓶中电阻丝的阻值为10Ω，乙瓶中的电阻丝的阻值20Ω。探究热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝___________联在电路中；若电路中的电流为0.1A，则甲电阻丝在5min内产生的热量为___________J。
19．有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡，如图所示是其内部简化电路图，已知R0=44Ω，R1=1056Ω，当S接2时，电热水壶处于___________（选填“烧水”和“保温”）挡，当S接1时，通电2min该电热水壶产生的热量是_________J。
20．如图所示是电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V。R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω，只闭合S1时为低温挡，电功率为440W。试求：
（1）该电熨斗是利用___________来工作的。
（2）低温挡工作时，电路中的电流是多少？( )
（3）电阻R1的阻值是多少？( )
（4）高温挡的电功率是多少？( )
三、综合题
21．如图是一个电热器的工作原理图，电热器内有三个阻值分别为R1＝R2＝120Ω，R3＝100Ω的发热电阻。它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。
（1）为安全起见，需在电路中安装一总开关，该开关最好应安装在图中A、B中的______点处；旋钮开关旋到位置C、D、E中的______时电功率最大。
（2）该电热器正常工作，旋钮开关旋到位置C时，电功率为多少？
（3）该电热器正常工作，旋钮开关旋到位置E时，通电8min产生的热量是多少？
22．如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中，低三挡加热，其简化电路图如图乙所示，R1、R2、R3为电热丝，已知R1=202Ω，加热杯的部分参数如下表。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1×103kg/m3]
额定电压 220V
高温挡功率 1210W
中温挡功率 440W
低温挡功率
容量 1L
(1)电热水壶是根据___________工作的。
(2)加热杯的低温挡功率是多少？( )
(3)若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从22℃升高到100℃，需要多长时间？（保留一位小数）( )
23．阅读下列材料，回答问题。
超导材料
1911年，荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银时发现，当温度下降到4.2K（﹣268.98℃）时，水银的电阻完全消失；1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在4.2K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态；后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。
1933年，迈斯纳和奥克森尔德两位科学家发现，如果把超导材料放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体内被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。
根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料；但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点0℃，对常温而言仍是极低的温度；高温超导材料的用途非常广阔，由于其具有零电阻和抗磁性，用途大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用；大电流应用即超导发电、输电和储能等；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆。
（1）许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为______现象，达到这一现象时的温度称为______温度；
（2）超导体______（选填“可以”或“不可以”）用来制作电热毯；
（3）如图，在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是______图；
（4）高温超导材料的超导电性可以应用于______、______（举出1例）。
24．电饭锅是家庭常用的电器，它既有加热（煮饭），又有保温功能。如图甲所示是电饭锅的简化电路图。S1是一个磁钢式限温开关，实现煮饭和保温功能的自动切换，R1和R2均为发热体加热电阻。把电饭锅接入220V的家庭电路中，在它工作的30min内，电路总电流随时间变化的图像如图乙所示。问：
（1）电饭锅加热时通过R1的电流为______A，通过R2的电流为______A，R1_____R2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）电阻R1的阻值是_______Ω。
（3）电饭锅在30min内的最大电功率是________W。
（4）电饭锅在30min内产生的热量是_____________J。
25．如图所示的“负压病房”在抗击新冠肺炎疫情中发挥了重要作用。所谓“负压病房”是指病房内的气压低于病房外的气压。这样既能保证向室内提供新鲜空气，还能在特殊装置下，实现将病房内被污染的空气通过专门通道排放到固定地方进行无害化处理，避免医护人员交互感染，为防控提供了最“硬核”的支撑。
根据以上信息回答：
①从空气流通的角度分析，“负压病房”能有效阻断病毒传播到室外的原因是____。
②假设将被污染的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒，此过程中电能转化为____能。请举一个与此过程能量转化形式相同的生活实例。____。
③下列处于“负压”状态的是___。
A．漏气的气球
B．烧煮中的高压锅
C．吸饮料过程中的吸管
D．高空飞行中的飞机机舱
26．冬天，王丽同学买了一个额定电压是220V的电热宝来暖手，如图甲所示，她和学校科技小组的同学研究发现这是一个简易的三挡位的“电热宝”，大家画出了电热宝的电路图，如图乙所示，R1、R2都是发热电阻。将此电暖器接入家庭电路中，当S1闭合，S2接a时为中温挡，电热宝的功率为220W；当S1闭合，S2接b时为高温挡，已知此时电热宝的功率为440W。
（1）求高温挡时电路中的总电流______和R1、R2的电阻各是多少______；______？
（2）电热宝在低温挡时，开关S1______（选填“断开”或“闭合”）、S2接______（选填“a”或“b”），此时电热宝每1min放出的热量是多少______？
（3）若电热宝里面的液体是水，质量为1kg，正常工作时用高温挡从40℃加热到80℃时，用时为7min，则电热宝的效率为多少______（百分号前整数）？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．安培在电与磁的研究上做出了突出贡献，故A不符合题意，
B．欧姆发现导体中的电流跟导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即欧姆定律。故B不符合题意
C．焦耳最先发现了焦耳定律，揭示了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，故C符合题意；
D．伏特主要是发明电池，故D不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】
A．甲、乙两次实验中，均可以控制其它条件不变，加热不同的时间来比较吸收热量的多少，故A错误；
B．由图甲中可知，两电阻丝串联，故流过两电阻丝的电流大小相同，且通电时间相同，而右侧电阻丝的阻值更大，故由Q=I2Rt可知，右侧电阻产生的热量更多，则右侧容器内空气吸收的热量更多，故B错误；
C．由图乙可知，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故两侧空气盒中电阻丝的阻值和通电时间相同，但通过的电流不同，所以是为了研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D．图乙中，右侧电阻丝流过的电流小于左侧电阻丝流过的电流，且两侧空气盒中电阻丝的阻值和通电时间均相同，故由Q=I2Rt可知，右侧电阻丝产生的热量少，故右侧容器内空气吸收的热量少，气体压强小，则右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】
A．在研究“电流通过导体产生热量的多少跟电流关系”时需要控制电阻相同，改变电流，所以电阻R1与R2的阻值相同，故A错误；
B．图中装置中，电阻R1与R2的阻值相同，R2与R3先并联再和R1串联，使得左边R1的电流大于右边R2的电流，左边容器中电阻产生的热量大于右边容器中电阻产生的热量，即a容器比b容器中电流产生的热量多，故B错误；
C．电流通过导体产生热量的多少不能直接比较，但密闭容器中中密闭空气温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故C正确；
D．不改动实验装置，两容器中的电阻阻值相等，不能继续探究电流产生的热量与电阻的关系，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．装置甲中，一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，容器内两电阻大小相同，通过时间也相同，根据串联电路的电流特点可知，通过左侧容器电阻的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流，根据控制变量法，可研究电流产生的热量与电流的关系，故A正确，A不符合题意；
B．据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，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B正确，B不符合题意；
C．容器内的空气吸收热量，体积会变大，所以U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的，故C错误，C符合题意；
D．要在较短的时间内达到明显的实验效果，即要求容器内的物质的体积变化较大，而空气相对于水来说，受热更容易膨胀，可以使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显，故D正确，D不符合题意。
故选C。
5．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。
6．D
【详解】
A．ab容器中电阻丝的阻值相同，所以无法用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B．该装置是通过容器内的气体热胀冷缩，从而使U形管形成液面高度差，来实现比较电阻丝产生热量的多少，若装置中装有水，因水的比热容较大，实验时间较长，较难观察到U形管中的液面高度差，不利于更好的完成实验。故B错误。
C．图中装置是一个5Ω的电阻与两个并联的5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，通过a容器中的电阻的电流与右侧两个电阻的总电流相同，即Ia=I右。两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知
I右=Ib+I外
又因为容器内部和容器外部是电阻值相同，所以电流相同，即Ib=I外。故可以推出Ia=2Ib，即a容器中电阻丝的电流是b容器中电阻丝的电流的2倍。故C错误；
D．由焦耳定律可知，两容器中电阻相同，通电时间相同，a容器中电阻丝的电流是b容器中电阻丝的电流的2倍，故a容器中电阻丝产生的热量多，所以a中液柱升高较快。故D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A．在质量和吸收的热量相同时，由于水的比热容大于煤油，温度变化不明显，所以在探究电流热效应时，为了使温度计示数变化明显，用煤油代替水，故A符合题意；
B．实验时应该沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，由二力平衡知识，此时，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。故在测量滑动摩擦力前，应将弹簧测力计在水平方向调零，故B不符合题意；
C．读数时，温度计的玻璃泡不能离开被测液体，故C不符合题意；
D．物体成像要清晰，就必须让物体（棋子）有足够的反射光线射向平面镜才能成清晰的像，可用手电筒对着棋子照射，故D不符合题意。
故选A。
8．D
【详解】
A．装置中一个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可知
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；两容器中电阻丝的阻值相等，但通过它们的电流不同，这是探究电流产生的热量与电流的关系，不是探究电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B．不改变导线的连接方式，将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，此时两容器中电阻丝的阻值不相等，结合前面分析可知，通过它们的电流也不同，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；
C．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气温度的升高会导致容器中的空气体积膨胀，即可以通过U形管中液面高度差的变化来反映电阻丝放出热量的多少，故C错误；
D．通电一段时间后，电阻相同，根据Q＝I2Rt可知，时间和电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多，左边的电流大，则产生的热量多，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
热机做功冲程中，高温高压的气体对活塞做功，将内能转化为机械能。
A．钻木取火，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能减小，活塞由静止变为运动，机械能增加，故水蒸气将内能转化为活塞的机械能，故B符合题意；
C．活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，而使棉花燃烧，故是机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．电炉子工作时消耗电能，得到内能，电能转化为内能，故D不符合题意。
故选B。
10．B
【详解】
电炉工作时，导线与电炉丝串联，根据串联电路电流规律，两者的电流相同，同时工作，通电时间相同，根据焦耳定律，在通电时间和电流相同时，电流通过导体产生的热量与电阻大小成正比，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线不太热，是因为电炉丝的电阻较大，导线的电阻较小。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．A
【详解】
A．乙图实验装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知
两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即
所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，左右两测容器内电阻相同，所以该装置是研究电流产生的热量与电流的关系，故A正确；
B．甲图实验装置中两个电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，右边容器内的电阻比左边大，由
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B错误；
C．该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，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错误；
D．乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω后，两容器内的电阻不同，通过两电阻的电流也不相等，无法控制变量，故D错误。
故选A。
12．A
【详解】
用电器工作时将电能转化为其他形式的能量。电水壶工作时将电能全部转化为内能；电吹风内有电动机和电热丝，工作时将电能转化为机械能和内能；电风扇和洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，有一部分电能转化为内能。比较可知，消耗相同的电能，产生热量最多的是电水壶。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
13．C
【详解】
A．动圈式话筒将声信号转化为电信号，故原理是电磁感应，故A不符合题意；
B．电风扇的主要工作元件是电动机，其原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．电熨斗是利用电流的热效应，将电能转化为内能，故C符合题意；
D．扬声器是将电信号转化为声信号，故是通电导线在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
故选C。
14．D
【详解】
A．服务器浸泡在冷却液中，如果导电性强，会引起服务器短路，应选择绝缘性好的材料，故A错误；
B．冷却液选择比热容大的，在质量相同时，改变相同的温度，相比比热容小的物质吸收的热量更多，故应选择比热容大的物质。故B错误；
C．冷却液的作用是将服务器的内能通过热传递转移走，内能减小，温度降低，保护服务器，故C错误；
D．由于电流的热效应，电流通过导体时一般都会发热，设备内能增加，温度升高，冷却液通过热传递将热量带走，防止因温度过高而损坏，可以保护设备。故D正确。
故选D。
15．B
【详解】
相同时间内产生的热量之比为
故选B。
16． 2 90%
【详解】
[1]电动机转轴卡住时电流为3A，故电动机线圈电阻为
R===2Ω
[2]设电动机正常运转时，在t时间内消耗的电能为
W=UIt=6V×0.3A×t
在t时间产生的热量为
Q=I2Rt=(0.3A)2×2Ω×t
电动机正常运转时的效率
η====90%
17． 2 4.4×103
【详解】
[1]通过该电热丝的电流为
[2]10s内该电热丝产生的热量
Q=I2Rt=(2A)2×110Ω×10s=4.4×103J
18． 串 30
【详解】
[1]探究热量与电阻大小的关系时，需要控制流过甲、乙两瓶电阻丝的电流相同，串联电路电流处处相等，则应将两电阻丝串联在电路中。
[2]若电路中的电流为0.1A，则流过甲电阻丝的电流也为0.1A，甲瓶中电阻丝的阻值为10Ω，根据焦耳定律可知，甲电阻丝在5min内产生的热量为
甲电阻丝在5min内产生的热量为30J。
19． 烧水 5280
【详解】
[1]由电路图知，开关S接2时，电路是R0单独工作的简单电路，电路中的电阻较小，据 知，此时电路中的总功率较大，电热水壶处于烧水挡。
[2]开关S接1时，两个电阻串联连接，电路中的电阻较大，电热水壶处于保温挡。电路中的总电阻
R=R0+R1=44Ω+1056Ω=1100Ω
则通电2min该电热水壶产生的热量
20． 电流的热效应 2A 48.4Ω 1000W
【详解】
（1）[1]电流的热效应是指电流通过导体产生热量的现象。该电熨斗是利用电流的热效应来工作的。
（2）[2]低温挡工作时，电路中的电流是
（3）[3]低温挡工作时， R1和R2串联，串联的等效电阻
电阻R1的阻值
R1=R-R2=110Ω- 61.6Ω=48.4Ω
（4）[4]高温挡时，只有R1单独工作，高温挡的电功率是
21． B E
(2) 220W；(3) 193600J
【详解】
(1) [1][2]为了安全，开关应该安装在火线上，故开关应该安装在B处；旋钮开关旋到位置C时，R1与R3串联，总电阻为两电阻之和，旋钮开关旋到位置D，R2与R3并联，再与R1串联，而接E时，只有R1接入，此时总电阻最小，根据电功率，可知当总电阻最小时，功率最大，故旋钮开关旋到位置E时，功率最大。
(2) 旋钮开关旋到位置C时，R1与R3串联，总电阻为
此时的电功率为
(3) 该电热器正常工作，旋钮开关旋到位置E时，R1单独工作，此时产生的热量为
答：(2) 旋钮开关旋到位置C时，电功率为多少220W；
(3) 旋钮开关旋到位置E时，通电8min产生的热量是。
22． 电流的热效应 200W 270.7s
【详解】
(1)[1]电流通过导体时会发热，将电能转化为内能，此为电流的热效应。电热水壶是根据电流的热效应工作的。
(2)[2]当S接高温挡时，电路为R3的简单电路，R3的阻值
当S接低温挡时，R1、R3串联，加热杯的低温挡功率
(3)[3]满壶水的体积
V=1L=1dm3=1×10-3m3
水的质量
水吸收的热量
若不计热量损失，消耗的电能
需要的时间
23． 超导电性 临界 不可以 乙 电动机线圈 输电
【详解】
（1）[1] [2]许多金属和合金在温度下降时电阻会变小，当达到一定温度时电阻会变为零，这种现象称为超导电性，发生超导现象时的那个温度叫“临界温度”。
（2）[3]电热毯是根据电流的热效应制成的，超导体的电阻为零，由焦耳定律，产生的热量为零，故电热毯不能工作。
（3）[4]由材料知如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”，所以应该为乙图。
（4）[5] [6]超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零，当电阻为零时，用电动机线圈和传输电能可以减少电能损耗，故用作电动机线圈、输电导线。
24． 1 3 ＞ 220 880 9.9×105
【详解】
(1)[1]由图甲可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，此时通过电饭锅的电流最小，处于保温状态，由图乙可知，通过R1的电流I1=1A；
[2]因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，加热时通过R1的电流为1A不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流
；
[3]因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可知，R1>R2；
(2)[4]由可得，电阻R1的阻值：
；
(3)[5]由图甲可知，开关S、S1闭合时，R1、R2并联，此时通过电饭锅的电流最大，电饭锅处于加热状态，由图乙可知，通过电饭锅的电流I=4A，则电饭锅在30min内的最大电功率：
；
(4)[6]电饭锅的保温功率：
，
由图乙可知，在30min内，加热时间为
，
保温时间为
，
由可得，30min内产生的热量：
。
25． 室外新鲜空气能向室内流动，而室内被污染空气不能直接向室外流动 内能 电热水器烧水 C
本题以“负压病房”为背景，考查大气压强、电热器等知识，同时考查了信息处理能力。
【详解】
①[1]由所给材料可知，“负压病房”能有效阻断病毒传播到室外的原因是气压低于病房外的气压。这样既能保证向室内提供新鲜空气。
②[2][3]电热丝容器内进行高温消毒，此过程中电能转化为内能。此过程能量转化形式相同的生活实例即电热的利用，常用的电热器均可，如电热水器烧水、电饭锅做米饭等等。
③[4] A．漏气的气球，足球内部气压大于外界大气压，故A不符合题意；
B．烧煮中的高压锅，内部气压大于外界大气压，故B不符合题意；
C．吸饮料过程中的吸管，内部气压小于外界大气压，故C符合题意；
D．高空飞行中的飞机机舱，外界空气流水大压强小，所以内部气压大于外界气压，故D不符合题意。
故选C。
26． 2A 220Ω 220Ω 断开 a 6600 91%
【详解】
（1）[1][2][3]当S1闭合，S2接a时为中温挡，R2被短路，只有R1的简单电路，R1的阻值
当S1闭合，S2接b时为高温挡，R1和R2并联，电热宝的功率为P=440W，高温挡时电路中的总电流
R2的电功率
P2=P-P1=440W-220W=220W
R2的阻值
（2）[4][5][6]电热宝在低温挡时，开关S1断开、S2接a，R1和R2串联，由串联电路的电阻特点可知
R串=R1+R2=220Ω+220Ω=440Ω
每1min放出的热量
（3）[7]水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(80℃-40℃)=1.68×105J
消耗的电能
W=Pt=440W×7×60s=1.848×105J
电热宝的效率为
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