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3.6 电能（第5课时） 分层练习
科学观念：知道电热器的制作原理是电流的热效应；会描述焦耳定律的内容。
科学思维：能应用其解释相关现象；应用焦耳定律公式计算用电器产生的热量。
探究实践：用控制变量法研究影响电热因素。
态度责任：通过电热器的广泛使用，体会电能在生活和生产中的重要价值。
01 电流的热效应
1．下列电器中，不是利用电流的热效应来工作的是（ ）。
A．电烙铁 B．电视机 C．电饭锅 D．电熨斗
【答案】B
【解析】【分析】电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应，根据用电器的能量转化过程分析即可。
【解答】电烙铁、电饭锅和电熨斗，都是将电能全部转化为热能，利用电流的热效应，故A、C、D不合题意；
电视机，将电能转化为光能、声能，只有少量电能转化为热能，不是利用电流的热效应，故B符合题意。
故选B。
2．下列电器工作时，主要利用电流热效应的是（ ）
A．电视机 B．洗衣机
C．电风扇 D．电热壶
【答案】D
【解析】【分析】电流通过导体时都会发热，这种现象叫电流的热效应，将电能转化为热能。
【解答】A.电视机将电能转化为光能和声能，故A不合题意；
B.洗衣机将电能转化为机械能，故B不合题意；
C.电风扇将电能转化为机械能，故C不合题意；
D.电热壶将电能转化为热能，故D符合题意。
故选D。
3．有3个用电器，其中一个是“220V 100W"的电风扇，一个是“220V 100W“的电视机，另一个是“220V 100W”的低功率电熨斗，都在额定电压下工作相同的时间，这3个用电器产生的热量最多的是（ ）。
A．电风扇 B．电视机
C．低功率电熨斗 D．产生热量一样多
【答案】C
【解析】【分析】根据各个用电器的能量转化过程分析判断。
【解答】根据W=Pt可知，三个用电器的额定功率相等，工作时间相等，则消耗的电能相等。电风扇将电能转化为风能和热能，电视机将电能转化为光能和热能，电熨斗将电能全部转化为热能，则产生热量最大的是电熨斗，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
02 影响电热的因素的实验探究
1．为了探究电流产生的热量跟哪些因素有关，小明同学先后采用如图所示的甲、乙两个装置进行实验。她将两段电阻丝R1、R2分别封闭在两个相同的烧瓶中(R1
（1）要探究通电时间和通电电流大小相同时。电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置 进行实验。 (选填(甲》或“乙”)
（2）实验中研究电流产生的热量多少，是通过比较气球的体积变化大小来比较的，这种实验方法称为 。
（3）小明用气球替代温度计进行实验，你对此的评价是 。
【答案】（1）甲
（2）转换法
（3）气体的热胀冷缩气球更直观，但无法测出温度﹐温度计更适合液体的温度变化
【解析】【分析】（1）电流通过导体产生的热量与电流大小、通电时间和电阻大小都有关系，根据控制变量法的要求分析解答；
（2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（3）可从现象的直观性，是否能够直接确定温度变化等角度分析解答。
【解答】（1）在甲图中，两个电阻串联，根据串联电路各处电流都相等的规律可知，此时通过它们的电流大小相等，通电时间相等，那么可以探究电流产生的热量多少与电阻的关系。
（2）实验中研究电流产生的热量多少，是通过比较气球的体积变化大小来比较的，这种实验方法称为转换法。
（3）小明用气球替代温度计进行实验，对此的评价是：气体的热胀冷缩气球更直观，但无法测出温度﹐温度计更适合液体的温度变化。
2．如图甲、乙所示，在探究“影响电流的热效应的因素”实验中，三个烧瓶中装入等质量的煤油。
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了如图甲所示的装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入支温度计，该实验通过比较 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来判断相同时间内不同电流产生热量的多少。下列探究实验也采用这种研究方法的是 。
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中：然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小，重复上述操作，获得第2组数据（见表）。
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度的升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由此得出结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越 。
（3）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙所示的 （选填“B”或“C”）烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻 （选填“串联”或“并联”）。
【答案】温度计示数变化；C；多；C；串联
3．为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧，10欧，15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值（塑料盒中空
气升高的温度与电阻产生的热量成正比）。兴趣小组设计如下两种方案：
电阻 塑料盒中温度值(℃)
0 1分钟 2分钟 3分钟 4分钟
5欧 26 26.5 27.1 27.7 28.4
10欧 26 27.1 28.2 29.6 30.8
15欧 26 27.5 29.3 31.5 33.2
方案一：如图甲，先接入R1，闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R2和R3，记录温度值。
方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值。
（1）请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由 。
（2）选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如上表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是 。
（3）为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有 。（写出一点）
【答案】（1）方案乙，方案甲每一次换电阻后，较难达到电流与通电时间相同。
（2）在通电3分钟时，三个电阻对应升高的温度呈等比例增加，为1.8：3.6：5.4，与电阻比值相同。
（3）换用不同的电阻重复上述实验；换用不同的电源电压重复上述实验；增加滑动变阻器改变电路电流重复上述实验等。（合理即可）
【解析】【分析】（1）根据Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与电流、时间和电阻大小有关。要通过电阻大小反应产生热量的多少，就必须控制电流和时间相同，而甲中很难做到。在乙中，三个电阻串联，则通过它们的电流和时间相同，据此分析解答。
（2）根据表格可知，当加热3分钟时，三个电阻温度的升高量依次为：（27.7℃-26℃）：（29.6℃-26℃）：（31.5℃-26℃）=1.7：3.6：5.5≈1：2：3，则它们三者产生的热量之比也是1：2：3，这和三个电阻的比值相同，因此当其他条件相同时，热量与电阻呈正比。
（3）在科学研究中，往往需要换用不同的实验器材，多次进行实验，收集多组数据，这样得到的结论会更客观准确，据此解答。
【解答】（1）我认为合理的方案是乙，理由：方案甲每一次换电阻后，较难达到电流与通电时间相同。
（2）得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是：在通电3分钟时，三个电阻对应升高的温度呈等比例增加，为1.8：3.6：5.4，与电阻比值相同。（例举4分钟的情况亦可）
（3）为了让实验结果更具有普遍性，我的做法有：换用不同的电阻重复上述实验；换用不同的电源电压重复上述实验；增加滑动变阻器改变电路电流重复上述实验等。
03 焦耳定律
1．某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 ，此时处于 档工作状态。
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的眼风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作6000秒，暖风机所消耗的电能是多少？
【答案】（1）串联；低温
（2）解：根据P=UI得：
通过R的电流：I1= =120瓦=5安
电阻R3的阻值：R3= =4.8伏
答：选用R3的阻值应为4.8欧。
（3）解：暖风机消耗的电能：
w= Pt= 200瓦×600秒=1.2×105焦
答：暖风机消耗的电能是1.2×105焦。
【解析】【分析】（1）用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点间为并联。根据公式比较电功率的大小，从而确定对应的工作状态。
（2）首先根据 计算出通过R3的电流，再根据计算出它的电阻；
（3）根据W=Pt计算出暖风机消耗的电能。
【解答】（1）根据甲图可知，当开关S闭合，S1断开时，两个电阻首尾相连，应为串联。
当开关S闭合，S1闭合时，只有R1工作；
那么电路的总电阻R串>R1；
根据公式可知，此时的总功率P串则前者为低温状态，后者为高温状态。
2．如图是一条电热毯电路的示意图，R0发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻。S是控温开关。电热毯高温挡时功率为40W。请回答（不考虑温度对电阻值的影响）：
（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于 （填“断开”或“闭合”）状态。
（2）计算发热电阻丝R0的阻值是多大？
（3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在50min内R0产生的热量是多少？
【答案】（1）断开
（2）当S闭合时，只有R0接入电路中，处于高温挡；
则发热电阻丝R0的阻值：。
（3）当电热毯处于低温挡时，R与R0串联，
则在50min内R0产生的热量：Q=I2R0t=（0.1A）2×1210Ω×50×60s=36300J。
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同情况下电功率大小，从而确定对应的工作状态；
（2）当S闭合时，只有R0接入电路中，处于高温挡，根据计算电阻R0的阻值；
（3）根据Q=I2R0t计算R0产生的热量。
【解答】（1）根据图片可知，当S闭合时，只有R0接入电路中，电阻较小，根据可知，电热毯的电功率较大，处于高温挡；
当S断开时，R与R0串联在电路中，总电阻较大，根据可知，电热毯的电功率较小，处于低温挡。
3．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？
【答案】（1）当环境温度为20℃时，根据甲图可知，此时半导体材料电阻为50Ω，那么此时总电阻为：R总=R+R0=50Ω+10Ω=60Ω，则电源电压为：U总=I总R总=0.2A×60Ω=12V。
（2）电流表的读数为0.4A时，总电阻为：，此时半导体材料的电阻R'=R总'-R0=30Ω-10Ω=20Ω。根据甲图可知，此时环境温度为40℃。
（3）当环境温度为100℃时，半导体材料的电阻为10Ω，
则总电阻为：R总''=R''+R0=10Ω+10Ω=20Ω；
则此时电流为：；
通过半导体产生的热量为：Q''=I''2R''t=（0.6A）2×10Ω×10s=36J。
【解析】【分析】（1）根据甲图确定20℃时电阻R的阻值，然后根据R总=R+R0计算出总电阻，最后根据U总=I总R总计算总电压。
（2）首先根据计算此时的总电阻，再根据R'=R总'-R0计算出半导体材料的电阻，最后根据甲图确定此时的环境温度；
（3）当环境温度为100℃时，根据甲图确定半导体材料的电阻，根据R总''=R''+R0计算从电阻，再根据计算出此时电流，最后根据Q''=I''2R''t计算半导体产生的热量。
1．D
【详解】A．电饭锅煮米饭时，电能转化为内能，电饭锅是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B．用电烙铁焊接电器元件时，将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．用电热孵卵器孵小鸡时，将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意；
D．用继电器作烟雾报警器时，由于电磁继电器利用通电导体周围存在磁场的原理，所以是利用电流的磁效应工作的，故D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】A．装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，故A正确，不符合题意；
B．容器内空气温度的变化不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示容器内空气温度的变化，这是转换法，故B正确，不符合题意；
C．与甲相连的U形管液面升高得少，根据转换法，是因为A电阻产生的热量少，两电阻串联接入电路，电流和通电时间相同，由Q=I2Rt知道，A电阻丝的阻值小，而不是通过甲容器中的电流小，故C错误，符合题意；
D．根据转换法和Q=I2Rt知道，与乙相连的U形管液面升高得多，是因为乙容器中电阻大放热多，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，根据电阻串联和并联的特点可知，四个图中电路的总电阻关系为
由题知，甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，由可知，C图中电路的总电阻最大，所以相同时间内产生的总热量最少，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．A
【详解】消耗的电能
产生的热量
故选A。
5．B
【详解】由图可知，甲、乙串联接入电路中，所以两者通过的电流相同，即
甲烧瓶的玻璃管内液面升高比乙快，说明甲中电阻丝产生的热量多，根据焦耳定律可知，通电时间和电流相同，则甲的电阻要大一些，即
R甲＞R乙
故B符合题意。
故选B。
6．D
【详解】A．电阻丝产生的热量不易直接观察，采用转换法，可使等质量初温相同的同种物质吸收热量，根据Q=cmΔt可知，由温度变化可以确定产生的热量多少，故玻璃管越细，变化幅度越大，实验现象越明显，故A错误；
B．因为铜丝的电阻小，电流通过导体产生的热量少，现象不明显，不可以用铜丝代替两个电阻丝，故B错误；
C．煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比水的温度变化大，易于观察，故C错误；
D．研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小。由图可知，将任一个电阻丝作为研究对象，通过移动变阻器的滑片可改变电路的电流大小，而控制通电时间相同，即可研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．利用通电后油墨升温变色来观察产热情况，运用的实验方法为转换法，A正确，故A不符合题意；
B．因为串联电路的电流和通电时间相同，R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻，故B正确，故B不符合题意；
C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片向左移，使电路中电流变大，产生的电热增多，变色时间会提前，C错误，故C符合题意；
D．该实验探究的是电流的热量和电阻的关系，需要控制的变量是电流和通电时间相同，D正确，故D不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】A．通电后电阻丝的电能转化为内能，电阻丝的内能增大是通过电流做功实现的，故A正确，不符合题意；
B．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；上图中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，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，故可以研究电流产生的热量与电流大小的关系，故B正确，不符合题意；
C．电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，左、右两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法，故C正确，不符合题意；
D．将乙图上方的电阻也放在右边的容器内，由并联电阻的规律，并联的总电阻小于，通过两容器中电阻的电流相同，通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，左侧电阻产生的热量多，由转换法，乙管内液面的高度差比甲更小，故D错误，符合题意。
故选D。
9．A
【详解】已知电阻R跟电动机线圈串联在电路中，闭合开关，电路中电流相等，即，电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，经过相同时间t，根据焦耳定律，产生热量的热量；对电阻R来说，纯电阻电路电流所做的功，电动机正常工作时是非纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为内能、大部分转化为机械能，则电流所做的功（消耗的电能）大于电流产生的热量，即：，所以，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．D
【详解】根据图可知，该电路为串联电路，在串联电路中各处的电流是相同的；相同时间内A的温度计温度上升快，说明R1产生的热量多，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，即电阻R1＞R2；电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电流大小是否有关；根据
可知，R1两端电压大于R2两端的电压，故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
11．D
【详解】A． 若探究“电热多少与电阻大小有关”，需要控制电流和通电时间相同，只改变电阻的大小，故选甲乙两实验，故A错误；
B． 若探究“不同物质的吸热能力”，实验中用加热时间来表示物质吸收热量的多少，故B错误；
C．实验中可分别选用两个实验来进行探究，可以做到单一变量，故C错误；
D．若用电时间相同，因为乙丙容器内的电阻相等且最大，则产生的热量最多，温度计示数会最大，即甲温度计示数最小，而乙丙两容器内，丙为煤油，煤油的比容小，温度变化量大，则丙温度计的示数最大，甲最小，乙处于中间，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】A．分析电路图可知，电动机和R串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量R两端电压，由于串联电路中电流处处相等，所以电路中的电流
故A不符合题意；
B．由于V1测的是电源电压，V2测的是电阻R的电压，故电动机的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
故B不符合题意；
C．电动机的机械功率
故C不符合题意；
D．1min内在电阻R上产生的热量
故D符合题意。
故选D。
13．D
【详解】A．由图可知装置中通过两容器中电阻的电流大小不同，两容器中的电阻大小相等，所以该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系。故A错误；
B．该实验装置是利用U形管中液面的高度差来反应电阻丝放出热量的多少。故B错误；
C．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，两边容器中电阻丝的电阻大小和通过的电流都不相同，不能用来探究电流产生的热量与电阻的关系。故C错误；
D．将右边容器上方的5Ω电阻丝也放入右边容器内，通过两边容器中电阻的电流相同，容器中的电阻不同。所以可以探究电流产生的热量与电阻的关系。故D正确。
故选D。
14．B
【详解】A．根据焦耳定律Q=I2Rt可知，热量与时间成正比，因此R1在60s内产生的热量
Q1=12Q=6Q
那么电阻R2在60s内产生的热量
Q2=Q总-Q1=8Q-6Q=2Q
根据焦耳定律Q=可知，热量与电阻成反比；即
===
故B正确，而A错误；
CD．当R1单独接在电源上时，产生的热量
12Q=120s
将两个电阻串联在电源上时，产生的热量
4Q=
两个式子作比得到
=
解得
t=160s
故C、D错误。
故选B。
15．B
【详解】A．变阻器与发热体串联，电压表测发热体两端的电压，顺时针转动旋钮型变阻器滑片时，变阻器接入电路中的电阻不变，电路的总电阻不变，由可知，通过发热体的电流不变，根据Q=I2Rt可知，产热不变，根据U=IR可知，发热体两端的电压不变，显示仪（电压表）示数不变，故A不符合题意；
B．变阻器与发热体串联，电压表测发热体两端的电压，顺时针转动旋钮型变阻器滑片时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知，通过发热体的电流变大，根据Q=I2Rt可知，产热加快，根据U=IR可知，发热体两端的电压变大，显示仪（电压表）示数变大，故B符合题意；
C．变阻器与发热体串联，电压表测变阻器两端的电压，顺时针转动旋钮型变阻器滑片时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由可知，通过发热体的电流变小，根据Q=I2Rt可知，产热减慢，根据U=IR可知，发热体两端的电压变小，由串联分压可知，显示仪（电压表）示数变大，故C不符合题意；
D．变阻器与发热体串联，电压表测量变阻器两端的电压，顺时针转动旋钮型变阻器滑片时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知，通过发热体的电流变大，根据Q=I2Rt可知，产热加快，根据U=IR可知，发热体两端的电压变大，由串联分压可知，变阻器两端的电压变小，电压表的示数变小，故D不符合题意。
故选B。
16． 电流大小 4:1
【详解】[1]如图，左右两侧容器中，电阻的大小相同，右侧两个5Ω的电阻并联后再与左侧电阻串联，因此通过左侧容器中电阻的电流是通过右侧容器中电阻电流的2倍，两个电阻的大小相同，通电时间相同，通过的电流不同，产生的热量不同，说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关。
[2]通过左侧容器中电阻的电流是通过右侧容器中电阻电流的2倍，由焦耳定律可得，左右两侧容器中产生的热量之比
17． 0.4 24
【详解】[1][2]由图可知，电压表测电动机两端电压，串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，滑动变阻器两端电压
UR=U﹣U1=12V﹣10V=2V
则电路中的电流
I===0.2A
滑动变阻器消耗的功率
PR=URI=2V×0.2A=0.4W
由焦耳定律得：电动机内部线圈产生的热量
Q=I2R1t=(0.2A）2×2Ω×5×60s=24J
18． 38000 2000 94.7%
【详解】[1]电动机消耗的电能
W电=UIt=380V×10A×10s=38000J
[2]产生的热量为
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×10s=2000J
[3]电动机转化成的机械能
W机械=W电-Q
所以电动机的效率
19． A 0.18
【详解】（1）[1]由图乙可知，滑动变阻器R和热敏电阻R0串联接入电路，电压表测量热敏电阻R0两端的电压，当人体温度升高时，电压表示数将变小，由串联分压可知热敏电阻R0的阻值变小，故图丙中表示热敏电阻R0的阻值随温度变化的特点是A曲线。
（2）[2]热敏电阻R0在检测到体温达到37.3℃的人体而报警时，通过热敏电阻R0的电流
根据串联电路的电流特点控制，通过滑动变阻器R的电流
I滑=I0=0.02A
根据串联电路的电压特点控制，此时滑动变阻器R两端的电压
U滑=U-U0=5V-2V=3V
滑动变阻器R在报警过程中产生的热量
Q=W=U滑I滑t=3V×0.02A×3s=0.18J
20． 甲、乙 串联 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多 B
【详解】（1）[1][2]要研究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。
（2）[3]乙和丙，由于串联在电路中，可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，可知气压差越大，温度差越大，热量越多，由此可以得出的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
（3）[4] 实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这用到了转换法。
A．探究电流与电压、电阻的关系时，用到的方法是控制变量法，故A不符合题意；
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布时，磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少，用到转换法，故B符合题意；
C．研究光的传播时，引入“光线”，这是模型法，故C不符合题意；
D．探究平面镜成像的特点，用到的是替代法，故D不符合题意。
故选B。
21． 0.24 电流和加热时间相同时，电阻越大，产热越多 可以，移动滑动变阻器，相同时间后观察同一个玻璃管的液面变化
【详解】（1）[1]电流表示数如图乙所示，电流表接入小量程，分度值为0.02A，此时电流为0.24A。
（2）[2]甲、乙烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为、，且，说明乙烧瓶产生的热量多，该实验可以得出的结论为：通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。
（3）[3]用该电路可以研究电热跟通过导体电流大小的关系，此时只需观察一个烧瓶，改变滑动变阻器的阻值，通过电阻的电流不同，相同时间后观察同一个玻璃管的液面变化。
22． 两个烧瓶内的煤油温度都上升，乙瓶煤油温度比甲瓶煤油高 640J 26.1℃ 200s后，记录温度计的温度
【详解】（1）[1]两个烧瓶内的煤油温度都上升，根据可知，乙瓶煤油温度比甲瓶煤油高。
（2）[2]200秒内，烧瓶甲中电阻丝产生的热量为
[3]200秒后，烧瓶甲中煤油升高的温度为
烧瓶甲中煤油的温度为
（3）[4]断开开关，待煤油温度下降至初温状态后，再移动滑动变阻器滑片，闭合开关，记录电流表示数，经过200s后，记录温度计的温度。
23． 电炉丝热得发红，与它串联的导线却不怎么热 利用玻璃管中液柱的高度变化反映电流产生热量的多少 电流和通电时间
【详解】（1）[1]猜想二是电流产生热量与电阻有关，并且电阻越大，电流产生热量越多；生活中我们注意到：电炉丝热得发红，与它串联的导线不是特别热；原因是电炉丝的电阻远远大于与它串联的导线的电阻，而通过的电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，说明电流通过电炉丝产生的热量非常多；导线却不怎么热，说明电流通过导线产生的热量非常少。
（2）[2]电流产生的热量不能直接观察，但煤油受热温度升高，同时体积膨胀，所以通过细玻璃管中液柱的高度变化，可以间接判断电流产生热量的多少，运用的是转换法。
（3）[3]本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制电流和通电时间相同。
（4）[4]电热跟电阻的大小有关，电阻越大电热越多，在②中两电阻串联，通过的电流相等，10Ω小于20Ω，根据转换法，则观察到的实验结果为
同理可得
便可证明猜想二是正确的。通过的电流相同，使电阻变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化Δh2可得吸收热量的变化；电阻相同，使通过的电流变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化Δh3可得吸收热量的变化；电流和电阻都是变为原来的二倍，通过比较得出
可以得出对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大。综上可得：若猜想成立，且不考虑热量损失，本实验中Δhl、Δh2、Δh3、Δh4之间的定量关系是
24． 低 0.25A
【详解】（1）[1]旋转开关S接“bc”两触点时，只有R2接入电路中，当电阻最大时，由 可知电功率最小，处于低温档。
（2）[2]加湿器低档位工作时，电路通过的电流
（3）[3]加湿器高档位工作6小时，消耗的电能
W=P高t=10W×6×3600s=2.16×105J
25．（1）2.5A，550W；（2）6.6×105J
【详解】（1）由图甲知，由欧姆定律可得通过R1的电流
R1消耗的电功率
P1=UI1=220V×2.5A=550W
（2）由图乙知，闭合开关S后，两电阻并联，并联电路中各支路间互不影响，所以R1消耗的电功率不变，仍550W，R2与R1是规格相同的电阻，电压相等，由可知
P2=P1=550W
通电10min，改装后电烤箱产生的热量
Q=W=（P2+P1）t=2P1t=2×550W×10×60s=6.6×105J
26． 、都闭合
【详解】（1）[1]由可知，电路中阻值最小时，电路的电功率最大，当、都闭合时，R1与R2并联，电路中阻值最小，所以电路的电功率最大。
（2）[2]由可知，当开关闭合，断开时，电路中的总电阻最大，电功率最小，电暖器的最低功率
（3）[3]当开关闭合，断开时，只有工作，电暖器处于中挡，电暖器中挡功率
正常工作10分钟，电流产生的热量
27． 内能 高温档 48.4欧 23760000焦耳
【详解】解：（1）[1]电热丝加热时，消耗电能，将电能转化为内能。
（2）[2]当开关S1、S2均闭合时，电路为两电阻丝并联，此时电路中的电阻最小，由可知，电功率最大，则为高温档。
（3）[3]当只闭合开关S2时，电路为电阻丝R1单独工作，为低温档，则电阻丝R1的阻值为
（4）[4]在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量为
答：（1）电热丝加热时，把电能转化为内能；
（2）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于高温档；
（3）电阻丝R1的阻值为48.4欧；
（4）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量是23760000焦耳。
28．（1）2160J；（2）1296J；（3）见解析
【详解】解：（1）根据电路图知道，电动机与电阻并联，电流表测量干路电流，电阻的电压U=6V；根据欧姆定律知道，电阻的电流
电热丝工作10分钟产生的热量
（2）根据并联电路的电流特点知道，通过电动机的电流
电动机工作10分钟产生的热量
电动机工作10分钟消耗的电能
获得的机械能
（3）随着通电时间的增大，电热丝产生的热量增大，温度升高，而电热丝的电阻随着温度的升高而增大，根据欧姆定律知道，电热丝的电流减小，干路中电流减小，电流表示数会不断减小；同时刚开始工作时，干衣室水较多，水的蒸发需要吸热，使得干衣室内温度变化不明显，而当衣物快烘干时，水减少，蒸发吸热减少，干衣室内的温度逐步升高。
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3.6 电能（第5课时） 分层练习
科学观念：知道电热器的制作原理是电流的热效应；会描述焦耳定律的内容。
科学思维：能应用其解释相关现象；应用焦耳定律公式计算用电器产生的热量。
探究实践：用控制变量法研究影响电热因素。
态度责任：通过电热器的广泛使用，体会电能在生活和生产中的重要价值。
01 电流的热效应
1．下列电器中，不是利用电流的热效应来工作的是（ ）。
A．电烙铁 B．电视机 C．电饭锅 D．电熨斗
2．下列电器工作时，主要利用电流热效应的是（ ）
A．电视机 B．洗衣机
C．电风扇 D．电热壶
3．有3个用电器，其中一个是“220V 100W"的电风扇，一个是“220V 100W“的电视机，另一个是“220V 100W”的低功率电熨斗，都在额定电压下工作相同的时间，这3个用电器产生的热量最多的是（ ）。
A．电风扇 B．电视机
C．低功率电熨斗 D．产生热量一样多
02 影响电热的因素的实验探究
1．为了探究电流产生的热量跟哪些因素有关，小明同学先后采用如图所示的甲、乙两个装置进行实验。她将两段电阻丝R1、R2分别封闭在两个相同的烧瓶中(R1（1）要探究通电时间和通电电流大小相同时。电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置 进行实验。 (选填“甲”或“乙”)
（2）实验中研究电流产生的热量多少，是通过比较气球的体积变化大小来比较的，这种实验方法称为 。
（3）小明用气球替代温度计进行实验，你对此的评价是 。
2．如图甲、乙所示，在探究“影响电流的热效应的因素”实验中，三个烧瓶中装入等质量的煤油。
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了如图甲所示的装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入支温度计，该实验通过比较 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来判断相同时间内不同电流产生热量的多少。下列探究实验也采用这种研究方法的是 。
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中：然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小，重复上述操作，获得第2组数据（见表）。
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度的升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由此得出结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越 。
（3）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙所示的 （选填“B”或“C”）烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻 （选填“串联”或“并联”）。
3．为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧，10欧，15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值（塑料盒中空
气升高的温度与电阻产生的热量成正比）。兴趣小组设计如下两种方案：
电阻 塑料盒中温度值(℃)
0 1分钟 2分钟 3分钟 4分钟
5欧 26 26.5 27.1 27.7 28.4
10欧 26 27.1 28.2 29.6 30.8
15欧 26 27.5 29.3 31.5 33.2
方案一：如图甲，先接入R1，闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R2和R3，记录温度值。
方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值。
（1）请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由 。
（2）选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如上表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是 。
（3）为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有 。（写出一点）
03 焦耳定律
1．某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 ，此时处于 档工作状态。
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的眼风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作6000秒，暖风机所消耗的电能是多少？
2．如图是一条电热毯电路的示意图，R0发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻。S是控温开关。电热毯高温挡时功率为40W。请回答（不考虑温度对电阻值的影响）：
（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于 （填“断开”或“闭合”）状态。
（2）计算发热电阻丝R0的阻值是多大？
（3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在50min内R0产生的热量是多少？
3．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？
1．下列事例中，不属于利用电热工作的是（ ）
A．用家用电饭锅煮米饭 B．用电烙铁焊接电器元件
C．用电热孵卵器孵小鸡 D．用继电器作烟雾报警器
2．如图是研究电流产生热量实验装置的一部分，两个透明容器内密封着等质量、同温度的空气，容器内的电热丝阻值不同。在通电时间相同的情况下，下列判断不正确的是（ ）
A．该装置探究的是：通电导体产生的热量多少与电阻的关系
B．该装置通过U形管液面的高度差显示容器内空气温度的变化
C．与甲相连的U形管液面升高得少，是因为通过甲容器中的电流小
D．与乙相连的U形管液面升高得多，是因为乙容器中电阻大放热多
3．下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（ ）
A． B． C． D．
4．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A。这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（ ）
A．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J
C．W=7200J，Q=200J D．W=7200J，Q=3800J
5．如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，煤油的质量、初温均相同，5分钟后观察到甲瓶中温度计示数比乙瓶高，若电阻丝的电阻分别为R甲和R乙，通过的电流分别为I甲和I乙，则（ ）
A．I甲 > I乙，R甲> R乙 B．I甲 = I乙，R甲> R乙
C．I甲 = I乙，R甲< R乙 D．I甲 > I乙，R甲< R乙
6．小科用下图所示电路探究“电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃管越粗实验现象越明显
B．两电阻丝R甲、R乙可用铜线代替
C．用煤油代替水是因煤油有颜色便于观察
D．该装置还可以研究导体产生的热量与电流大小的关系
7．小科用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温府达到80℃时，该油墨会变成无色，以下选项不正确的是（ ）
A．利用通电后油墨升温变色来观察产热情况属于转换法
B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻
C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片P往右移
D．该实验控制的变量是电流和通电时间相同
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。两个相同的透明容器中密封着等量且初温相同的空气，甲、乙两U形管中液面初始状态是等高湘平，通电一段时间后液面的高度如图所示。以下说法错误的是（ ）
A．通电后电阻丝的内能增大是通过电流做功实现的
B．实验可以得出电流通过电阻产生的热量多少与电流大小有关
C．本实验利用U形管内液面的高度差反映产生热量的多少，这种方法是转换法
D．如果将乙图上方5的电阻也放在右边的容器内，重复上述实验，一段时间后，乙管内液面的高度差比甲更大
9．如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（ ）
A．W1C．W1=W2 Q1>Q2 D．W110．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，某同学设计了如图所示的装置。将两段阻值不同的电阻丝分别密封在两个完全相同的小塑料盒中，塑料盒内分别插着相同的温度计，电源电压不变。闭合开关，相同时间内A温度计温度上升快，则下列说法不正确的是（ ）
A．相同时间内电阻R1产热量多
B．R1两端电压大于R2两端的电压
C．实验中所用的两个电阻的阻值是R1>R2
D．该实验为探究电流产生的热量与电流大小是否有关
11．如图所示装置中，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中的液体分别是水、水、煤油，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙、R丙，烧瓶内都有相同的温度计。某科学实验小组借助该装置对“探究电热多少与哪些因素有关”、“比较不同物质的吸热能力”两实验及相关问题展开了讨论，在关于该实验装置的叙述中正确的是（ ）
A．若探究“电热多少与电阻大小有关”可选用甲、丙两烧瓶
B．若探究“不同物质的吸热能力”，则物质吸热量即为温度计示数
C．在利用该装置进行的探究实验中存在多个变量，无法进行探究
D．若通电相同时间，温度计示数高低关系为T丙 > T乙 > T甲
12．如图所示是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现，电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则（ ）
A．电路中的电流为4A
B．电动机两端的电压为2V
C．电动机的机械功率为3W
D．1min内在电阻R上产生的热量为60J
13．如图所示为“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．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
C．不改变导线的连接方式，将左边容器中的电阻丝换成10欧的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
D．不改变导线的连接方式，将右边容器上方的5欧电阻丝也放入右边容器内，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
14．有两根电阻丝R1、R2和一个电源E，且电源E两端电压保持不变。如果只将电阻丝R1接在电源E两端，电阻丝R1在120s内产生的热量为12Q；如果将电阻丝R1、R2并联接在电源E两端，电阻丝R1、R2在60s内产生的总热量为8Q，则（ ）
A．R1∶R2＝1∶4
B．R1∶R2＝1∶3
C．如果将电阻丝R1、R2串联接在电源E两端，为使电阻丝R1、R2产生的总热量为4Q，则需要通电的时间为320s
D．如果将电阻丝R1、R2串联接在电源E两端，为使电阻丝R1、R2产生的总热量为4Q，则需要通电的时间为150s
15．科学兴趣小组制作“可调式电热水壶”，要求满足：闭合开关后，顺时针调节旋钮滑片P时，通过发热体的电流增大，产热加快；同时显示仪（电压表）示数增大。下列设计符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
16．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，通电一段时间后，发现两U形管中液面存在差异，说明电流通过导体产生的热量与 （选填“电阻大小”“通电时间”或“电流大小”）有关。根据焦耳定律可知，本段时间内，左、右两容器中电阻产生的热量之比为 。
17．如图所示，电源电压恒为12V。闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是 W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J。
18．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A。这台电动机正常工作时，10s消耗的电能为 J，产生的热量为 J，该电动机的效率为 。
19．如图甲是非接触式红外线测温枪，它是通过接收人体辐射的红外线来显示被测人的体温。当人体温度超过设定值时测温枪报警，持续时间3秒。
（1）图乙是它的工作原理图，R是滑动变阻器，R0是热敏电阻，当人体温度升高时，电压表示数将变小。则其所用的热敏电阻阻值随温度变化的特点是图丙中的 曲线；
（2）若热敏电阻R0在检测到体温达到37.5℃的人体而报警时，其阻值为100Ω，报警电压为2V，电源电压恒为5V，则图乙电路中滑动变阻器R在报警过程中产生的热量为 焦。
20．在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中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，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。
（1）要探究电热与电阻的关系，应选用 组合，并将它们 接到电源两端进行实验。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是： 。
（3）实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是 。
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” D．探究平面镜成像的特点
21．某兴趣小组探究电流热效应的影响因素，设计了如图所示的电路。2只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根电阻丝R甲和R乙（R甲（1）电流表示数如图乙所示，此时电流为 安；
（2）该实验可以得出的结论为 ；
（3）用该电路能否研究电热跟通过导体电流大小的关系，并说明理由。
22．如图所示是研究“电流产生热量大小跟电阻大小关系”的实验。现两个相同的烧瓶中均装入50克的煤油，两个烧瓶中电阻丝阻值不同，电阻丝甲阻值为5欧，甲乙两个烧瓶中煤油初始温度均为20℃。当闭合开关后，电流表读数为0.8安，经过200秒的时间，观察、记录两个烧瓶中煤油的温度变化。假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持不变，已知煤油的比热容c=2.1×103焦/（千克·℃）。
（1）若电阻丝乙阻值大于电阻丝甲，你预测“两个烧瓶中煤油的温度变化”的结果是 ；
（2）请利用实验数据列式计算来验证你的猜想结果：
①200秒内，烧瓶甲中电阻丝产生的热量 ；
②200秒后，烧瓶甲中煤油的温度 ；（结果保留一位小数）
（3）若要利用上述实验器材继续研究“电流产生热量大小跟电流大小关系”，在上述实验结束后，接下来实验操作应该是 。
23．学正小组利用如图装置研究电热跟哪些因素有关。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想，实验步骤如下：
①将阻值为和的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶（瓶塞上各插1根相同的玻璃管）中，按图所示连接电路；
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2；
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置；
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4；
（1）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例 ；
（2）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想，为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有 ；
（3）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？ ；
（4）若猜想成立，且不考虑热量损失，本实验中Δh1、Δh2、Δh3、Δh4之间的定量关系是 。
24．便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下表。完成下列问题：
项目 参数
工作电压（V） 20
低档位功率（W） 5
高档位功率（W） 10
（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，加湿器属于 档位；
（2）加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大？
（3）加湿器高档位工作6小时，将消耗多少电能？
25．小宁用一个88Ω的电阻R1、开关和导线等器材制作了一个电烤箱，将电烤箱接入电压为220V的家庭电路，简化电路如图甲所示。
（1）求通过R1的电流和R1消耗的电功率。
（2）小宁发现用图甲的方式烘烤蛋糕耗时过长，找来一个与R1相同规格的电阻R2进行改装，改装后电路如图乙。闭合开关S后，通电10min，求改装后电烤箱产生的热量。
26．如图甲所示为某家用电暖器，如图乙所示为其简化电路。已知R1=55Ω，R2=44Ω，在220V的额定电压下工作，通过控制开关可实现低、中、高三种不同的功率。计算：
（1）该电暖器对外最高功率供热时，开关S1、S2的状态分别为 ；
（2）该电暖器在对外供热时的最低功率为 千瓦；
（3）该电暖器中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量为 焦。
27．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温档和低温档的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）电热丝加热时，把电能转化为 ；
（2）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温档”或“低温档”）；
（3）电阻丝R1的阻值；
（4）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量是多少？
28．小科同学为实现衣服快速晾干，计划利用电源、小型风机M、电热丝R、导线等元件做一个简易烘衣机，如图是他设计的烘衣机外形及其电路结构图。其中U0=6伏，R=10欧，电动机的内阻为4欧，当开关闭合时测得电流表示数为1.5安。回答下列问题：
（1）开关闭合后，计算电热丝工作10分钟产生的热量。
（2）工作10分钟，计算风机产生的机械能。
（3）尝试工作几次后小科发现：电流表示数会不断减小，同时刚开始工作时干衣室内温度变化不明显，而当衣物快烘干时，干衣室内的温度逐步升高。请你分析造成这种现象的原因。
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