初中物理粤教版九年级上册第十五章15.4探究焦耳定律练习题(Word版有解析)

初中物理粤教版九年级上册第十五章15.4探究焦耳定律练习题
一、单选题
在如图所示的实物电路中，电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为”“，灯泡上标有“”的字样，闭合开关后调节滑动变阻器的滑片，在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是
A.
小灯泡正常发光时的电阻为
B.
向右移动滑片时，电压表的示数变小，小灯泡亮度变暗
C.
向右移动滑片时，电压表与电流表A的示数之比不变
D.
让小灯泡正常发光1min，滑动变阻器产生的电热为12J
如图所示是电阻甲和乙的图象，下列说法正确的是
A.
甲的电阻值保持不变
B.
乙的电阻值保持不变
C.
甲、乙并联接在电压为2V电源上时，乙的功率为
D.
甲、乙串联通过电路中电流为时，经过1s的时间，电阻甲产生的热量为
如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图。此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量。电路图中、是电热丝。：：：2：2，、可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求。开关S闭合时，下列说法不正确的是
A.
、同时断开时，设备运行处于白天用电状态
B.
、同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态
C.
、同时断开时，在相同时间内和产生的热量之比为2：1
D.
、同时闭合时，若电流表示数为6A，则的实际功率为880?W
图所示的家用电器中，主要利用电流热效应工作的是
A.
洗衣机
B.
电热水器。
C.
电冰箱
D.
笔记本电脑
一台电动机正常工作时线圈两端的电压为，线圈电阻为，线圈中电流为。这台电动机正常工作消耗的电能为W，产生的热量为Q，则???
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
如图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是
A.
迷你风扇
B.
笔记本电脑
C.
清洁机器人
D.
电暖气
一台电风扇通电后电流Ⅰ随时间t变化的图象如图所示，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为，后因机械故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为，忽略温度对电阻的影响，则
A.
B.
C.
D.
条件不足，无法比较和的大小
在探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关的实验中，某同学将两只阻值不同的电阻丝、分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的装置。已知，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是
A.
在相同的通电时间内，电阻丝产生的热量较多
B.
此装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关
C.
、串联是为了控制电流大小一定
D.
电流通过导体产生的热量的多少是通过电阻大小来体现的
某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为；只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为若两根电阻丝并联到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时间为t，则
A.
B.
C.
D.
如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在15s内定值电阻产生的热量为则下列结果不正确的是
A.
滑动变阻器R的最大阻值为
B.
的阻值为
C.
电源电压为12V
D.
先后两次消耗的电功率之比为16：9
二、多选题
下列物理知识与相关的生活实例连线错误的是
A.
大气压强--塑料吸盘
B.
扩散现象漫天飞雪
C.
液体的热胀冷缩--水银体温计
D.
电流的热效应--电风扇
用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min时各记录一次温度，如下表所示。已知，，加热的效率都为，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是
加热时间
0
3
水的温度
18
28
油的温度
18
43
A.
这种油的比热容为
B.
这种油的比热容为
C.
因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小
D.
加热效率没有达到，是因为电加热器把电能转化的内能没有全部被液体吸收
探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。如图甲和乙所示，两个透明容器中密闭着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来，连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。则
A.
在图甲中，通过两电热丝的电流不相等，是探究通过导体产生的热量与通过导体电阻的关系
B.
在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与导体电流的关系
C.
在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的高度来比较各容器中电热丝产生热量的多少的
D.
英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟的电阻二次方成正比，跟导体的电流成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
家用电饭煲有加热和保温两个档位，其简化电路如图所示。电饭煲的加热功率为800W，保温功率为忽略温度对电阻的影响。下列判断正确的是
A.
S接1时，电饭煲处于保温状态
B.
电阻的阻值为
C.
S接2时，和消耗的功率之比为4：3
D.
若实际电压为200V，电饭煲在保温状态下工作1210s，电流产生的热量为
三、填空题
两个电热丝、，：：5，若将它们串联在电路中，它们两端的电压之比：______，在相同的时间里，产生的热量之比：______；若将它们并联在电路里，通过它们的电流之比：______，两个电热丝的电功率之比：______。
由于导体存在电阻，电流通过导体时会因电流的______效应而造成大量的能量损耗．1911年荷兰科学家发现在极低温度下某些导体的______会突然消失，这种现象称为超导现象．近年来，我国在超导领域取得了举世瞩目的成就．用超导电缆输电，可大大降低能量损耗．有一段输电线路如图所示，输电电流为150A，输电线路的电阻为，若用超导电缆替代该线路输电，则可节约电能______．
如图所示，电热水壶上标有“”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻______。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为______J。
如图是某电热水壶加热和保温电路原理图，，，当开关断开，闭合，电热水壶处于______状态；该电热水壶的加热功率是______W。
四、综合题
小明同学学习了家庭电路的知识后，在生活中更加注意观察，他观察学校的电热净水饮水机及铭牌如图所示。
如图中碧丽牌净水饮水机铭牌，如果该净水饮水机正常工作50min，能将充满的水从加热至，请求出水吸收了多少热量？这个过程需要消耗多少电能？
由于安装的位置离固定插座太远，学校老师便到商店买了个多孔的移动插座如图所示：使用该插座一段时间后，闻到刺鼻的胶皮味道，细心的小明发现插座的导线上标有“”字样，请从安全用电的角度指出使用这个移动插座接碧丽牌电热净水饮水机时存在的问题，并说明原因。
如图是某品牌足浴盆的工作原理图，它有高温烧水和保温两个挡位，通过开关S进行调节，为电热丝。当处于高温烧水挡时，电路的总功率为1100W，当处于保温挡时，电路的总功率为22W。求：
足浴盆在高温烧水挡时的电流；
电热丝的阻值；
保温挡工作10min，电热丝产生的热量。
桂林的冬天湿冷且持续时间长，家家户户都备有取暖设备。如图甲所示是一款安全性能较好的家用电暖器，有“高温”、“低温”两档，铭牌见下表高温档功率未标出，图乙为其简化的电路原理图，开关S断开时，电暖器处于低温档。已知，请完成下列问题：
“高温”档正常工作的总电流是多少？
“低温”档正常工作的功率是多大？
若某房间内空气质量为50kg，空气温度为，设定空气的比热容为且保持不变，用该电暖器的“低温”档正常工作10min，放出的热量全部被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少？
有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压的电源、开关、电磁继电器线圈电阻不计电阻箱和热敏电阻组成；工作电路由电压为的电源和电阻为的电热丝组成。只有当线圈中电流达到60mA时衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻的阻值随温度变化关系如图乙所示。
求电热丝工作时的功率；
求电热丝正常工作100s产生的热量；
如果恒温箱的温度设定为，求电阻箱接入电路的阻值。
若要提高恒温箱的设定温度，可以______选填“增大”或“减小”电阻箱接入电路的阻值；若要将工作电路的功率增大1倍，可以给______选填“串联”或“并联”一个电阻为______的电热丝。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、小灯泡正常发光时的电阻：，故A错误；
B、滑动变阻器向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串联分压的原理，滑动变阻器分配的电压减小，即电压表示数减小，小灯泡两端电压变大，即示数变大，小灯泡变亮，故B错误；
C、滑动变阻器向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，即电压表与电流表A的示数之比等于滑动变阻器的阻值，故C错误；
D、小灯泡正常发光时的电流：
，
串联电路的总电压等于各部分电压之和，
，
小灯泡正常发光1min，滑动变阻器产生的电热：
故D正确；
故选：D。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡电压，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流。
灯泡上标有“”，根据变形可求小灯泡正常发光时的电阻；
根据串联电路的电流特点可知，滑动变阻器向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串联分压的原理，滑动变阻器分配的电压减小，即电压表示数减小，小灯泡两端电压变大，小灯泡变亮；
电压表与电流表A的示数之比等于滑动变阻器的阻值，据此分析；
由灯泡上标有“”，根据可求小灯泡的额定电流，再根据串联电路电压的特点，求出滑动变阻器两端的电压，根据求出小灯泡正常发光1min，滑动变阻器产生的电热。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的灵活应用，关键是要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
2.【答案】C
【解析】解：
AB、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化；
由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过甲的电流为，则，故AB错误；
C、甲、乙并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2V，
由图象可知，，，
则乙的功率：，故C正确；
D、甲、乙串联在电路中，当电路电流为时，通过甲、乙的电流均为，
则甲产生的热量：，故D错误。
故选：C。
根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端两端的电压成正比，据此分析图象甲乙电阻的变化；然后由图象读出一组数据，根据欧姆定律求出的阻值；
根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，利用求出乙的功率；
甲、乙串联通过电路中电流为时，根据串联电路的电流特点可知通过甲的电流，利用求出甲产生的热量。
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、焦耳定律的灵活运用，关键是根据图象得出相关的信息。
3.【答案】C
【解析】解：
由电路图可知，S闭合，、断开时，和串联，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，
由公式可知，此时电路中的电功率最小，为保温状态，所以是白天，故A正确；
因串联电路中各处的电流相等，且：：2，
所以，由在相同时间内和产生的热量之比：
，故C错误；
由电路图可知，开关S、、同时闭合时，短路，和L并联，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，
由公式可知，此时电路中的电功率最大，为加热状态，所以是晚上，故B正确；
因并联电路中各支路两端的电压相等，且：：2，
所以，通过和L的电流之比：
，即，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
，
解得：，
则的实际功率：
，故D正确。
故选：C。
由电路图可知，S闭合，、断开时，和串联，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，根据可知此时电路中的电功率最小，从而判断用电状态，根据串联电路的电流特点和求出在相同时间内和产生的热量之比；
由电路图可知，开关S、、同时闭合时，短路，和L并联，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，根据可知此时电路中的电功率最大，从而判断用电状态，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过和L的电流之比，根据并联电路的电流特点求出通过的电流，根据求出的实际功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，分清电路的连接方式以及对于的状态是关键。
4.【答案】B
【解析】解：
A、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故A不合题意；
B、电热水器工作时消耗电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B符合题意；
C、电冰箱工作时消耗电能的元件主要是压缩机，所以电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C不合题意；
D、笔记本电脑在工作时，主要将电能转化为光能、声能和机械能，不是利用电流的热效应工作的，故D不合题意。
故选：B。
电流通过导体产生热量的现象叫电流的热效应，在电流的热效应中把电能转化为内能。可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。
本题考查了电流的热效应及其能量转化，属于基础题目。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
已知电压、电流与通电时间，由可以求出电动机消耗的电能，由焦耳定律可以求出其产生的热量。
电动机是非纯电阻电路，消耗的总电能等于输出的机械能与热量之和。
【解答】
电动机消耗的电能：
；
产生的热量；
故选A。
6.【答案】D
【解析】解：
A、电风扇工作时电能主要转化为机械能，利用了通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，不是利用电流热效应工作的，故A错；
B、笔记本电脑主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，故B错；
C、清洁机器人工作时电能主要转化为机械能，利用了通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，不是利用电流热效应工作的，故C错；
D、电暖气工作时电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D正确；
故选：D。
电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应，发生电流的热效应时，电能转化为内能。分析各用电器工作时能量的转化方向、根据用电器的工作原理逐一分析做出选择。
本题主要考查学生对：电流的热效应，知道电流热效应的概念及利用电流热效应工作的用电器能量转化的方向，是正确解题的关键。
7.【答案】C
【解析】解：
题中给出的是电风扇通电后电流I随时间t变化的图象，
由图知，刚接入电路时还未转动电流为I，电流稳定后电风扇正常工作电流为，且，
电风扇正常工作时t时间内产生热量：，
叶片停止了转动与刚接入电路时电流相等，通电相同时间，线圈产生的热量。
因为，所以。
故选：C。
电风扇的电动机正常工作时将电能转化为机械能和内能，扇叶不转时通电将电能全部转化为内能，由图知电动机刚开始通电时的电流和正常工作电流的大小关系，根据焦耳定律公式进行分析解答。
本题考查欧姆定律和焦耳定律公式的应用，要注意刚开始转动时电路中只是电动机的电阻产生电流，电动机正常转动时为非纯电阻电路欧姆定律不适用。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题探究热量与电流及电阻的关系，要求能正确分析电路，掌握串并联电路的特点，并灵活应用焦耳定律分析解答。
根据焦耳定律判定产生热量的多少；
由甲图可知，两电阻串联，则可知电路中电流一定相等，由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关，故可探究电流产生的热量与电阻的关系；
串联电路的电流是相同的；
转换法在物理学中有很多应用，主要用来演示一些不易直接观察的物理量的变化
【解答】
A.由焦耳定律可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，故电阻丝产生的热量较多，故A正确，不符合题意；
B.两电阻串联，则两电阻中的电流相等，电阻不同，所以探究的是热量与电阻大小的关系，故B正确，不符合题意；
C.、串联是为了控制电流大小一定，故C正确，不符合题意；
D.当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的大小可知温度升高的多少，故D错误，符合题意。?
故选D。
9.【答案】B
【解析】解：两根电阻丝并联到原来的电源上，
则，
所以，
又因为
所以。
故选：B。
根据功率的公式，借助功率和功的关系式：，可推导出时间的关系式。
本题考查了热量公式的应用，熟练掌握公式是正确解题的前提，解题是要认真、细心。
10.【答案】B
【解析】解：由电路分析可知，与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
设滑动变阻器的最大阻值为R，前后两次电压表的示数分别为、，
因串联电路电流处处相等，则当滑片在中点时，电路中的电流：
，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
-------，
当滑片滑到b端时，R接入电路的电阻变大，电压表示数应增大，
即滑片滑到b端时，滑动变阻器两端电压为，
此时电路中的电流：
，
则电源电压：
-------
因电源的电压不变，
所以，，
解得：，
则电源的电压：
，故C正确；
当滑片滑到b端时，两端电压为，
由可得，的阻值：
，故B错误；
因，故滑动变阻器R的最大阻值为，故A正确；
滑片在中点时和滑片在b点时，电路中的电流之比：
，
先后两次消耗的电功率之比：
，故D正确。
故选：B。
由电路分析可知，与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。
由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数，则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系，联立可解得与R最大值之间的关系及电源的电压；
根据求得的阻值，则可求得R的最大阻值；
先求出滑片在中点时和滑片在b点时电路中的电流之比，利用求出先后两次消耗的电功率之比。
本题已知量较少，故无法直接求出结果，所以其难点在于学生能否准确地建立方程；在电学中此类采用方程法求解的题目较多，应根据题意灵活设定未知量，列出方程才能准确求解。
11.【答案】BD
【解析】解：
A、将塑料吸盘按在玻璃上时，吸盘内的气压大大减小，吸盘在外面大气压的作用下，被紧紧的压在玻璃上，利用了大气压，故A正确；
B、分子运动属于扩散现象，是肉眼看不见的运动，机械运动是物体的运动，是宏观上的运动，是看得见的运动，漫天飞雪是机械运动，故B错误；
C、水银体温计利用的是液体热胀冷缩的原理制成的，故C正确；
D、电风扇利用电动机带动工作，把电能转化机械能，没有利用电流的热效应，故D错误。
故选：BD。
根据塑料吸盘、电风扇、体温计的工作原理进行分析；
在物理学中，把物体位置的变化叫机械运动。
此题重点考查大气压的综合应用、液体温度计和电风扇的工作原理以及分子运动等知识点，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
12.【答案】BD
【解析】解：AB、取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为，
所以，
设它们的体积为V，则水的质量：，油的质量：，
因为，
所以，
解得：。故A错误、B正确；
C、密度和比热容都是物质的一种属性，二者的大小之间没有必然的联系，故C错误；
D、加热效率没有达到，主要是因为电加热器产生的热量没有全部被液体吸收，故D正确。
故选：BD。
由相同的加热器可以体现出水与这种液体在相同的时间内吸收的热量相同。取相同的时间，利用他们温度的变化，结合吸热公式即可求出该液体的比热容。比热容与密度都是物质的一种属性；
能量在转化和转移时会有一定的损失，很难做出百分之百。
本题中，根据两者吸收的热量相同列出方程求解是关键。同时，还要注意这里的两种液体是体积相同，而非质量相同，所以要设出体积，表示出质量，再代入公式求解，有一定难度。
13.【答案】BC
【解析】解：
A、在图甲中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同；故该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系，故A错误；
B、在图乙中，电阻和通电时间是相同的，而通过它们的电流大小不同，故探究导体产生的热量与通过导体的电流的关系，故B正确；
C、电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察，电热丝产生的热量被容器内空气吸收，各个容器内空气的温度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；故C正确；
D、英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为，故D错误。
故选：BC。
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，控制电流和通电时间不变；
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；
根据焦耳定律内容分析。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握。
14.【答案】BD
【解析】解：
A、由电路图可知，开关与触点1连通时，电路为的简单电路，电路的总电阻最小，电源的电压一定时，由可知，此时电路的总功率最大，电热水器处于加热状态；开关与触点2连通时，与串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电热水器处于保温状态；故A错误；
B、开关与触点1连通时，电路为的简单电路，电热水器处于加热状态，
由可得，的阻值：，
开关与触点2连通时，与串联，电热水器处于保温状态，
此时电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，的阻值：；故B正确；
C、：：：3；S接2时，和串联，电流相同，根据可知，和消耗的功率之比为等于电阻之比，即为1：3，故C错误；
D、电流产生的热量为：，故D正确。
故选：ABD。
电源的电压一定时，由可知，电路的总电阻最小时电路的总功率最大，电热水器处于加热状态，反之处于保温状态；
根据求出加热时的总电阻即为的阻值，同理求出保温时的总电阻，利于电阻的串联求出的阻值，进一步求出、的比值。
根据比较功率的大小；
根据实际电压和总电阻，利用公式求出总的热量。
本题考查了电阻的串联和电功率公式的应用，正确的判断出电热水器处于不同档位时电路的连接方式是关键。
15.【答案】3：5?
3：5?
5：3?
5：3
【解析】解：串联电路电流相等，两电阻串联，通过它们的电流之比是1：1；
因为，
所以它们两端的电压之比：：：：：5；
由可得：
：：：：5；
并联电路电压相等，则两电阻并联，它们的电压之比是：：1；
通过它们的电流之比：
：：：：3；
由可得：
：：：：3。
故答案为：3：5；3：5；5：3；5：3。
两电阻串联，由串联电路的电流规律可得电流相等；由欧姆定律的变形公式可得出电压之比；由即可求出产生的热量之比；
两电阻并联，两电阻两端的电压相等；由欧姆定律可求得电流之比；由可求出功率之比。
本题考查串、并联电路中的规律、欧姆定律、热量以及功率的使用，要求学生熟练掌握串、并联电路的规律并能灵活应用欧姆定律。
16.【答案】热?
电阻?
【解析】解：由于导线也存在电阻，电流通过导线时会因电流的热效应而造成大量的电能损耗，即导线上损失的电能转化为内能。
当温度降低到足够低时，有些导体材料的电阻变为零。
导线电阻为，若用超导电缆代替该线路，可节约的电能：
。
故答案为：热；电阻；。
电流通过导体时导体会发热，这种现象叫做电流的热效应；导线上损失的电能转化为内能。
当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象。
根据公式求出节约的电能。
本题考查电流的热效应，超导现象以及电能的有关计算，要注意单位的换算，避免出错。
17.【答案】小?
【解析】解：热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热；
在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：
。
故答案为：小；。
由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。电炉丝和连接的导线串联在电路中通过的电流相等，通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据此分析原因；
根据可求电热水壶发热体产生的热量。
本题主要考查焦耳定律和电热公式的计算，常见题目。
18.【答案】保温；1100
【解析】
【分析】
当开关断开，闭合，两电阻串联，在电压一定时，根据分析解答其状态；利用以上公式求解功率。?
此题主要考查了学生对于用电器状态的分析以及功率的求解，属于基础题。
【解答】
当开关断开，闭合，两电阻串联，电阻最大，由于电压一定，则由可知此时电功率最小，处于保温状态，
当开关断开，闭合，断路，单独工作，电路中电阻最小，由于电压一定，则由可知此时电功率最大，处于加热状态，
此时的电功率为：。
故答案为：保温；1100。
19.【答案】解：水的质量：；
水吸收的热量是：；
饮水机消耗的电能是：；
根据得，
热水器的额定电流为：
，而多功能插座的额定电流为10A，即热水器的额定电流大于了多功能插座的额定电流；
由知，在导线的电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多，会将导线烧焦，所以会闻到刺鼻的胶皮味道。
答：水吸收的热量为；
这个过程需要消耗电能；
热水器的额定电流为，而多功能插座的额定电流为10A，即热水器的额定电流大于了多功能插座的额定电流；
由知，在导线的电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多，会将导线烧焦，所以会闻到刺鼻的胶皮味道。
【解析】已知热水箱的容量也就是已知水的体积，利用计算水的质量，利用计算吸收的热量；
已知加热功率和工作时间，利用计算消耗的电能；
由功率公式计算出热水器工作时的电流，与多功能插座额定电流比较；
根据分析解答。
本题考查学生对密度公式、吸热公式、电功的公式、电功率公式以及焦耳定律公式的应用，在计算过程中要注意单位的统一。
20.【答案】解：
当处于高温烧水挡时，电路的总功率为1100W，
由可得，此时电路中的电流为：；
由电路图可知，当开关S闭合时，只有电热丝工作，电路中电阻最小，由可知，此时足浴盆的功率最大，处于高温烧水挡，
根据可知，的阻值为：；
足浴盆保温时的功率为22W，
保温时电路中的电流：；
保温10min电热丝产生的热量：。
答：足浴盆在高温烧水挡时的电流为5A。
电热丝的阻值为。
保温挡工作10min，电热丝产生的热量为264J。
【解析】知道家庭电路的电压和足浴盆在高温烧水挡时的功率，根据求出此时电路中的电流。
当开关S闭合时，只有电热丝工作，电路中电阻最小，由可知，此时足浴盆的功率最大，处于高温烧水挡，根据可求出的阻值。
已知保温功率与额定电压，由公式可以求出保温电流；由可以求出保温时电热丝产生的热量。
本题考查了电功率公式、焦耳定律的灵活应用，分清在高温烧水挡时电路的结构是解题的关键。
21.【答案】解：
开关S断开时，为的简单电路，电路中电阻较大大于两电阻并联的总电阻，根据可知的功率较小，此时电暖器处于低温档；
开关S闭合时，两电阻并联，根据并联电阻的规律，并联的总电阻小于的阻值，根据可知电路的总功率较大，此时电暖器处于高温档，
由表中数据可知，
根据可得，高温档正常工作的总电流：
；
已知，则消耗的电功率为：
，
因电暖器处于低温档时，只有接入电路，
则低温档正常工作的功率：
；
电暖器“低温”档正常工作10min，放出的热量：
；
因为放出热量的全部被房间内的空气吸收，
所以空气吸收的热量：；
由可得，房间的空气温度升高：
。
答：“高温”档正常工作的总电流是；
“低温”档正常工作的功率是550W；
可使此房间的空气温度升高。
【解析】分析开关S转换时电路的连接，根据并联电阻的规律和分析不同档位电路的结构，由表中数据可知，根据得出高温档正常工作的总电流；
已知的阻值，由求出消耗的电功率，因电暖器处于低温档时，只有接入电路，可得出低温档正常工作的功率；
根据求出电暖器“低温”档正常工作10min放出的热量，因为放出热量的全部被房间内的空气吸收，由可得房间的空气升高的温度。
本题为电热综合题，考查了并联电阻的规律、热量公式和电功率公式的灵活应用，关键是不同档位时电路连接方式的判断，常见题目。
22.【答案】增大?
并联?
44
【解析】解：电热丝工作时的功率：
；
电热丝正常工作100s产生的热量：
；
如果恒温箱的温度设定为，由图乙可知，热敏电阻的阻值，
由题知，此时控制电路的电流，
因为，即：，
解得：，即电阻箱应接入电路的阻值为；
若要提高恒温箱的设定温度，由图乙知道，热敏电阻的阻值将减小，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需60mA，即要求控制电路中的总电阻不变，所以的阻值必须调大；
根据知要将工作电路的功率增大1倍，即变为原来的2倍，需要将电阻减小为原来的；
因为并联电阻小于任何一个分电阻，
所以需要并联一个和阻值相同的电阻，即并联一个的电阻。
答：电热丝正常工作时的功率为1100W；
电热丝正常工作100s产生的热量为；
如果恒温箱的温度设定为，电阻箱接入电路的阻值为；
增大；并联；44。
知道工作电路的电压和电热丝的电阻，利用求电热丝工作时的功率；
已知工作时间，根据求加热100s产生的热量；
恒温箱的温度为，从图乙的出热敏电阻的阻值，此时电路中的电流为60mA，衔铁被吸合，切断工作电路，又知道控制电路的电压，利用欧姆定律求电阻箱连入电阻的阻值；
从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即的阻值必须调大；
根据知要将工作电路的功率增大1倍需要将电阻减小为原来的；
根据并联电阻小于任何一个分电阻。
在本题的计算中主要考查了欧姆定律的运用、焦耳定律公式的运用、串联电路的特点等。题目的难点在于对题意的理解，尤其是对其工作过程中，温度与热敏电阻的关系，以及与电路的变化之间的联系等，具有一定的综合性，计算容易，但理清思路较难。
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