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．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
2．有一只电烙铁（内部可看成电阻丝），如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是（　　）
A．把电阻丝剪去一小段 B．更换一根较粗的电阻丝
C．与电阻丝串联一个电阻 D．与电阻丝并联一个电阻
3．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
4．如图所示是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是（　　）
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4400mAh
A．充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器
B．手机电池充电过程中，把电能转化为化学能
C．手机内部的电阻可以由3.7V除以4.4A来计算
D．底座的电线比较粗，是为了减少热量的产生
5．物理学是培养同学们科学思想、科学方法和科学精神的一门自然科学。下列物理问题所用到的主要研究方法与其他三种不同的是（　　）
A．探究影响电阻大小的因素
B．伏安法测电阻
C．探究导体产生的热量与电阻大小的关系
D．探究影响电磁铁磁性强弱的因素
6．如图所示为“探究焦耳定律”实验装置，甲、乙两个相同的玻璃瓶中密封了初温相同、质量相同的煤油，串联接入电路通电一段时间后，测得甲玻璃瓶中温度比乙玻璃瓶中温度高，下列说法正确的是（　　）
A．通过温度计示数的变化来判断产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．该装置是为了探究电流通过导体时产生热量与电阻大小的关系
C．通过甲瓶中电阻丝的电流比通过乙瓶中的电流的大
D．如果电阻丝的材料、横截面积相同，则甲瓶中电阻丝比乙瓶中电阻丝短
7．如图是某同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌模糊不清，根据图中所提供的器材，可以直接进行的实验是（　　）
A．测量小灯泡产生的热量 B．测量小灯泡消耗的电能
C．测量小灯泡的实际电功率 D．测量小灯泡正常发光时的电阻
8．如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，闭合开关S后，滑片P由右端向左滑动，因变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数，电流表读数I与滑片P滑动距离d的关系如图乙所示。当电流表开始有读数时，才闭合开关S1，此时电压表的示数为2.5V。下列说法中（　　）
①当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值为12.5Ω；
②当滑片P移到d＝2cm处时，电阻R0在10s内产生的热量为5J；
③当滑片P移到d＝6cm处时，R0消耗的电功率为0.2W；
④滑片P左右移动时，R0消耗的最大电功率是2.025W。
A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有③④正确
9．人类进入电气化时代的重要标志是大规模使用电能。电能无法从自然界直接获取，它通常通过发电机由其他形式的能转化而来，最终通过各种用电器转化为其他形式的能。电能的生产、输送和利用，极大地促进了经济社会发展和人类文明的进步。如图为远距离输电示意图，I为输电电流，r为输电线总电阻，U为用户端的电压，则因输电线发热而损耗的电能为（t为通电时间）（　　）
A．I2rt B． C．UIt D．UIt+I2rt
10．图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为3V
B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω
C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.5A
D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J
11．如图所示是“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。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　）
A．本实验利用了转换法，将电流通过电阻产生热量的多少转换成U形管液面高度差的变化
B．利用任意一个容器中的电阻都可以探究电流通过电阻产生的热量与时间的关系
C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1︰2
D．图乙所示装置中，通电一段时间后两容器内电阻产生的热量之比为2︰1
12．某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1>R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2
B．环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3
C．开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW h
D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω
13．下表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（　　）
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 高挡 1800W
中挡 1200W
低挡 500W
A．电饭煲是利用电流的热效应工作的
B．电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C．电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08×104J
D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成7328.6kW·h
14．甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，下列说法正确的是（　　）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为40Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.0W
D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为2.4J
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．在电能输送的过程中，如果输送的电功率一定，将输电电压升到原来的5倍，则输电线上损失的功率将变为原来的___________倍，由此可见，若想有效的减小电能在输电线路上的损失应采用___________（选填“高压”或“低压”）输电。
17．有一台电动机，额定电压为3V，额定电流为1A，电动机线圈的电阻为0.5Ω，这台电动机正常工作1min，产生的热量为__________J，输出的机械能为__________J。
18．小力利用如图所示的装置探究电阻产生的热量与电流的关系，已知定值电阻，经过相同的时间，左边形管液面高度差比右边形管液面高度差_______（选填“大”或“小”）；若通过的电流为，通电时间为时，则产生的电热为 _______。
19．如图甲所示，把电阻R与灯L接在3 V的电源上，电阻R与灯L的U- I图像如图乙所示。当S闭合时，灯L的电阻为______Ω，电路消耗的功率为______W，通电2 min电阻R产生的热量为______J。
20．在一次探险活动中，探险队需要生火，在没有打火机等取火工具的情况下，探险队长将口香糖的锡箔纸剪成了类似图所示的形状，然后将M、N分别接在从手电筒中取出的干电池正负两极上。根据你的判断，温度最高最适合点火的位置是______，理由是______。
三、综合题
21．电热膜是一种新型的电热器件，如图1所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图2所示。导电墨线电阻随温度变化的关系如图3所示。
(1)电热膜取暖器工作时，电热膜是利用电流的 ______ 效应工作的；
(2)如图2所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 ______ 联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA______IB（选填“＜”、“＝”或“＞”）。
(3)某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图4中C部分，这根导电墨线的电阻 _______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(4)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，原因是电热丝电阻随温度的升高而 ______ ，温度高时发热功率 ______ 。（以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”）
(5)市售电热膜的额定电压为220V，房间取暖电热膜功率为220瓦每平米，某家庭装修时考虑用电热膜为房间进行取暖，若铺设面积为15m2，则通电正常工作2小时消耗的电能为 ______ kW·h。
22．为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯，整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行．梯级运行总长度为1000米，提升高度400米，拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力，下表是一台自动扶梯的一些参数．
（1）扶梯自始至终做匀速运行，扶梯从底端运行到顶端时间是多少？
（2） 一个质量为50kg的游客站在扶梯上，双脚与扶梯的接触面积为400cm2，他对扶梯的压强多大？
（3）为节约电能，自动扶梯只需在白天且有人时才开启．利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）以及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，可达到目的．请完成图中的电路连接．
（4）自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40分钟， 将一批游客送上山顶，该自动扶梯消耗多少焦的电能？电动机产生多少热量 电动机的效率是多少？
23．如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，已知R1>R2电热锅的部分参数如下：
容积 4.5升
额定电压 220伏
低温功率 110瓦
高温功率 840瓦
（1）电热锅的工作原理是利用电流的______（选填“热效应”或“磁效应”）；
（2）调节切换开关可以使电热锅处于“关、低温、高温”三种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“______”时为低温挡；
（3）当电热锅处于低温挡正常工作时，通过电热丝的电流是多少安？( )
（4）该电热锅处于高温挡正常工作时，使3千克的水从20℃升高到100℃需要25分钟，请计算该过程中消耗的电能？( )此时电热锅的效率为多少？( )
24．为了节约能源保护环境，电动汽车进入了越来越多的家庭。某课外小组通过调研得知电池容量为60kW·h，电动汽车充电桩消耗电能功率为6.6kW。经工作人员测试，单台充电桩充满60kW·h电池总耗时为10h，充电桩端供电电压220V，输入电流30A。如图甲所示，充电桩正在为一辆电动汽车充电，充电时发现充电线发热明显，其过程可以等效为图乙所示的电路，R热表示充电线发热时的等效电阻。大家对于充电过程中的能量转移和工作效率很感兴趣。求：
（1）请你回忆滑轮组机械效率的相关知识，尝试计算这个充电电路工作时的效率η（结果保留1位小数）；
（2）充电线上损失的电压；
（3）若能量损耗均为充电线发热所致，请计算充电线发热时的等效电阻（结果保留2位小数）；
（4）如果充电桩功率不变，尝试用学过的电学知识提出进一步提高电能使用效率的方案。
25．小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示，小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈，已知电动机额定功率是40W。求：
（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹______风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率_______；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值_______。
26．小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝R0拆下，用于科技小组制作电烘箱，设计电路如图1所示。经过多次试验，当选用的电阻R1的阻值为5Ω时，刚好满足箱体内烘于功率要求。（不考虑温度对电阻的影响）
(1)电热丝R0的阻值是多少？
(2)整个电路工作时的电流是多少？整个电路工作1h产生的热量是多少？
(3)图1电路作时存在着电能没有被充分利用的不足。在保证箱体内烘手功率及R0不变的情况下，请你针对电路中的不足进行改进，在图2中将改进后的电路图补充完整，并在图中标出相关电阻的阻值。（此问不要求写出计算过程）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
AB．电烙铁属于电热器，工作时把电能转化为内能，所以有W=Q=I2Rt，根据欧姆定律，有推导式。因此在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，可以增大电阻的阻值。把电阻丝剪去一小段、更换一根较粗的电阻丝，都是让电阻丝的阻值变小，故AB不符合题意；
CD．由焦耳定律Q=I2Rt可知，可以与电阻丝串联一个电阻，电路总电阻变大，通过电阻丝的电流变小，相等时间内产生的热量减少。若与电阻丝并联一个电阻，由于并联电路各支路独立工作，互不影响，所以对电阻丝产生热量的多少无影响。故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
3．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。
4．C
【详解】
AB．在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，相当于用电器，故AB正确，AB不符合题意；
C．电池容量是4400mAh，等于4.4Ah。意思是说，用4.4A的电流放电，在规定容量内，可以放电1个小时，即4.4Ah，放电时间的长短取决于手机使用的功率大小，而手机内部的电阻与电池容量和电池电压无关，故C错误，C符合题意；
D．导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关。长度材料一定时，底座的电线较粗，其阻值较小，根据焦耳定律，工作电流一定时，导体电阻越小产生热量越少。故D正确，D不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】
电阻的大小与材料、横截面积、长度有关，在探究电阻大小与什么因素有关时，要使用控制变量法；伏安法测电阻时，要多次测量，取平均值减小误差；探究导体产生的热量与电阻大小的关系，要控制通电时间、通过两电阻的电流相同，使用的是控制变量法；磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关，探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，要使用控制变量法；故只有伏安法测电阻时使用的实验方法与 其他三种实验不同，故B符合题意；ACD不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】
A．两瓶中的液体，温度示数高，说明电阻丝产生的热量多，所以通过温度计示数变化，就能判断电流产生热量的多少，这种方法是转换法，故A错误；
B．该装置中电流和通电时间都相等，但两电阻丝的阻值不同，故可探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故B正确；
C．根据串联电路电流规律，电流处处相等。两电阻丝串联，因此流过两电阻丝的电流相等，故C错误；
D．甲瓶温度计示数比乙瓶高，说明甲瓶电阻丝产生的热量多，又因两电阻丝串联，电流相等，且通电时间也相等，故根据可知，甲瓶电阻丝的阻值大，如果电阻丝的材料、横截面积相同，则甲瓶中电阻丝比乙瓶中电阻丝长，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】
根据电路图可知，电压表测灯泡两端的实际电压，电流表测通过灯泡的实际电流。
AB．由Q＝W＝UIt可知，要测小灯泡产生的热量或消耗的电能，需要知道通电时间，而题中时间未知，故AB 不符合题意；
C．知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P＝UI可计算出灯泡的实际功率，故C符合题意；
D．灯泡在额定电压下的功率为额定功率，因小灯泡的铭牌模糊不清，故不能确定灯泡是否正常发光，故无法根据变形公式求出灯泡正常发光的电阻，故D不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
由电路图可知，两开关均闭合时，R1与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。
①由图乙和题意可知，当电流表开始有读数即I=0.2A时，滑片P移动的距离d＝2cm，此时电压表的示数为2.5V，由欧姆定律可得，R1接入电路的阻值
故①正确；
②当d＝2cm时，电压表的示数为2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压
则电阻R0的阻值
电阻R0在10s内产生的热量为
故②错误；
③当滑片P滑到d＝6cm处时，由图乙可知，此时电路中的电流I′=0.4A，此时R0两端的电压
则R0消耗的电功率
故③错误；
④滑动变阻器的滑片位于最左端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为零，此时电路中的电流最大，则电路中的最大电流为
R0的最大电功率为
故④正确。故ABD错误，C正确。
故选C。
9．A
【详解】
由题知，输电电流为I，输电线总电阻为r，通电时间为t，输电导线上发热而损耗的电能
W损=Q=I2rt
故选A。
10．D
【详解】
AB．只闭合S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.5A，由图甲可知，此时灯泡两端的电压UL=4V，电源电压为4V，小灯泡L的电阻
故AB错误；
C．由图甲可知，R两端的电压
UR=6V，IR=0.3A
R的阻值为
再闭合S2后，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过小灯泡L的电流不变，由并联电路电流的关系可知电流表的示数增加
故C错误；
D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为
Q=W=UIR1t=4V×0.2A×60s=48J
故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．本实验中电流通过导体时产生热量的多少不能直接看出来，实验利用U形管液面高度差的变化来反映电流通过电阻产生热量的多少，这是转换法，故A正确，不符合题意；
B．任意一个容器中的电阻一定，通过的电流一定，改变通电时间，就可以探究电流通过电阻产生的热量与时间的关系，故B正确，不符合题意；
C．图甲中，两电阻串联，通过的电流相同，通电一段时间后，根据可知，左右两边容器内电阻产生的热量之比是1︰2，故C正确，不符合题意；
D．图乙所示装置中，右侧容器中两电阻并联，在和左侧容器中的电阻串联，，通电一段时间后，根据可知，两容器内电阻产生的热量之比为4︰1，故D错误，符合题意。
故选D。
12．D
【详解】
A．环境温度为25℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为100W，功率较大，根据电功率公式可知，电路的总电阻较小，观察图甲，智能开关S连接接线柱1和2时，只有电阻R1接入电路，智能开关S连接接线柱2和3时，R1和R2并联接入电路，电路的总电阻比智能开关S连接接线柱1和2时的，还要小，则环境温度为25℃时，应该是智能开关S连接接线柱2和3，故A错误；
B．环境温度为35℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为44W，功率较小，根据电功率公式可知，电路的总电阻较大，由A解析可知，只有仅仅电阻R1接入电路时，电路的总电阻才较大，则智能开关S是连接接线柱1和2，故B错误；
C．开关S连接接线柱1和2，只有电阻R1接入电路，电路的总电阻较大，加热功率较小，为44W=0.044kW，则工作1h产生的热量为
工作1h产生的热量为，故C错误；
D．开关S连接接线柱2和3时，加热功率较大，为100W，电源电压为220V，根据电功率公式可知，电路的总电阻为
电路总电阻为484Ω，故D正确。
故选D。
13．C
【详解】
A．电饭煲是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故A正确，A不符合题意；
B．根据可知，中挡功率比低温挡高，故中挡的电阻比低温挡的电阻小，故B正确，B不符合题意；
C．电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是
故C错误，C符合题意；
D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成
故D错误，D符合题意。
故选CD。
14．B
【详解】
A．只闭合S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L的实际功率为1W，根据P=UI可知，在甲图L的图线上找符合U、I乘积为1W的坐标，则有
UL=2V，IL=0.5A
小灯泡L的电阻
故A错误；
B．由A选项得电源电压
U=UL=2V
再闭合S2后，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，L两端的电压为2V，通过L的电流不变，R两端的电压为2V，在甲图中找出R此时对应电流为0.2A，则电流表示数增大0.2A，故B正确；
C．电源电压为2V，R的电流为IR=0.2A，L的电流为IL=0.5A，电路中总电流为
I=IR+IL=0.2A+0.5A=0.7A
则电路总功率
P=UI=2V×0.7A=1.4W
故C错误；
D．再闭合S2时，电阻R的电压为2V，电流为0.2A，通电1min产生热量
Q=W=UIt=2V×0.2A×60s=24J
故D错误。
故选B。
15．B
【详解】
相同时间内产生的热量之比为
故选B。
16． 高压
【详解】
[1][2]由P=U I知，输送功率一定时，电压变为原来的5倍，电流变为原来的，电阻一定时，根据P=I2R，电流变为原来的，发热功率变为原来的，通电时间一定时，损失电能减少，所以若想有效的减小电能在输电线路上的损失，应采用高压输电。
17． 30 150
【详解】
[1]电动机正常工作1min，产生的热量为
[2]电动机正常工作1min，消耗的电能为
所以输出的机械能为
18． 大 50
【详解】
[1]由实验装置图知道，三个电阻的阻值相等，都为10Ω，通电时间相等，与并联后与串联，所以通过的电流大于通过的电流，根据焦耳定律可知，左边电热丝产生的热量大于右边电热丝产生的热量，左边形管液面高度差比右边形管液面高度差大。
[2]与并联，且，根据并联电路的电压特点和欧姆定律知道，，根据串联和并联电路的电流特点知道
所以
电阻产生的热量
19． 10 1.8 108
【详解】
[1]当S闭合时，灯L与电阻并联在3V的电源上，故此时的灯泡两端的电压为3V，通过乙图可知，此时的电流为0.3A，故此时灯泡的电阻为
故此时的灯泡的电阻为。
[2]总电流为
电路消耗的功率为
电路消耗的功率为。
[3]此时电阻R两端的电压也为3V，电流为0.3A，则通电2min电阻R产生的热量为
故则通电2 min电阻R产生的热量为。
20． c 见解析
【详解】
[1]锡箔纸剪成中间狭窄的形状，中间部分横截面积小、电阻大。温度最高最适合点火的位置是c。
[2]锡箔纸是导体，用锡箔纸接在电池的两极形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量，根据焦耳定律Q＝I2Rt知，在电流和时间相同时，锡箔纸中间狭窄的地方，即c处电阻较大，产生的热量多，使温度先达到锡箔纸的着火点而使之燃烧。
21． 热 并 ＜ 变大 增大 减小 6.6
【详解】
(1)[1]电热膜取暖器工作时，将电能转化为了内能，所以电热膜是利用电流的热效应工作的。
(2)[2][3]由图2可知，导电墨线是并联的，若通过每条墨线的电流为I，则在A处的电流为3I，在B处的为9I，因此IA＜IB。
(3)[4]由图4可知，C处的横截面积变小，电阻变大。
(4)[5][6]由图3可知，当温度升高时，电阻增大，根据可知，电阻越大，电功率越小。
(5)[7]因为
由可知，通电正常工作2小时消耗的电能为
22．（1）2000s； （2）见解析所示； （3）；（4）见解析所示
【详解】
（1）扶梯从底端运行到顶端运行的时间：
；
（2）双脚站在扶梯上，对扶梯的压力等于人的重：
；
对扶梯的压强为：
；
（3）根据题意，开关有人时闭合，白天时闭合，自动扶梯只需在白天且有人时才开启，所以两开关串联，控制电动机；
再根据开关控制火线的要求，首先将开关接在火线上，再将两个开关串联，连接到电动机，电动机另一端连接零线．如图所示：
（4）自动扶梯消耗的电能：
；
根据可得，电路中的电流：
；
根据焦耳定律得，电动机产生的热量：
；
电动机的效率为：
．
【点睛】
考查了速度公式、压强公式、电能、焦耳定律和效率的计算，关键是各种公式的熟练运用，理解电动机做功时，电流做功一部分转化为内能，大部分转化为机械能，所以计算线圈产生的热量只能根据焦耳定律计算．
23． 热效应 2 0.5A 1.26×106J 80%
【详解】
（1）[1]电热锅是利用电流做功将电能转化为内能工作的，所以是其工作原理是电流的热效率。
（2）[2]由电路图据，开关连接触点3时，电路断路，处于关状态；开关连接触点2时，电路是R1单独工作的简单电路，由于R1>R2，所以此时电路中的电阻较大，据 知，此时电路的电功率较小，处于低温工作状态；开关连接触点1时，电路中只有R2工作，此时电路中的电阻较小，处于高温工作状态。
（3）[3]由表格数据知，电热锅低温功率为110W，正常工作时，通过电热丝的电流
（4）[4]处于高温挡正常工作25min，消耗的电能
[5]这个过程水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×3kg×(100-20)℃=1.008×106J
此时电热锅的效率
24．（1）90.9%；（2）20V；（3）0.67Ω；（4）见详解
【详解】
解：（1）电桩正在为一辆电动汽车充电，有用功为电池容量为W有=60kW·h。总功为电动汽车充电桩消耗电能为
则这个充电电路工作时的效率为
（2）充电线上损失的电能为
则充电线上损失的电压为
（3）充电线发热时的等效电阻为
（4）根据W总=W有+Q，降低热量Q，可通过减小充电桩电阻减少热量损失，或提高充电电压降低电流，可通过减小电流来减小热量。
答：（1）这个充电电路工作时的效率是；
（2）充电线上损失的电压是20V；
（3）充电线发热时的等效电阻是0.67Ω；
（4）可通过减小充电桩电阻减少热量损失，或提高充电电压降低电流，可通过减小电流来减小热量。
25． 冷 480W 2904:1
【详解】
解：（1）由图甲可知，开关S1闭合，S2断开，只有电动机工作，电热丝被断路不工作，所以此时电吹风吹冷风；
（2）吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，即开关S1、S2都闭合，此时电热丝和电动机并联。电能表转盘6min内转过156圈，由图乙可知电能表的参数是，则此时消耗的电能
故此时电能表消耗的电功率
因为吹风机正常工作，根据并联电路总功率等于各支路用电器电功率之和可得，电吹风电热丝额定功率
（3）电吹风正常工作时，由电动机线圈通过的电流
电动机线圈电阻为5Ω，电动机产生的热量
电热丝将消耗的电能全部转化为内能用于发热，则有
由可得电热丝生的热量
则电热丝与电动机产生热量的比值
答：（1）开关S1闭合，S2断开，电吹风吹冷风；
（2）电吹风电热丝额定功率是480W；
（3）电动机线圈电阻为5Ω，电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值是2904:1。
26．(1)50Ω；(2)4A，3.186×106J；(3)
【详解】
(1)由和得电热丝的阻值
或由得电热丝的额定电流
由电热丝的阻值
(2)整个电路工作时的电流
整个电路产生的热量
或整个电路产生的热量
(3)串联一个10.5Ω的定值电阻或者串联一个电阻R1和一个5.5Ω的定值电阻，如图所示
答：(1)电热丝R0的阻值是50Ω；
(2)整个电路工作时的电流是4A，整个电路工作1h产生的热量是3.186×106J。
答案第1页，共2页
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