18.4 焦耳定律 同步练习 （含答案）2022－2023学年上学期河南省各地九年级物理期末试题选编

18.4 焦耳定律 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·河南信阳·九年级统考期末）下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．洗衣机 B．电视机 C．电饭锅 D．电风扇
2．（2022秋·河南·九年级河南师大附中期末）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，下列说法正确的是（　　）
A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C．图甲可用于探究电热与电流的关系
D．图乙可用于探究电热与电阻的关系
3．（2022秋·河南驻马店·九年级期末）如图所示，某商场一名顾客乘坐自动扶梯上楼，自动扶梯由电动机带动而匀速运动。电动机的电阻为R，两端的电压为U，工作电流为I，上楼时间为t，在此过程中，电动机产生的热量为（　　）
A． B． C． D．
4．（2022秋·河南南阳·九年级期末）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是（　　）
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B．导线的绝热皮隔热
C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D．导线散热比电阻丝快
5．（2022秋·河南信阳·九年级期末）在输送电能过程中，为了减少电能在线路中的损耗，目前通常采取的方法是（　　）
A．加大输送电流 B．用高压输电
C．减少输电功率 D．减少通电时间
二、多选题
6．（2022秋·河南新乡·九年级期末）小明同学在进行电学知识复习时，针对电阻R1和R2的I﹣U图象，作出了如下判断，正确的是（　　）
A．R1、R2串联在电路中，相同时间内R1、R2产生热量之比为2∶1
B．R1、R2并联在电路中，相同时间内R1、R2消耗电能之比为2∶1
C．将R1和R2并联，当R1两端电压为2V时，则它们的干路电流为0.6A
D．将R1和R2串联，当它们两端电压为3V时，通过R1的电流为0.6A
7．（2022秋·河南平顶山·九年级统考期末）如图甲所示，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两挡（快挡工作时温度更高）。其内部电路如图乙所示，R1、R2是阻值相等的PTC发热电阻，单个PTC电阻与温度的关系如图丙所示，以下说法正确的是（　　）
A．快挡打印时，R1两端的电压为110V
B．只闭合开关S，只有R1接入电路，此时为慢挡打印
C．温度为120℃时，打印笔快挡通电5s产生的热量为605J
D．120℃～360℃内，PTC电阻发热功率随温度的升高而变大
8．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）小华利用图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”，下列说法正确的是（　　）
A．甲图实验装置是探究电热与电流的关系
B．两个实验装置都是通过观察两个U形管中液面的高度差来比较产生的电热的多少
C．甲图中闭合开关后，a管中液面上升比b快
D．乙图中闭合开关后，c管中液面上升比d快
9．（2022秋·河南郑州·九年级期末）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 1.4W
D．再闭合开关 S2后，在 1min 内电阻 R 产生的热量为 2.4J
三、填空题
10．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）如图所示的电饭煲主要是利用电流的 效应工作的。合格的电饭煲其电源线线芯一般都比较粗，这是由于电饭煲的功率比较大，工作时通过电源线的电流也较大，根据 定律可知，一定时间内为避免导线发热过多，应让导线的电阻尽量 一些的缘故。

11．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）如图甲所示是某一款家用电暖器，有“高温”“低温”两挡，铭牌见表（高温挡功率未标出），图乙为其简化的电路原理图。已知R2＝44Ω，开关S可以控制高、低温挡的切换。请解决下列问题：
xx牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 高温挡
低温挡 220W
频率 50Hz
（1）当开关S 时，电暖器处于高温挡；
（2）R1的电阻是多少；
（3）用该电器的“高温”挡正常工作10min，可产生多少热量；
（4）通电后电暖器变得很烫，而连接的导线却不怎么热，请利用所学的物理知识加以解释。
12．（2022秋·河南濮阳·九年级统考期末）家用空调的功率一般比较大，因此通过它的电流较 ，为使与空调串联的导线减少发热，应选用电阻较 的导线，即直径较 （选填“粗”或“细”）的导线连接。
13．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻且R1=10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A；再闭合开关S2时，电流表的示数增大了0.3A。则电源电压为 V，定值电阻R2的阻值是 Ω。当闭合开关S1、S2时，整个电路10min产生的热量是 J。
14．（2022秋·河南安阳·九年级统考期末）甲、乙两个电阻，并联时电流之比为2∶3，则串联时两电阻的电功率之比P甲∶P乙＝ 。相同时间内产生热量之比Q甲∶Q乙＝ 。
15．（2022秋·河南郑州·九年级期末）某款家用电饭锅有加热和保温两个挡，保温挡的功率为200W，如图是其简化的电路图，已知R1＝4R2，电饭锅的单刀双掷开关S1处于图示位置时是 挡，电饭锅在加热挡工作2min产生的热量是 J。
16．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）白炽灯是利用电流的 原理工作的，工作时将电能转化为内能和光能，其发光效率较低。20W高效节能灯的亮度相当于100W的白炽灯，现将家中4只100W的白炽灯都换成20W的节能灯，每天工作5h，一个月（按30天计）可节约 kW h的电能。
17．（2022秋·河南驻马店·九年级期末）如图所示，电源电压恒为3V，R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.5A，则通过R1的电流为 A，R2的阻值为 Ω，通电5min，电路产生的总热量为 J。
18．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）如图是在一定温度下，甲、乙两个电阻的电流与电压的关系图像，根据图像可得R甲∶R乙= ，若将甲、乙串联后接在同一电路上，产生的热量Q甲∶Q乙= 。
19．（2022秋·河南新乡·九年级统考期末）小华家电热毯内的电阻丝断了，爸爸将两个断头接上后想继续使用，被小华阻止了。原因是：接头处与电阻丝其他部分是串联的，通过它们的电流大小是 的。但电阻丝接头处的电阻较大，相同时间内释放的热量 。
20．（2022秋·河南驻马店·九年级统考期末）如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.6A，则电源电压是 V，R2的阻值为 Ω；通电10s，电阻R1产生的热量为 J。
21．（2022秋·河南焦作·九年级统考期末）电流的热效应在生产和生活中有广泛的应用，但有时也会带来危害。应用电热的例子，如用电熨斗熨衣服；防止电热危害的例子，如电脑主机装小风扇给CPU散热。请你结合自己生活经验，再写一例，应用电热： ；防止电热危害： 。
四、实验题
22．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）小明利用如图所示的实验装置探究导体产生的热量与电阻大小的关系。甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小。

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于 ；
（2）实验中， 瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是 ；
（3）若乙瓶中的温度计示数变化了10℃，其中镍铬合金丝消耗了3.5×10-3kWh的电能，烧瓶中煤油的质量是 kg。［已知，不计热损失］
23．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）如图是“探究电流通过导体时产生热量”的实验。甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝，U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。

（1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较导体所产生热量的多少；
（2）用甲装置进行实验时，一段时间后， 侧（选填“左”或“右”）密闭容器中电阻丝产生的热量较多，由此得到的结论是 。在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是 ；
（3）乙装置中是探究电流产生的热量跟 的关系，图中R3的作用是 ；
（4）电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热，可用 （选填“甲”或“乙”）装置的实验现象加以验证解释。
24．（2022秋·河南平顶山·九年级统考期末）用如图1所示的装置探按“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。相同烧瓶内装满了煤油。

（1）烧瓶中装入的煤油是 （填“导体”或“绝缘体”）；
（2）请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图 ；

（3）为达到实验目的，采用探究方法是 ，选用的两电阻丝R1和R2的阻值应 ，通过R1的电流 通过R2的电流；
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明 ；
（5）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像。根据焦耳定律可知，图中能正确反映h﹣I关系的是 。

A． B． C．
25．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）如图所示，为某小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。
（1）小明发现接线板上接入的用电器越多，接线板的导线越容易发热，由此他猜想电流产生的热量与 有关；小芳猜想电流产生的热量可能与电阻大小有关，请写出一个能支持她猜想的生活现象： ；
（2）小明为了验证自己的猜想，他选用了三个5Ω的电阻丝将甲图装置接入电路进行实验，由现象可以得出的结论是 ；
（3）小芳为了验证自己的猜想，选用了5Ω和100Ω的电阻丝将乙图装置接入电路进行实验，闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 ，请你提出改进办法： ；
（4）实验中通过观察U形管的高度差的变化反映产生的热量多少，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例也采用此方法的是 。
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线”
26．（2022秋·河南周口·九年级期末）探究“电流通过导体时产生热量的多少”，图甲、乙两个相同的透明容器。其中密封等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。
（1）甲装置实验时，将两只阻值不同的电阻串联的目的，是为了控制 、 相同，研究电流产生热量与电阻的关系；
（2）乙装置C 、D 透明容器中，产生热量较多的是 容器观察实验现象，得出的结论是 ；
（3）丙实验，通过观察 来比较电流产生热量的多少，运用了 （填“转换法”或“等效替代法”）。
27．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）在物理实践活动课中，实验小组设计并组装了如图所示的实验装置，对“比较不同物质的吸热情况”及“电热与电阻的关系”进行了探究，A、B、C瓶内装有甲、乙两种液体，加热电阻大小关系为RA＝5Ω，RB＝RC＝2.5Ω，瓶内均插有温度计；
（1）为了便于同时探究以上两个问题，三个瓶内液体应满足 相同（选填“质量”或“体积”）；
（2）实验小组中收集到的数据如表；
时间/min 0 1 2 3 4
A瓶内甲液体的温度/℃ 20 27 34 41 48
B瓶内甲液体的温度/℃ 20 24 28 32 36
C瓶内乙液体的温度/℃ 20 23 26 29 32
（3）要比较甲、乙两种液体的吸热情况，应对比分析 两瓶的实验数据，实验中通过观察 来比较两种液体的吸热能力；通过分析可知 （选填“甲”或“乙”）液体的比热容大；
（4）要分析“电热与电阻的关系”，应比较 两瓶的实验数据，通过分析可得出的结论是：在电流和通电时间相同时， 。
28．（2022秋·河南安阳·九年级统考期末）如图所示，这是探究“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。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，此时左右两侧U形管内液面相平。
（1）连接电路时开关要 。该实验中探究多因素问题时要采用 ；
（2）根据U形管中液面高度差判断电流通过导体产生的热量的多少，是采用了 （选填“等效法”或“转换法”）；
（3）实验现象：将A、B两个接线头接入电路中，闭合开关，一段时间后，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，实验结论：当导体的电阻和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与 成正比；
（4）实验现象：把右侧容器上端的定值电阻撤除，用10Ω的定值电阻代替右侧容器内5Ω的定值电阻，重复实验，发现右侧U形管中液面高度差大于左侧U形管中液面高度差。实验结论：当通过导体的 和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与 成正比。
五、计算题
29．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）某型号电饭锅有加热和保温两挡，电路如图所示。在220V电压下，其加热挡功率为1100W，保温挡功率为200W。
（1）闭合开关S1、S2，电饭锅处于哪个挡？
（2）电饭锅在加热挡时正常工作电流多大？
（3）电阻丝R2的阻值为多少？
（4）处于保温状态的电饭锅，20min产生热量的有多少J？

30．（2022秋·河南周口·九年级统考期末）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。
31．（2022秋·河南信阳·九年级统考期末）如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡标有“6V 3W”字样。闭合开关S，调节滑片，使灯泡L正常发光，此时电动机也恰好正常运转，若已知此时干路电流为1.5A，电动机电阻为2Ω．试求：
（1）灯泡L正常工作时，小灯泡的电阻值和额定电流是多少？
（2）电动机正常工作5min，电流通过电动机做的功是多少？
（3）电动机正常工作5min，电流通过电动机产生的热量是多少？
32．（2022秋·河南新乡·九年级统考期末）现代新型电饭锅，它采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示，其中R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。
求：（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量；
（4）产生的热量正好可以把2kg的水从室温20℃升高到100℃，求这个电饭锅的热效率。
33．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）养生壶是大家非常喜欢的小电器，有加热、保温等功能，接在220V的家庭电路中使用，如图所示；图是养生壶的加热水槽部分工作原理电路图，S是一个温控开关，R1为电加热丝，阻值为88Ω，当处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态且保温时加热丝的功率为88W；不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值（A、B是两种不同颜色的指示灯，红灯亮表示加热状态，绿灯亮表示保温状态）；求：
（1）分析说明A、B哪个是红灯，哪个是绿灯；
（2）该养生壶的加热功率；
（3）电阻R2的阻值及养生壶处于保温状态时R2在2min内产生的热量。
34．（2022秋·河南周口·九年级统考期末）半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻R随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻R的特性，小宇和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，定值电阻R0=10Ω。
（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源电压。
（2）电流表的读数为0.4A时，求当时的环境温度。
（3）当环境温度为100℃时，通电10s电流通过半导体电阻产生的热量是多少？
35．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）如图是某家用电炖锅的简化电路图。电源电压为，和均为加热电阻。当开关接1时为加热状态，功率为；开关接2时为保温状态，功率为。试求：
（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？
（2）电阻的阻值是多少？
（3）电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量是多少？
参考答案：
1．C
【详解】A．洗衣机主要把电能转化机械能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；
B．电视机主要把电能转化光能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．电饭锅主要把电能转化内能，是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．电风扇主要把电能转化机械能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】A．气体具有热胀冷缩的性质；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气的温度变化导致容器中空气体积的变化，即可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；
B．电流通过电阻丝时，电流会做功，电能转化为内能，使得电阻丝的内能变大，空气会吸收电阻丝产生的热量，是通过热传递的方式改变内能的，故B错误；
C．甲图中，两个电阻丝是串联的，通过的电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；
D．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，要控制另外两个因素不变。在乙图中，右侧两个5Ω的电阻并联后再与左侧容器中一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，通过右边两个电阻的总电流和通过左边电阻的电流相等，即I右=I左，根据并联电路的电流特点知
I左=I1+I2
可知通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，两容器中两电阻的阻值相等，通电时间相同，可研究电流产生的热量与电流的关系，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】根据焦耳定律可知，电动机产生的热量为
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．C
【详解】A．电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误，A不符合题意；
BCD．因为，且，所以产生的热量：，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故C符合题意，BD不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】A．加大输送电流，由焦耳定律可知，在电阻与通电时间相同时，会增大电能在线路中的损耗，不能采用，故A不符合题意；
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，由焦耳定律可知，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符合题意；
C．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C不符合题意；
D．由焦耳定律可知，要想减小输电线上电能损失，还可以缩短供电的时间，但我们利用电能的时间会应变短，不符合实际，故D不符合题意。
故选B。
6．BC
【详解】由图像可知
A．R1、R2串联在电路中，电流相同，故相同时间内R1、R2产生热量之比为
故A错误；
B．R1、R2并联在电路中，电压相同，故相同时间内R1、R2消耗电能之比
故B正确；
C．将R1和R2并联，并联电路各支路两端的电压相等；当R1两端电压为2V时，R2两端电压也为2V，由图象可知，通过R1的电流为0.4A，通过R2的电流为0.2A，根据并联电路的电流关系可知，干路电流
故C正确；
D．将R1和R2串联，电流相同，由图象可知，当R1的电压为1V，R2的电压为2V，满足它们两端电压（总电压）为3V，所以由串联电路的电流特点可知，通过R1的电流为0.2A，故D错误。
故选BC。
7．BC
【详解】AB．由图乙知，只闭合S时，只有发热电阻R1连入电路中，电路中电阻较大，电源电压一定，由可知此时电功率较小，为慢挡打印；当两开关都闭合时，两发热电阻并联，电路中电阻较小，电源电压一定，由可知此时电功率较大，为快挡打印，此时R1两端电压为220V，故A错误，B正确；
C．温度120℃时打印笔为快挡打印，由图像丙可知，一个PTC发热电阻的阻值为800Ω，一个发热体的功率为
此时打印笔的电功率
打印笔快挡通电5s产生的热量为
故C正确；
D．由图丙可知，在120℃～360℃内，PTC电阻随温度的升高而增大，电源电压一定，由可知发热功率随温度的升高而变小，故D错误。
故选BC。
8．BD
【详解】A．甲实验中，两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，密闭容器中两电阻丝的阻值不相等，由控制变量法知，该实验探究的是电热与电阻的关系，故A错误；
B．电流通过导体产生热量使得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，故虽然热量的多少不能直接观察，由转换法知，可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故B正确；
C．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，闭合开关后，右侧电阻阻值大，由焦耳定律可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，则右侧b管中液面上升得快，故C错误；
D．乙实验中，右侧2个5欧的电阻丝并联，再与左侧5欧的电阻丝串联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，右侧两电阻并联后和左侧电阻串联，所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流，由焦耳定律可知，左侧电阻产生热量多；则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即左侧c管中液面上升得快，故D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】A．由图乙可知，只闭合S1时，该电路为灯L的简单电路，电流表测电路中的电流。已知此时灯L的实际功率为
P= ULI L =1W
由图甲可知，此时灯L的电流为
IL=0.5A，UL=2V
由欧姆定律，可知此时小灯泡L的电阻
故A错误；
B．由图乙可知，闭合S1，再闭合S2时，L和R并联，电流表测干路电流。由并联电路的电压特点可知电源电压为
U=UL=2V
则R两端的电压为
UR=U=2V
由图甲可知，此时通过R的电流为
IR=0.2A
因并联电路中各个支路可独立工作、互不影响，因此电流表示数增加了0.2A，故B正确；
C．再闭合开关S2时，由并联电路电流的规律，电路总电流为
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
则电路总功率为
P总=UI=2V×0.7A=1.4W
故C正确；
D．再闭合开关S2时，在1min内电阻R产生的热量为
Q=URIRt=2V×0.2A×1×60s=24J
故D错误。
故选BC。
10． 热 焦耳 小
【详解】[1]电饭煲工作时把电能转化为内能，所以电饭煲是利用电路的热效应工作的。
[2][3]根据焦耳定律Q=I2Rt 可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多，所以一定时间内为避免导线发热过多，应让导线的电阻尽量小一些的缘故。
11． 闭合 220Ω 7.92×105J 见详解
【详解】（1）[1]由图乙可知，当开关S闭合时，R1、R2并联；当开关S断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S闭合时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，根据可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高温挡。
（2）[2]当开关S断开时，只有R1工作，此时为低温挡，由可知，R1的阻值
（3）[3] R2的电功率
根据并联电路特点可知，高温挡的功率
用该电器的高温挡正常工作10min，可产生的热量
（4）[4]电热丝和导线串联，根据串联电路的电流特点可知，通过电热丝和导线的电流、时间相等，根据可知，由于导线的电阻小于电热丝的电阻，所以导线产生的热量少，所以通电后电暖器变得很烫，而连接的导线却不怎么热。
12． 大 小 粗
【详解】[1]由于P＝UI，家庭电路电压U一定，故由可知，家用空调的功率P一般比较大，因此通过它的电流较大。
[2]电路电流较大，由Q＝I2Rt可知，在I与t一定的情况下，为使与空调串联的导线减少发热，应选用电阻较小的导线。
[3]在导线材料与长度一定时，导线越粗，电阻越小，因此应选用直径较粗的导线。
13． 6 20 3240
【详解】[1][2]当只闭合开关S1时，根据电流的流法可知，只有R1接在电路中，电流表的示数，大小等于流过R1的电流，电流表示数为0.6A，则流过R1的电流也为0.6A，R1的阻值为10Ω，根据欧姆定律的变换式，可得，R1的电压
R1的电压大小等于电源电压大小，即电源电压为6V；再闭合开关S2时，根据电流的流法可知，两定值电阻并联，电流表的示数增大了0.3A，这0.3A为流过R2的电流大小，R2的电压为电源电压的大小，为6V，根据欧姆定律的变换式，可知，定值电阻R2的阻值
定值电阻R2的阻值为20Ω。
[3]由题意可知，当闭合开关S1、S2时，两定值电阻并联，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，电路的总电阻
解得；再由题中的条件可知，电流表示数为0.6A，再闭合开关S2时，电流表的示数增大了0.3A，则电路的总电流
闭合开关S1、S2情况下，电路的工作时间
根据焦耳定律，可知，整个电路10min产生的热量
整个电路10min产生的热量为3240J。
14． 3∶2 3∶2
【详解】[1][2]并联时电流值比等于电阻的反比
串联时功率
所以
相同时间内产生热量
所以
15． 保温 1.2×105
【详解】[1]当开关S闭合、S1接1时，R1、R2串联，当开关S闭合、S1接2时，只有R2工作；根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻，所以当开关S闭合、S1接1时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡。
[2]由可知，保温挡时电路中的总电阻为
由于R1＝4R2，根据串联电路的电阻特点可知
R＝R1+R2＝4R2+R2＝5R2＝242Ω
解得：R2＝48.4Ω；当开关S闭合、S1接2时，只有R2工作，此时电路中的中电阻最小，根据可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于加热挡，电饭锅在加热挡工作2min产生的热量为
16． 热效应 48
【详解】[1]白炽灯工作时主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。
[2]一只一小时节约电能
4只每天使用5小时，30天可以节电
17．
【详解】由电路图可知，两电阻并联，电流表测支路的电流。
[1]因为并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以
通过的电流为
[2]由可得的阻值为
[3]并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的电流为
通电，电路产生的总热量为
18． 1∶4 1∶4
【详解】[1]由图像可知，当通过两电阻电流为I0时，两电阻两端的电压
U甲=U0，U乙=4U0
由可得，甲、乙两电阻之比
[2]将甲、乙串联后接在同一电路上，串联电路中各处的电流相等，通电时间相等，由Q=I2Rt，甲、乙两电阻产生的热量之比
19． 相等 多
【详解】[1]由题意可知，接头处与电阻丝其他部分是串联的，因串联电路中电流处处相等，故通过它们的电流大小是相等的。
[2]将电阻丝重新接上后，接头处由于接触不良会导致电阻变大，通过的电流相等，由Q=I2Rt可知，相同时间内接头处释放的热量更多。
20． 3 5 9
【详解】[1]由电路图知，两电阻并联，电流表A1测干路的电流，A2测R2支路的电流。并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流为
I1＝I-I2＝0.9A-0.6A＝0.3A
可得R1两端的电压为
U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V
并联电路中各支路两端的电压相等，等于电源电压，所以
U＝U2＝U1＝3V
[2]R2的阻值为
[3]通电10s，电阻R1产生的热量为
Q1＝W1＝U1I1t＝3V×0.3A×10s＝9J
21． 电热水壶烧水 电视机背后有散热孔
【详解】[1]电流通过导体时会发热，利用电流热效应的例子有电热水壶烧水，将电能转化为内能。
[2]电流的热效应有时也有危害，加强散热是减小危害的主要方法，如果电视机背后有散热孔，可以通过空气对流带走一部分热量，使用电设备的温度不至于升得太高。
22． 煤油的比热容小于水的比热容 乙瓶 在电流和通电时间相同时，导体电阻越大导体产生的热量越多 0.6kg
【详解】（1）[1]小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容小，吸热升温较快，而水的比热容大，吸热升温较慢，所以使用煤油能在较短的时间内达到明显的实验效果。
（2）[2][3]图中两根电阻丝串联，串联电路中，电流处处相等，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小，乙瓶中的温度计示数升高得快，相等的时间里，乙瓶中镍铬合金丝产生的热量多，所以得出的实验结论是：在电流及通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多乙瓶中的温度计示数升高得快。
（3）[4]不计热量损失，煤油吸收的热量
解得
23． 液面高度 右 见解析 寻找普遍规律 电流 分流 甲
【详解】（1）[1]实验中，电阻丝放出热量不同，U 形管两侧液面高度差也不同，所以通过观察U形管中液面高度差的变化来比较导体所产生热量的多少。
（2）[2][3]图甲中，两个阻值不同的电阻丝串联在电路中，据串联电路的电流特点知，通过两个电阻丝的电流相同，右侧的电阻丝阻值大，相同时间内，电阻丝阻值越大，放出的热量越多，所以可得：电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
[4]实验中，滑动变阻器串联在电路中，改变滑片的位置，可改变通过电阻丝的电流，得到多次实验数据，以避免偶然性，得到普遍性的规律。
（3）[5]乙装置中，密封容器内的电阻丝R1、R2阻值相同，和并联后再与串联，则通过容器内两电阻丝的电流不同，所以是电流产生的热量与电流大小的关系。
[6]要探究电流产生热量与电流的关系，应让通过的电流不同，与并联，可分走的电流，让空器内两个电阻通过的电流不同。
（4）[7]电熨斗工作时，与导线串联，通过的电流相同，发热不同，是因为两者的电阻不同，所以可用甲装置的实验现象加以验证。
24． 绝缘体 控制变量法 相同 小于 电流越大产生的热量越多 A
【详解】（1）[1]煤油不容易导电，因此烧瓶中装入的煤油是绝缘体。
（2）[2]根据实物图，R0和R1并联，再和R2串联，如图所示：

（3）[3][4][5]探究电流产生的热量和电流大小的关系，要保持电阻相同，运用了控制变量法，结合电路图根据串并联电路的电流特点，可知R1的电流加上R0的电流等于R2的电流，故R1的电流小于R2的电流。
（4）[6]根据焦耳定律可知，导体电阻、通电时间相同时，电流越大产生的热量越多，所以乙烧瓶中液面上升的较大。
（5）[7]根据焦耳定律Q=I2Rt，电流对热量的影响很明显，热量随电流的增大成指数增长，热量越多，玻璃管内液面上升越大，因此烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像如A所示。
25． 电流 电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 在通电时间和电阻相等时，电流越大，产生的热量越多 电流中的电流太小或者是电源电压太低 增大电源电压 B
【详解】（1）[1]接线板上接入的用电器越多，电路的功率越大，根据P=UI可知，因家庭电路电压不变，故电路的总电流越大，导线越容易发热，由此他猜想电流产生的热量与电流有关。
[2]小芳猜想电流产生的热量可能与电阻大小有关，能支持她猜想的生活现象：电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热。
（2）[3]小明为了验证自己的猜想，即猜想电流产生的热量与电流有关；图甲中，右侧容器中两个电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，两容器内的电阻相等，根据串联和并联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，而右侧U形管液面高度差大，说明产生热量多，故得出：在通电时间和电阻相等时，电流越大，产生的热量越多。
（3）[4][5]小芳为了验证自己的猜想，选用了5Ω和100Ω的电阻丝将乙图装置接入电路进行实验，闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，说明产生的热量较小，根据Q=I2Rt，在电阻不变的条件下，原因是电流中的电流太小或者是电源电压太低，为增大电路的电流，由欧姆定律可知，可以增大电源电压。
（4）[6]实验中通过观察U形管的高度差的变化反映产生的热量多少，采用了转换法：
A．探究电流与电压、电阻的关系，采用了控制变量法。
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用了转换法。
C．研究光的传播时，引入“光线”，采用了模型法。
故选B。
26． 电流大小 通电时间 C 在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多 液柱高度的变化 转换法
【详解】（1）[1][2]串联电路各处的电流相等。根据控制变量法，研究电流产生热量与电阻的关系，要控制电流大小和通电时间相同，只改变电阻大小，故将两只阻值不同的电阻串联的目的，是为了控制电流大小、通电时间相同，研究电流产生热量与电阻的关系。
（2）[3]观察实验现象，因与C容器相连的U形管液面高度差较大，由转换法可知，乙装置C、D透明容器中，产生热量较多的是C容器。
[4]乙图中，D容器右侧两电阻并联后再与C容器中的电阻并联，而容器内两电阻的大小相等，通电时间也相等，根据串联和并联电路电流的规律，通过C容器内电阻的电流大于通过D容器内电阻的电流，根据可知，产生热量较多的是C容器，观察实验现象，得出的结论是：在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。
（3）[5][6]丙实验中，红色液柱升高得越高，说明液体吸热越多，即说明电流产生的热量越多，故通过观察红色液柱y高度的变化来比较电流产生热量的多少，运用了转换法。
27． 质量 B、C 液体升高的温度 乙 A、B 电阻越大，产生的热量越多
【详解】（1）[1]根据知，物质吸收热量的多少与质量、物质种类等因素有关，所以要探究不同物质的吸热能力，应控制两种液体的质量相等。
（3）[2][3][4]要比较甲、乙两种液体的吸热情况，需要控制电阻大小相同，改变液体的种类，故应对比分析B、C两瓶的实验数据，通过分析可知，相同质量的甲、乙两种液体吸收相同的热量，乙液体温度变化小，乙的吸热能力强，比热容大，即通过加热相同的时间比较升高的温度的方法来比较两种液体的吸热能力。
（4）[5][6]要分析电热与电阻的关系，应控制液体的种类相同，改变电阻的大小，故应比较A、B两瓶的实验数据，通过分析可得出的结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
28． 断开 控制变量法 转换法 电流的平方 电流 电阻大小
【详解】（1）[1]连接电路时，为了保护电路，避免电路连接的过程中，电路中电流过大，烧坏用电器，所以开关要断开。
[2]电流通过导体时产生热量的多少与多个因素有关，根据题意可知，实验中采用的是控制变量法。
（2）[3]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，容器内气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这采用了转换法。
（3）[4]将A、B两个接线头接入电路中，由于两个电阻并联后与左边的电阻串联，根据并联电路电流的规律，通过左侧电阻的电流大于右侧电阻的电流，一段时间后，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，这表明左侧电阻产生的热量多，故实验结论为：当导体的电阻和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与电流的大小有关，电流越大，产生的热量越多，产生的热量与电流的平方成正比。
（4）[5][6]把右侧容器上端的电阻撤除，用10Ω的定值电阻代替右侧容器内5Ω的定值电阻，重复实验，此时左侧电阻与右侧电阻串联，通过的电流和通电时间相同，发现右侧U形管中液面高度差大于左侧U形管中液面高度差，这表明电阻越大，产生的热量越多，故结论为：在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻大小成正比。
29．（1）加热；（2）5A；（3）198Ω；（4）2.4×105J
【详解】解：（1）当S1闭合，S2断开时，R1、R2串联；当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电饭锅为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电饭煲为保温挡；因此闭合开关S1、S2，电饭锅处于加热挡。
（2）由P=UI可知，电饭锅在加热挡时正常工作电流
（3）由可知，加热挡和保温挡的电阻分别为
因为加热时电路为R1的简单电路，所以电阻丝R1的阻值
R1=R加热=44Ω
由串联电路的电阻特点可知，电阻丝R2的阻值
R2=R保温-R1=242Ω-44Ω=198Ω
（4）由可知，处于保温状态的电饭锅，20min产生的热量
Q保温=W保温=P保温t=200W×20×60s=2.4×105J
答：（1）闭合开关S1、S2，电饭锅处于加热挡；
（2）电饭锅在加热挡时正常工作电流为5A；
（3）电阻丝R2的阻值为198Ω；
（4）处于保温状态的电饭锅，20min产生热量为2.4×105J。
30．（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。
31．（1）12Ω，0.5A；（2）1800J；（3）600J
【详解】解：（1）由P＝UI可得灯泡的额定电流
灯泡正常发光的电阻
（2）由电路图可知，灯L与电动机并联，再与滑动变阻器串联，灯泡正常发光，电动机正常运转，由并联电路特点可知，电动机两端电压
U电动机＝U额＝6V
通过电动机的电流
I电动机＝I﹣I额＝1.5A﹣0.5A＝1A
5min电流通过电动机做功
W电动机＝U电动机I电动机t＝6V×1A×5×60s＝1800J
（3）5min电流通过电动机产生的热
Q＝I电动机2R电动机t＝（1A）2×2Ω×5×60s＝600J
答：（1）灯泡L正常工作时，小灯泡的电阻值和额定电流分别为12Ω、0.5A。
（2）电动机正常工作5min，电流通过电动机做的功是1800J。
（3）电动机正常工作5min，电流通过电动机产生的热量是600J。
32．（1）660W；（2）220Ω；（3）9.9×105J；（4）67.9%
【详解】解：（1）当S和S1都闭合时，R1和R2并联，根据并联电阻的特点知，电路中的电阻最小，由知，此时电路消耗的电功率最大，由图乙可知，通过干路的电流为3A，由P=UI可得电饭锅的电功率
P=UI=220V×3A=660W
（2）当S闭合，只闭合开关S时，只有R1接入电路，由图乙可知，此时通过R1的电流为2A，由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流为
I2=I-I1=3A-2A=1A
由欧姆定律可得R2的电阻
（3）由图像可知，30min内电流是3A时的工作时间
t=10min+5min=15min=900s
I′=2A时的工作时间
t′=5min+10min=15min=900s
这30min内电饭锅产生的热量
W=UIt+UI′t′=220V×3A×900s+220V×2A×900s=9.9×105J
（4）水吸收的热量
Q吸=c水m(t2-t1)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
这个电饭锅的热效率
答：（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W；
（2）电热丝R2的阻值为220Ω；
（3）这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J；
（4）产生的热量正好可以把2kg的水从室温20℃升高到100℃，这个电饭锅的热效率为67.9%。
33．（1）A是红灯，B是绿灯；（2）550W；（3）15840J
【详解】解：（1）由图可知，当开关拨到左边时，此时A灯亮，只有R1工作，R1电功率
P＝UI＝
当开关拨到右边时，此时B灯亮，R1、R2串联，电路中的电功率
P′＝UI′＝
由此可知
P＞P′
即开关拨到左边的电功率大于开关拨到右边的电功率，开关在左边时处于加热挡，开关在右边时是保温档，所以A是红灯，B是绿灯。
（2）当开关拨到左边时，为加热状态，此时的电功率
P＝＝550W
（3）当开关拨到右边时，为保温状态，电阻R1、R2串联；电功率
P＝UI＝IR I＝I2R
则电路中的电流
I′＝I2＝I1＝＝1A
则电路中的总电阻
R总＝＝220Ω
定值电阻R2的阻值
R2＝R总﹣R1＝220Ω﹣88Ω＝132Ω
养生壶处于保温状态时R2在2min内产生的热量
Q＝I22R2t＝(1A)2×132Ω×2×60s=15840J
答：（1）A是红灯，B是绿灯；
（2）该养生壶的加热功率是550W；
（3）电阻R2的阻值及养生壶处于保温状态时R2在2min内产生的热量是15840J。
34．（1）12V；（2）40℃；（3）36J
【详解】解：由电路图可知，半导体电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
（1）当温度环境为20℃时，由图像可知，半导体电阻的阻值
R=50Ω
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
（2）当电流表的读数为0.4A时，电路的总电阻
此时半导体电阻的阻值
由图像可知，半导体电阻为20Ω时，环境温度是40℃。；
（3）当温度环境为100℃时，由图像可知，半导体电阻的阻值
R=10Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路电流
I″=0.6A
通电10s电流通过半导体电阻产生的热量
答：（1）电源电压为12V；
（2）电流表的读数为0.4A时，环境温度为40℃；
（3）当环境温度为100℃时，通电10s电流通过半导体电阻产生的热量是36J。
35．（1）1A；（2）55Ω；（3）9.9×104J
【详解】解：（1）由 得，电炖锅保温状态下电路中的电流是
（2）当开关接1时为加热状态，此时电路中只有电阻工作，电阻的阻值是
（3）开关接2时为保温状态，此时电阻与电阻串联。由欧姆定律得，电路总电阻
电阻阻值
电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量是
答：（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多1A；
（2）电阻的阻值是55Ω；
（3）电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量是9.9×104J。