《科学探究：电流的热效应》培优练习
如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（ ）
A. ，A管中的液面较高 B. ，A管中的液面较低
C. ，A管中的液面较高 D. ，A管中的液面较低
关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（ ）
A. 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B. 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C. 根据可知，相同时间内产生的热量与电阻无关
D. 根据可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
下列生活实例中，属于利用电流热效应工作的是（ ）
A. 利用排气扇通风换气 B. 给电脑显示器安装散热窗
C. 利用抽油烟机吸油烟 D. 定期给家用电器通电驱潮
将一台标有“220V?60W”字样的电扇接在220V的电压下，在10s的时间内，它产生的热量（ ）
A. 等于600?J B. 大于600?J C. 小于600?J D. 无法确定
图甲是小灯泡的电压--电流图象。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，（ ）
A. 电流表的示数为
B. 滑动变阻器R接入电路中的电阻为
C. 电路消耗的总功率为
D. 10s内滑动变阻器R产生的热量为
如图电路，电源两端电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电压表V1、V2的示数之比为5：2；当开关S1闭合，S2断开时，电压表V1、V2的示数之比为3：2．在后一种情况下在相同通电时间内，电阻R1与R2产生的热量之比为（ ）
A. 3：2 B. 1：3 C. 2：3 D. 3：4
如图是一个玩具汽车上的控制电路，对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1欧，保护电阻R为4欧，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6伏和2伏，则（ ）
A. 电路中的电流为4安 B. 电动机两端的电压为2伏
C. 电动机的机械功率为3W D. 1分钟在电阻R上产生热量60焦
为了探究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”．小伟采用了如图所示的实验装置．两个玻璃瓶内装满煤油，用插有细玻璃管的橡皮塞封闭玻璃瓶，煤油中的电阻丝通过橡皮塞上的接线柱与电路相连，已知电阻R1＜R2．
（1）为使通过电阻R1、R2的电流相等，实验中R1、R2应采用______（填写“串联”或“并联”）
（2）在通电时间相同时，两玻璃管内煤油上升较高的是______（选填“甲”或“乙”）瓶．由此可知．在通电时间相同、电流相等的情况下，电阻越大，电流产生的热量越______（填写“多”或“少”）．
小刚同学在家中准备测量图所示的电热水壶的热效率。他把家中其他用电器都与电源断开，仅让该电热水壶给水加热。加热一段时间后，把壶中质量为 1kg 的水从 20℃加热到100℃；加热前、后电能表示数如图所示。求：（c水=4.2×103J/（kg?℃））
（1）水吸收的热量?
（2）电热水壶的热效率。
养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。如图是某款养生壶及其铭牌，求：
（1）养生壶正常工作时的电阻；
（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间；【c水=4.2×103J/（kg?℃）】
（3）用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将1kg水从20℃加热到85℃，实际用时363s，通过电能表测得此过程共耗电3.726×105J，此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大。（设养生壶的电阻和加热效率不变）。
型号 CH-M16
额定电压 220V
频????率 50Hz
额定功率 1000W
容????量 1.2L
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
解：由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，
密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B侧玻璃管液面较高。
因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；
由上分析知，B正确。
故选：B。
由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答。
本题考查了串联电路的电流特点和焦耳定律的应用，关键是明白U形管在实验中的作用。
2.【答案】D
【解析】
解：A、根据Q=I2Rt可知，由于没有说明电流一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越多，故A错误；
B、根据可知，由于没有说明电压一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越少，故B错误；
C、根据Q=UIt可知，此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积，
而根据焦耳定律可知，电流通过导体时产生的热量与电阻有关，故C错误；
D、根据Q=I2Rt可知，在电流、通电时间一定时，电流通过导体时产生的热量与导体的电阻成正比，故D正确。
故选：D。
焦耳定律的定义式是Q=I2Rt，导出式有和Q=UIt，如果不是纯电阻电路，只能用定义式来算；
如果是纯电阻电路，关键是看控制什么因素一定，决定用哪个公式来计算，如电流一定时用Q=I2Rt，电压一定时用。
本题考查学生对焦耳定律公式及推导公式理解和掌握，判断电热的多少，一要判断是否纯电阻电路，决定导出式是否可用；如果非纯电阻，只能用Q=I2Rt，如果是纯电阻，Q=I2Rt和都适用；二要找出U不变还是I不变，如果U不变，用?，如果I不变，用Q=I2Rt。
3.【答案】D
【解析】
解：
A、利用排气扇通风换气是电动机的工作，是通电导体在磁场中受力，不合题意；
B、给电脑显示器安装散热窗，是防止电热带来的损害，不合题意；
C、利用抽油烟机吸油烟是电动机的工作，是通电导体在磁场中受力，不合题意；
D、定期给家用电器通电驱潮是利用电流的热效应来工作的，符合题意．
故选D．
解答本题应掌握：（1）电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应．
（2）电流流过导体时导体周围产生磁场，这种现象是电流的磁效应．
（3）电流流过导体时导体发生化学变化，这种现象是电流的化学效应．
明确各设备的结构及工作原理，常握电流的三种效应，即可解决本题．
4.【答案】C
【解析】
解：由电风扇铭牌可知，电风扇的额定功率是60W，在10s内它消耗的电能W=Pt=60W×10s=600J；
电风扇工作时主要把电能转化为机械能，产生一小部分热量，因此电风扇产生的热量小于600J；
故选C．
电风扇正常工作时，消耗的电能主要转化为机械能，有一小部分转化为内能，据此分析答题．
从能量转化的角度分析问题是本题正确解题的关键，应注意生活中常用电器的能量转化情况：一、消耗电能全转化为内能的：电熨斗、电饭锅、电烙铁、电饭锅；二、消耗电能转化为内能和机械能的：电风扇、电吹风、电动机．
5.【答案】C
【解析】
解：
A、当小灯泡的功率为0.75W时，根据图甲可知，灯泡L两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为I=0.3A，即电流表的示数为0.3A，故A错误；
B、根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压：
U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V，
由I=可得，滑动变阻器R接入电路中的电阻：
R滑=≈6.7Ω，故B错误；
C、电路消耗的总功率：
P总=U总I=4.5V×0.3A=1.35W，故C正确；
D、变阻器R在10s内产生的热量：Q=W滑=U滑It=2V×0.3A×10s=6J，故D错误。
故选：C。
A、根据图甲，由P=UI确定当小灯泡的功率为0.75W时，灯的电压和通过的电流；
B、根据串联电路电压的规律，由欧姆定律可求变阻器连入电路中的电阻；
C、根据P=UI求电路消耗的总功率；
D、根据Q=W=U滑It求10s内滑动变阻器R产生的热量。
本题考查串联电路的规律、电功率公式和电热公式和欧姆定律的运用，关键是确定当小灯泡的功率为0.75W时，灯的电压和通过的电流。
6.【答案】A
【解析】
解：（1）当开关S1、S2都闭合时，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=可得：
===，
解得：=；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由Q=I2Rt可得，相同通电时间内电阻R1与R2产生的热量之比：
===．
故选A．
（1）当开关S1、S2都闭合时，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电流表的示数求出两电阻的比值关系；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，三电阻串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，根据串联电路的电流特点和Q=I2Rt求出相同通电时间内电阻R1与R2产生的热量之比．
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和电压表所测电路元件的判断．
7.【答案】D
【解析】
解：由电路图可知，电动机M和电阻R串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R两端的电压．
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I===0.5A，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电动机两端的电压：
UM=U-UR=6V-2V=4V，故B错误；
电动机消耗的电功率：
PM=UMI=4V×0.5A=2W，
电动机线圈的热功率：
P热=I2RM=（0.5A）2×1Ω=0.25W，
则电动机的机械功率：
P机械=PM-P热=2W-0.25W=1.75W，故C错误；
1分钟在电阻R上产生热量：
QR=I2Rt=（0.5A）2×4Ω×60s=60J，故D正确．
故选D．
由电路图可知，电动机M和电阻R串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R两端的电压．根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出电动机两端的电压，根据P=UI求出电动机消耗的电功率，根据P=I2R求出电动机线圈的热功率，电动机的机械功率等于电动机消耗的电功率减去热功率，利用Q=I2Rt求出1分钟在电阻R上产生热量．
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器，欧姆定律不适用．
8.【答案】串联；乙；多
【解析】
解：（1）由电路图知：电阻R1与R2首尾顺次连接，它们间是串联，
这样可以控制流过两电阻的电流与通电时间相等；
（2）电阻R1与R2串联，流过它们的电流I及通电时间t都相等，已知R1＜R2，
由Q=I2Rt知：Q1＜Q2，两烧瓶中的煤油质量m相等，煤油的比热c相等，由△t=可知：
△t甲＜△t乙，所以乙烧瓶中煤油温度上升较高；因为R1＜R2，Q1＜Q2，由此可知，
在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多．
故答案为：（1）串联；（2）乙；多．
（1）分析电路图可知两电阻的连接方式；
（2）电阻产生的热量被烧杯中的煤油所吸收，煤油温度升高，
由Q=I2Rt及Q=mc△t的变形公式可分析出哪个烧瓶温度升高快；
根据煤油温度的升高的大小可知电阻产生的热量多少，由Q=I2Rt可得出结论．
本题是一道实验题，考查了电路元件的连接方式，判断煤油温度升高的多少，分析实验现象得出实验结论等问题，本实验应用了控制变量法与转换法，解题时注意领会．
9.【答案】解：（1）水吸收热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×105J；
（2）消耗电能：
W=2017.6kW?h-2017.5kW?h=0.1kW?h=0.1×3.6×106J=3.6×105J，
电水壶的热效率：
η=×100%=×100%≈93.3%。
答：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电水壶的热效率为93.3%。
【解析】
（1）知道水的质量、初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）根据加热前、后电能表示数求出消耗电能，水吸收的热量和消耗电能的比值即为电水壶的热效率。
本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电功的计算、电水壶效率的计算，要注意区分哪些是有用能量（被水吸收的）、哪些是总能量（消耗的电能）。
10.【答案】解：
（1）由P=可得，养生壶正常工作时的电阻：
R===48.4Ω。
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（85℃-20℃）=2.73×105J，
由η=可得，养生壶消耗的电能：
W===3×105J，
由P=可得，养生壶工作时间：
t===300s；
（3）在用电高峰时，养生壶仍然将1kg水从20℃加热到85℃，且加热效率不变，所以养生壶消耗的电能不变，仍然为3×105J，
则养生壶的实际功率：
P实===W≈826W，
养生壶的电阻不变，由P=可得实际电压：
U实===200V，
此过程共耗电3.726×105J，则电路的总功率：
P总===1026W，
因为P总=P实+P液晶，
所以液晶电视机的实际功率：
P液晶=P总-P实=1026W-826W=200W，
由P=UI可得，通过液晶电视机的电流：
I===1A。
答：（1）养生壶的电阻是48.4Ω
（2）工作时间是300s。
（3）实际电压是200V，通过液晶电视机的电流是1A。
【解析】
（1）已知养生壶的额定功率和额定电压，由电功率公式的变形公式可以求出养生壶的电阻；
（2）已知水的质量、水的比热容和水温的变化，利用热量公式求出水吸收的热量；
求出电热水壶产生的热量，然后应用功率公式的变形公式求出电热水壶正常工作的时间。
（3）求出用电高峰，实际电功率，然后可求得其实际电压，分别求得电路实际总电功率和电养生壶的实际电功率，然后可知液晶电视机的实际电功率，再利用P=UI可求通过液晶电视机的电流。
本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活息息相关，使学生觉得学了物理有用，在应用时要注意应结合题意选择合适的计算公式。
《科学探究：电流的热效应》基础练习
将规格都是“220V100W ”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ ）
A. 三个用电器产生的热量一样多 B. 三个用电器消耗的电能一样多
C. 电视机产生的热量最多 D. 电风扇产生的热量最多
如图的电炉，当通电一段时间后电阻丝变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，这主要是因为（ ）
A. 导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线消耗的电能很少
B. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
C. 导线散热比电阻丝快
D. 导线的绝缘皮隔热
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
如果电烙铁、电视机和电风扇上都标有“220V?150W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（ ）
A. 电烙铁 B. 电视机 C. 电风扇 D. 一样多
关于电流通过导体时产生的热量，下列说法中正确的是（ ）
A. 根据可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越少
B. 根据可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多
C. 根据可知，时间相同，电压越大，电流产生的热量越多
D. 根据可知，时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多
如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是l0V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数为4V
B. 电路消耗的总功率是5W
C. 通电lmin电流通过电动机产生的热量是60J
D. 通电lmin电动机产生的机械能是360J
将规格都是“220V?100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ ）
A. 电烙铁产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最多
C. 电视机产生的热量最多 D. 三个用电器产生的热量一样多
将如图所示的四组电阻（R1＜R2）分别接到相同的电源电压下，1min内产生热量最多是（ ）
A. B. C. D.
某电饭锅简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。电热丝R1的阻值为______Ω；通电30min电饭锅产生的热量为______J。
小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电流的热效应工作的，发热元件是一个阻值为484Ω的电阻，将其接在家庭照明电路中通电3600s产生的热量为______J；她家电能表铭牌上标有“2000r/（kW?h）”，消耗上述电能时，电能表的转盘转______圈．
如图是某电热暖手宝的主要参数．选用水作为吸热或放热物质，是因为水的______ 较大．已知水的初温为15℃（C水=4.2×103J/（kg?℃），接通电源正常工作6min时暖手宝处于______ 状态（选填“通电加热”或“自动断电”．）
圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如下图所示的实验装置，请仔细观察甲、乙两图：
（1）实验中通过观察两个U形管中的______变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．
（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系．
（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过______的越大，电阻产生的热量越多．
根据下列两个实验，回答相关问题：
（1）电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出。小明同学为了“探究影响电流做功的因素”，设计了如图1所示的实验，通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少。该实验是通过观察______比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为______能；将滑动变阻器的滑片P向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被吊起的高度也变大了，这说明______。
（2）实际生活中，用电器接通电源后，都伴有热量的产生，小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图2所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
??? 在实验过程中，通过观察U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少：图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系，图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与______的关系，综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是______。
某电热水器标有“220V5A”字样，将它接在家庭电路中正常工作2000s，使水箱内50kg、初温为20℃的水加热到30℃．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]求：
（1）水吸收的热量；
（2）该热水器的加热效率．
如图所示电路，电阻R′的阻值为50Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω，电源电压10V保持不变，闭合开关，求：
（1）当P移至a端时，电阻R′消耗的功率；
（2）当P移至b端时，电路中的电流大小和通电2min产生的热量。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
解：三用电器接入家庭电路中时它们两端的电压均为U=220V，实际功率P实=P额=100W，
由P=的变形式W=Pt可知，通电时间相同时，三用电器消耗的电能相同，故B正确；
因电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电视机将一部分电能转化为光能，电烙铁把电能全部转化为热量，
所以，产生热量最多的是电烙铁，故ACD错误．
故选B．
由题意知，三种用电器的额定电压都是220V，额定功率都是100W；家庭电路电压是220V，把这三个用电器接入家庭电路，三个用电器都正常工作，实际功率相同都等于额定功率，通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同；通过分析三种用电器工作时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器．
知道电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键．
2.【答案】A
【解析】
解：电炉丝跟导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故B错；
因为Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，
所以产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，
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A正确，CD错。
故选：A。
电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断。
本题主要考查学生对焦耳定律的了解与掌握，分析时注意用好控制变量法。
3.【答案】C
【解析】
解：
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；
因为Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，
所以产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，
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正确，BD错。
故选：C。
电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断。
本题主要考查学生对焦耳定律的了解与掌握，分析时注意用好控制变量法。
4.【答案】A
【解析】
解：三个电器功率一样，它们都在额定电压下工作相同时间，它们消耗的电能一样。电视机主要是把电能转化为声能和光能；电风扇主要是把电能转化为机械能，只有电烙铁将电能全部转化为热能。故三个用电器产生的热量最多的是电烙铁。
故选：A。
根据电视机、电烙铁和电风扇这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断。
这三种用电器中，只有电烙铁把电能全部转化为内能，据此可顺利做出判断。
5.【答案】D
【解析】
解：A、没有说明控制电压一定，故不可用该公式进行计算，结论不一定正确；
B、没有说明控制电流一定，故不可用该公式进行计算，结论不一定正确；
C、此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积，与电阻是否有关要看定义式，故结论不正确；
D、电流、时间一定时，电热与电阻成正比，故结论正确．
故选D．
焦耳定律的定义式是Q=I2Rt，导出式有和Q=UIt，如果不是纯电阻电路，只能用定义式来算，如果是纯电阻电路，关键是看控制什么因素一定，决定用哪个公式来计算，如电流一定时用Q=I2Rt，电压一定时用．
判断电热的多少，一要判断是否纯电阻电路，决定导出式是否可用，如果非纯电阻，只能用Q=I2Rt，如果是纯电阻，Q=I2Rt和都适用；二要找出U不变还是I不变，如果U不变，用，如果I不变，用Q=I2Rt．
6.【答案】C
【解析】
解：由电路图可知，定值电阻与电动机组成串联电路，电压表V测电源电压，电压表V1测电动机电压，
（1）由I=可知，电阻R两端电压UR=IR=1A×4Ω=4V，电动机两端电压UM=U-UR=10V-4V=6V，则电压表V1示数是6V，故A错误；
（2）电路消耗的总功率P=UI=10V×1A=10W，故B错误；
（3）通电1min电动机产生的热量Q=I2RMt=（1A）2×1Ω×60s=60J，故C正确；
（4）通电lmin电动机产生的机械能：W机械=UIt-Q=6V×1A×60s-60J=300J，故D错误。
故选：C。
分析清楚电路结构，然后根据串联电路特点、欧姆定律、电功率公式及电功公式分析答题。
分析清楚电路结构、熟练应用欧姆定律、电功及电功率公式即可正确解题；解题时要注意：电动机是非纯电阻电路，电动机消耗的热功率小于电动机的总功率。
7.【答案】A
【解析】
解：由于U=220V，
则三种用电器的实际功率：
P=P额=100W；
因为W=Pt，
所以三种用电器消耗的电能相同；
电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能。
故产生热量最多的是电烙铁。
故选：A。
分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）、通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。
电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。
8.【答案】D
【解析】
解：
串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，
Q放=W=t可知电压和通电相间相同的条件下，两电阻并联时产生热量最多．
故选D．
根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小，根据Q放=W=t得出它们在相同的时间内放出热量的关系．
本题考查了焦耳定律的灵活应用，关键是根据电阻的串并联判断选项中总电阻之间的关系．
9.【答案】22；8.91×105
【解析】
解：
（1）由电路图可知，当开关S闭合，电路为R2的简单电路，电路中的电流大，由P=UI可知，电饭锅的总功率大，处于加热状态，
当S闭合时，电阻R1与R2串联，电路中的总电阻大，电路中的电流小，由P=UI可知，电饭锅的总功率小，处于保温状态，
电热丝R2的阻值为：R2===88Ω；
电阻丝R1和R2串联的总电阻：R总===110Ω；
则电热丝R1的阻值为：R1=R总-R2=110Ω-88Ω=22Ω；
（2）由图乙知，通电30min，加热15min，保温15min，
电饭锅产生的热量：Q=UI大t1+UI小t2=220V×2.5A×15×60s+220V×2A×15×60s=8.91×105J。
故答案为：22；8.91×105。
（1）由电路图可知，当S闭合时，电阻R2工作，电路中的电流大，电饭锅的电功率最大处于加热状态；当开关S断开时，电路中R1和R2串联，电路中的电流小，电饭锅的电功率最小处于保温状态，根据图乙可知电路中的最大和最小电流，根据R=算出电阻；
（2）根据图乙中电流与时间的关系以及W=UIt算出通电30min电饭锅产生的热量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用等，分析好电路中的电流最大和最小时电路的连接方式是关键。
10.【答案】3.6×105；200
【解析】
解：（1）电热驱蚊器，接在家庭照明电路中通电3600s产生的热量：
Q=W=t=×3600s=3.6×105J；
（2）消耗的电能：
W=3.6×105J=0.1kW?h，
因每消耗1kW?h的电能，电能表转盘转过2000r，
所以，此时电能表转盘的转数：
n=0.1kW?h×2000r/（kW?h）=200r．
故答案为：3.6×105；200．
（1）照明电路的电压为220V，根据Q=W=t求出通电3600s产生的热量；
（2）2000r/（kW?h）表示的是电路中每消耗1kW?h的电能，电能表转盘转过2000r，据此求出电能表转盘的转数．
本题考查了电热和电能表转数的计算，关键是知道家庭电路的电压为220V和纯电阻用电器Q=W，要记住1kW?h=3.6×106J．
11.【答案】比热容；通电加热
【解析】
解：（1）因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝里面用水作为吸热或放热物质；
（2）此时消耗的电能是：W=Pt=500W×360s=180000J；
据公式Q吸=cm△t可知，△t==≈42.9℃；
由于初温是：15℃，所以此时的末温是：15℃+42.9℃=57.9℃，小于65℃，故处于加热状态．
故答案为：比热容；通电加热．
（1）水的比热容大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（2）知道功率和加热时间，可以计算出消耗的电能，这些电能转化为水的内能，所以知道水的质量，根据热量的计算公式Q吸=cm△t计算出水升高到的温度即可判断．
此题考查水的比热容最大的应用和吸热公式的应用，是一道综合题．
12.【答案】液面高度；电阻；电流
【解析】
解：
（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；
（3）图乙装置中一个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知I右=I内+I外，
所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系．
得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多．
故答案为：（1）液面高度；（2）电阻；（3）电流．
（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电压不变，因此需要电阻并联．
本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型．
13.【答案】物体被提升的高度；机械；当时间相同时，电压越大，通过的电流越大，电流做功越多；液面高度；电阻大小；电流大小；电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，产生的热量越多。
【解析】
解：（1）图1所示的实验是通过观察物体被提升的高度来比较电流在不同情况下做功多少的；
由W=UIt可知，当时间相同时，电压越大，通过的电流越大，物体被吊起的高度也越大，说明电能转化为物体的机械能越大，即电流做功越多。
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法可知，这是探究电流产生热量跟电阻的关系；通过一段时间后，b容器中U形管液面高度差大，电流产生的热量较多；
图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，由串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等，即I右=I左；两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左=I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，根据控制变量法可知，这是探究电流产生热量跟电流的关系；通过一段时间，c容器中U形管液面高度差大，电流产生的热量多；
综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是：电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，产生的热量越多。
故答案为：（1）物体被提升的高度；机械；物体被提升的高度；当时间相同时，电压越大，通过的电流越大，电流做功越多；
（2）液面高度；电阻大小；电流大小；电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，产生的热量越多。
（1）电流做的功过程中，将电能转化为物体的机械能；
根据W=UIt进行分析，即当时间相同时，电压越大，电流越大，电流做的功就越多，电流转化为物体的机械能就越多；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；
综合分析图甲乙两装置的实验现象得出结论。
本题考查电流做功的实质及影响大小的因素，同时也探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关，考查控制变量法及转换法的运用和分析现象归纳结论的能力。
14.【答案】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J∕（kg?℃）×50kg×（30℃-20℃）=2.1×106J；
（2）电热水器正常工作2000s消耗的电能：
W=UIt=220V×5A×2000s=2.2×106J；
电热水器加热时的热效率：
η=×100%=×100%≈95.5%．
答：（1）水吸收的热量为2.1×106J；
（2）热水器的加热效率为95.5%．
【解析】
（1）知道水的质量和比热容以及温度的变化，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）先根据W=UIt求出消耗的电能，然后根据η=×100%求出电热水器加热时的热效率．
本题是一道电学与热学的综合计算题，熟练应用电功率变形公式、热量公式、电功公式、效率公式即可正确解题．
15.【答案】解：
（1）当P移至a端时，电阻R′与滑动变阻器R并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
则电阻R′消耗的功率：P′===2W；
（2）当P移至b端时，电阻R′被短路，是滑动变阻器R的简单电路，且接入阻值最大为100Ω，
则电路中的电流：I===0.1A，
通电2min产生的热量：Q=I2Rt=（0.1A）2×100Ω×2×60s=120J。
答：（1）当P移至a端时，电阻R′消耗的功率为2W；
（2）当P移至b端时，电路中的电流大小为0.1A和通电2min产生的热量为120J。
【解析】
（1）当P移至a端时，电阻R′与滑动变阻器R并联，根据并联电路的电压特点可知各支路两端的电压相等，利用P=即可求出R′消耗的功率；
（2）当P移至b端时，电阻R′被短路，是滑动变阻器R的简单电路，由欧姆定律即可求出电流，利用Q=I2Rt即可求出产生的热量。
本题考查并联电路特点、欧姆定律和焦耳定律的应用，注意分析电路，利用公式好即可解答。
《科学探究：电流的热效应》提高练习
把两完全相同的电阻丝串联后接在电压为的电源上，它们在时间t内产生的热量为；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量为，则为（ ）
A. 2：1 B. 1：2 C. 4：1 D. 1：4
电阻丝剪掉十分之一后，接入原来电路，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（ ）
A. 10：9 B. 1：10 C. 10：1 D. 9：10
在探究实验中，用两根相同的电阻丝和一个电压不变的电源加热一杯水，则（ ）
A. 将两根电阻丝串联后加热，水温升高最快
B. 将两根电阻丝并联后加热，水温升高最快
C. 只用其中一根电阻丝加热，水温升高最快
D. 因为电源电压一样，所以哪种连接方式加热，水温升高速度都相同
家用洗衣机的主要部件就是电动机，若一个洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A，电动机线圈电阻为4Ω，则每分钟电流通过线圈产生的热量为（ ）
A. 960J B. C. D. 440J
如图所示的电路中，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“6V，3W”的字样，电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω，2A”的字样．求：
（1）小灯泡L正常工作时的电阻；
（2）开关S1与S2都断开，S闭合时，R1在10min内产生的热量；
（3）当开关S1、S2、S都闭合，电流表的示数为1.5A时，R2消耗的电功率．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
解：设每根电阻丝的电阻为，
当两电阻串联时，总电阻，
当两电阻并联时，总电阻，
由，相同时间内两种情况下产生的热量之比：
．
故选：D．
根据电阻的串联和并联求出两种情况下电路中的电阻之比，再根据焦耳定律求出相同时间内两种情况下产生的热量之比．
本题主要考查的是电热公式的灵活应用，在解答这类题时，首先一定要注意题中的条件（等量关系）是什么，然后再选择合适的公式即可正确解题．
2.【答案】A
【解析】
解：电阻丝剪掉后，电阻变为原来的，即现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系：
R现在：R原来=R：R=9：10，
因电流通过电炉丝做功消耗电能全部转化为内能，且电源的电压不变，
所以，由Q=W=可知，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比：
Q现在：Q原来=：=R原来：R现在=10：9．
故选A．
电阻丝剪掉后，电阻变为原来的，知道仍然接在原来的电源两端，所加电压不变，利用Q=W=分析判断．
本题考查了学生对焦耳定律、并联电路的电压关系、影响电阻大小的因素的了解和掌握，为防止因颠倒而出错，记住规律：在并联电路中，除了电压相等外，各电阻的电流、电功、电功率、电热都与电阻成反比．
3.【答案】B
【解析】
【分析】
水温升高的快慢反映了产生电热的多少，而根据焦耳定律可知，电热的多少与电流的大小、电阻的大小和通电时间有关，根据具体的关系，结合选项中的描述可做出判断．
本题通过焦耳定律的变形公式，考查影响电热产生的原因，对公式Q=W=t的深入理解是解答此题的关键．
【解答】
A、将两根电阻丝串联后加热，根据Q=W=t可知，电源电压不变，通电时间一定，总电阻越大，产生的热量越少，水温升高越慢，故A错误；
?B、将两根电阻丝并联后加热，因为电阻越并越小，所以根据Q=W=t可知，电源电压不变，通电时间一定，总电阻越小，产生的热量越多，水温升高越快，故B正确；
C、只用其中一根电阻丝加热，电阻大于两电阻丝并联，由以上分析可知，产生的产生的热量少于并联时，水温升高不是最快的，故C错误；
D、根据Q=W=t可知，虽然电源电压一定，但不同的连接方式，电阻的大小不同，故水温升高速度不同，故D错误．
故选B．
4.【答案】A
【解析】
解：
通过线圈的电流产生的热量：
Q=I2Rt=（2A）2×4Ω×60s=960J．
故选A．
知道电动机线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据Q=I2Rt求出通过线圈的电流产生的热量．
本题考查了焦耳定律的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器，消耗的电能和产生的热量不相等．
5.【答案】解：（1）由P=得：
灯泡正常工作时的电阻：
RL===12Ω；
（2）开关S1与S2都断开，S闭合时，灯泡和R1串联，
电路中的电流：I====0.3A，
R1在10min内产生的热量：
Q=I2R1t=（0.3A）2×8Ω×10×60s=432J；
（3）当开关S1、S2、S都闭合，R1被短路，灯泡和滑动变阻器并联，小灯泡正常工作，
由P=UI得：
灯泡中的电流IL===0.5A，
R2支路电流I2=I′-IL=1.5A-0.5A=1A，
R2消耗的电功率：
P2=UI2=6V×1A=6W．
答：（1）小灯泡L正常工作时的电阻12Ω；
（2）R1在10min内产生的热量432J；
（3）R2消耗的电功率6W．
【解析】
（1）根据P=求出灯泡正常工作时的电阻；
（2）开关S1与S2都断开，S闭合时，灯泡和R1串联，根据I=求出电路中的电流，再根据Q=I2R1t求出R1在10min内产生的热量；
（3）当开关S1、S2、S都闭合，R1被短路，灯泡和滑动变阻器并联，小灯泡正常工作，电流表测量干路电流，根据P=UI求出灯泡中的电流，再求出R2支路电流，根据P=UI2求出R2消耗的电功率．
此题主要考查的是学生对电功率、欧姆定律、焦耳定律计算公式的理解和掌握，综合性很强，弄懂电路的连接方式是解决此题的关键．
