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焦耳定律一．选择题（共15小题）1．额定功率相等的白炽灯和电风扇，它们在正常工作状态下工作1小时，下列说法正确的是（）A．两种电器消耗的电能一样多，产生的热量也一样多B．两种电器消耗的电能一样多，白炽灯产生的热量多C．白炽灯耗的电能更多，电风扇产生的热量多D．电风扇消耗的电能更多，白炽灯产生的热量多【分析】用电器消耗的电能可以通过W＝Pt进行计算；白炽灯工作时电能转化为内能；电风扇工作时，电能主要转化为机械能，少部分电能转化为内能。
【解答】解：额定功率相同的白炽灯和电风扇正常工作相同的时间，由W＝Pt可知，它们消耗的电能一样多，但它们产生的热量不相同。
白炽灯工作时将电能转化为较多的内能，电风扇工作时主要将电能转化为机械能，因此，白炽灯产生的热量较多；故ACD错、B正确。
故选：B。
【点评】知道白炽灯的发光原理是“发热发光”，所以它产生的热量多，同时知道消耗电能与产生热量的关系可做出判断。
2．下列用电器正常工作时，在相同的时间内产生热量最多的是（）A．“220V 60W”的电风扇B．“220V 60W”日光灯C．“220V 60W”的电热器D．一样多【分析】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。
【解答】解：因额定电压下用电器的电功率和额定功率相等，所以，三种用电器的实际功率相等，由W＝Pt可知，相同时间内三种用电器消耗的电能相等，因电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，日光灯将大部分电能转化为光能，电热器将电能全部转化为内能，所以，产生热量最多的是电热器。
故选：C。
【点评】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。
3．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【分析】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。
选修3-1 2.4~2.5练习题班级 姓名1．如下图所示电路中，伏特表V 1和V 2的内阻都远远大于R 1、R 2、R 3和R 4的电阻．R 1和R 3电阻未知，R 2＝R 4＝20Ω，伏特表V 1和V 2的读数分别为15V 和10V ，则a 、b 两点间的电压为 ( )A ．23VB ．24VC ．25VD ．26V2．(2010·成都高二检测)如图所示的电路中，电流表A 1和A 2为相同的毫安表(内阻不能忽略)，当电路两端接入某一恒定电压的电源时，A 1的示数为5mA.A 2的示数为3mA ，现将A 2改接在R 2所在的支路上，如图中虚线所示，图中电表均不会被烧坏，则下列说法正确的是 （ ）A ．通过R 1的电流强度必减少B ．电流表A 1示数必增大C ．通过R 2的电流强度必增大D ．电流表A 2示数必增大3．一量程为100μA 的电流表，内阻为100Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是________V ．用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示．此时电压表的读数大小为________V .4．由4个电阻连接成的混联电路如下图所示．R 1＝8Ω，R 2＝4Ω，R 3＝6Ω，R 4＝3Ω.(1)求a 、d 之间的总电阻．(2)如果把42V 的电压加在a 、d 两端，通过每个电阻的电流是多少？5.一直流电动机，线圈内阻一定，用手握住转轴不动，在线圈两端加电压0.3V 时，电流为0.3A ，松开转轴，在线圈两端加电压2V 时，电流为0.8A ，电动机正常工作。
求该电动机正常工作时输入电功率为多少？电动机的机械效率是多少？6．某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V 的电动机带动下以0.4m/s 的恒定速度向斜上方运动。
电动机的最大输出功率为4.9kW ，不载人时测得电动机中的电流为5A ，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少？（设人的平均质量为60kg ，g ＝10m/s 2）。
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焦耳定律习题（含答案）一、单选题(本大题共6小题，共12。
0分）1。
如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是（）A.电风扇B。
电饭锅C。
电视机 D.洗衣机2。
探究“电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关"时，采用了如图所示的实验装置．密闭容器中的电阻丝产生热量越多,容器内空气受热膨胀越明显，使U形管两边液面高度差越大．图乙中两根相同的电阻丝并联后再与图甲中的电阻丝串联接入电路，则图示对应的步骤探究是（)A. 通电导体产生的热量与导体电阻的关系B。
通电导体产生的热量与通过导体电流的关系C. 通电导体产生的热量与导体的长度的关系D。
通电导体产生的热量与通电时间的关系3。
电路通电后，电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么发热，其原因是(）A. 导线的电阻小B。
导线中的电流大C。
电炉丝的电阻小D。
电炉丝中的电流大4. 下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是（)A。
收音机B。
电熨斗 C. 电风扇D。
洗衣机5. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是(）A.家庭电扇 B. 。
笔记本电脑 C.洗衣机 D.电饭锅6. 如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（)A.微波炉 B.电熨斗 C.电风扇 D.洗衣机二、填空题（本大题共3小题，共6。
0分）7。
一台线圈电阻为0。
3Ω的玩具电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0。
5A，在2min内电流通过线圈产生的热量是 ______ J，电能转化成的机械能是 ______ J．8. 一根阻值为100Ω的电阻丝通电100s，通过的电流为1A，则电流产生的热量为______ J．9。
焦耳定律计算题姓名：_____________班级：_____________ 1、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关s，的示数为0.4A, 的示数为0.6A，求：(l）通过R2的电流；(2)Rl两端的电压；(3）在60S内Rl产生的热量。
2、如图所示，标有“6V 2W”字样的灯泡L与电阻R串联后接在电源上，开关S闭合后，灯泡L恰能正常发光，电路消耗的总功率为10W。
求：通电1分钟，电流通过电阻R产生的热量。
3、在如图14所示的电路中，电源电压不变，R1=3Ω，R2=6Ω。
(1)当S l、S3断开，S2闭合时，电流表示数为1A，求电源电压。
当S l、S3闭合，S2断开时，求：(2)电路中的总功率；(3)通电1min，电阻R1产生的热量。
4、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路。
S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A；当S接b时电路消耗的电功率为22 W，求：（1）R 1 的电阻；（2）高温挡时电路消耗的电功率；（3）在低温挡工作l0 min，电流通过R 2 产生的热量。
5、电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态。
如图所示为电饭锅的电路图，R1、R2为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。
当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1000W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为100W．求：（1）电饭锅加热30s，电热丝产生的总热量是多少？（2）电热丝R1、R2的阻值之比是多少？（3）电饭锅保温30min，电热丝产生的R2产生的热量是多少？6、小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。
他的做法是：打开标有“220V 1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/kW·h”）的铝盘转过200转所用的时间是400s。
（热水器电热丝的阻值不变）求：（1）热水器消耗的电能（2）热水器的实际功率。
焦耳定律1．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(C)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2．通过一根电阻丝的电流为2 A ，通电1 min 产生了×104J 的热量，它的电阻是(C)A ．66 Ω B．6 600 Ω C．110 Ω D．220 Ω3．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A 的电流时，1 min 产生的热量是5__400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅．4．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V 的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为 A ，此时乙灯泡1 min 消耗的电能是180J.5．采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”．接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U 形管的液面发生变化，通过观察U 形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少．(1)如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶(填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多．(2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多．6．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)．已知R 1＝44 Ω，R 2＝2 156 Ω.(1)开关S 置于2(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮档，它的功率是多大(2)保温焖饭时电路中电流是多少10 min 产生的热量是多少(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施． 解：(1)P 高温＝U 2R 1＝（220 V ）244 Ω＝1 100 W (2)I ＝UR 1＋R 2＝220 V 44 Ω＋2 156 Ω＝ A Q ＝W ＝UIt ＝220 V× A×600 s＝×104 J(3)P 保温＝UI ＝220 V× A＝22 WR 总′＝U 2P 保温×（1＋10%）＝（220 V ）222 W×110%＝2 000 Ω R 2′＝R 总′–R 1＝2 000 Ω－44 Ω＝1 956 Ω将R 2换成阻值为1 956 Ω的电阻整合集训1．下列用电器均标有“220 V 100 W”，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是(A)A ．电热水袋B ．电视机C ．电风扇D ．白炽灯2．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是(B)3．如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t 秒后(两容器都不向外放热)，下列说法正确的是(C)A ．两容器中电阻产生的热量相同B ．右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍C．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍D．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍4．如图所示电路，电源电压恒为6 V，定值电阻R1为10 Ω，滑动变阻器R2的规格为“20 ΩA”，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～ A．则(C)A．电压表测量的是电阻R1两端的电压B．当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2～10 ΩD．当变阻器R2接入电路中的阻值是8 Ω时，通电1 min电阻R1产生的热量是 J5．李师傅帮助学校设计了一台电保温箱，保温箱电阻丝的阻值是40 Ω，当电阻丝通过5 A电流时，30 s内产生的热量是3×104J.6．一个额定功率为1 000 W的电热水壶装有 kg初温为20 ℃的水．正常工作将水烧开(100 ℃)所用时间为9 min，则水吸收的热量为×105J，该电热水壶的效率为%(计算结果保留两位小数)．[水的比热容为×103J/(kg·℃)]7．把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中，通电10 min产生的热量为×105J.连接家庭电路时，要注意检查线路连接处接触情况．若接触不良，电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾．因为此时连接处的电阻更大(填“更大”或“更小”)．8．图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为 A．则电阻R＝20__Ω，通电10 s，R产生的热量为18J.9．如图是“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验装置，请在虚线框内画出与之对应的电路图．解：10．为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”，小柯用如图甲所示装置进行实验，图中两个250 mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油，瓶塞上各插一根同规格的玻璃管，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5 Ω和10 Ω.【实验步骤】①连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至B(填字母)端，分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置；②闭合开关，通电t0时间后，分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置；③比较发现10 Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高．【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多．【交流反思】方案一：在前一次实验后，待玻璃管中的液面回到起始高度后，按小柯的实验步骤②再次进行实验，比较两玻璃管内液面上升情况，得出结论．方案二：用图乙所示装置替换图甲中对应装置(图乙中两个烧瓶规格相同容积都为500 mL)，按小柯的实验步骤①②进行实验，得出结论．以上两种方案，你认为较合适的是方案二．11．有一个电热水壶，其铭牌数据如表所示．在1个标准大气压下，它在额定电压下加热7 min刚好把质量为1 kg、初温为3]求：额定电压220 V额定功率 1 000 W频率50 Hz(1)水吸收的热量是多少(2)电热水壶在7 min内所消耗的电能是多少(3)由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198 V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒(计算结果保留到整数)解：(1)在1个标准大气压下水的沸点是100 ℃，则水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝×103J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝×105 J(2)由P ＝W t可得，电热水壶在7 min 内所消耗的电能 W ＝Pt 时＝1 000 W×7×60 s＝×105 J(3)要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，若电热水壶的热效率不变，则消耗的电能相同，由P ＝U2R 可得，电热水壶的电阻： R ＝U 2P ＝（220 V ）21 000 W＝ Ω 由W ＝U 2Rt 可得，实际电压为198 V 时需要的加热时间： t ′时＝WR U 2＝错误!≈519 s 12．某型号电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位，其原理如图所示，若已知电阻R 0＝44 Ω，R ＝2 156 Ω，则当开关置于2(填“1”或“2”)位置时为高温挡，当电饭锅以高温挡正常工作10 min 消耗的电能为×105J.13．如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1 000 W 和400 W 两挡功率，挡位可自动调节．其工作过程是：按下开关，自动选择1 000 W 挡将汤煮至100 ℃，然后自动跳至400 W 挡进行保温慢炖．设汤的初温为20 ℃，质量为3 kg ，汤的比热容为×103 J/(kg·℃)．求：(1)若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20 min ，在此过程中汤吸收的热量是多少电炖锅的效率是多少(2)R 1的阻值是多少(3)电炖锅进入保温慢炖时，开关S 会自动跳至“a ”或“b ”哪个位置试说明理由．解：(1)Q ＝cmΔt ＝×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－20 ℃)＝×105 JW ＝Pt ＝1 000 W×20×60 s＝×106 Jη＝Q W＝错误!＝80% (2)R 1＝U 2P ＝（220 V ）21 000 W＝ Ω (3)会跳至b ，根据P ＝U 2R，总电阻变大，总功率变小，当开关跳至b 时R 1、R 2并联，电路中电阻变大、功率变小，电炖锅进入保温慢炖14．电热加湿器靠电流的热效应工作，某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示．电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度．当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中．(1)当气雾调节器R 2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R 1的电阻值． (2)如果加热仓内冷水的温度为20 ℃，用最大运行功率工作，经过5 min 36 s 水沸腾产生蒸汽，求加热仓中水的体积．[c 水＝×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1×103 kg/m 3，电热丝R 1产生的热量全部被水吸收，环境为标准大气压](3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R 2的阻值为605 Ω，加湿器以低气雾量工作．求此时电热丝R 1的电功率是多少瓦24小时R 1消耗多少度电(计算结果保留一位小数)解：(1)当气雾调节器R 2的滑片移到最左边时，有R 1连入电路R 1＝U 2P ＝（220 V ）240 W＝1 210 Ω (2)电热丝R 1产生的热量Q 放＝W ＝Pt ＝40 W×336 s＝13 440 J由题意可得Q 放＝Q 吸＝cm (t －t 0)，加热仓中水的质量m ＝Q 吸c （t －t 0）＝13 440 J×103 J/（kg·℃）×（100 ℃－20 ℃）＝ kg加热仓中水的体积V＝m/ρ＝kg/1×103 kg/m3＝4×10－5 m3＝ L (3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2＝605 Ω根据串联电路特点得U1U2＝R1R2＝1 210 Ω605 Ω＝21又因为串联电路U＝U1＋U2，所以U1＝2/3U R1消耗的功率P1＝U21R1＝（23U）2R1＝（23×220 V）21 210 Ω＝ W24 h消耗的电能W＝P1t＝×10－3kW×24 h＝kW·h。
一、单选题1．（2021·重庆渝中区·九年级期末）通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为（ ）A ．电炉丝有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应B ．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多C ．通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小D ．电炉丝容易导电，铜导线不容易导电【答案】B【详解】电炉在使用时，电炉丝与铜导线是串联的，通过它们的电流相同，通电时间相同，但电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻，由焦耳定律2Q I Rt 可知，电流通过电炉丝时产生的热量要比电流通过铜导线时产生的热量多，所以通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热的原因是电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多。
故选B 。
2．（2021·安徽淮北市·九年级期末）随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如图所示的情形，会导致连接插座的导线发热，稍不小心就会导致火灾，究其原因是（ ）A ．电路中的用电器用电时间太长B ．电路中的用电器的总功率过大C ．电路中的用电器过多D ．电路中的用电器的总电阻过大【答案】B【详解】第4节 焦耳定律 第十八章 电功率A．电路中的用电器用电时间太长，如果用电器的总功率不大，或用电器没有全部工作，不会造成干路中的电流过大，不会造成图中的情形，故A不符合题意；B．图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，会使用电器的总功率过大，会导致干路中的电流过大，会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来，故B符合题意；C．电路中用电器过多，只有用电器的功率较大且同时工作时，才会造成干路中的电流过大，故C不符合题意；D．若电路中用电器的总电阻过大，由欧姆定律可知干路中的电流较小，不会造成图中的情形，故D不符合题意。
故选B。
3．（2021·广东佛山市·九年级期末）我国航母舰载机起飞采用了自行研制的电磁导射器，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，图中与弹射车工作原理一致的是（）A．B．C．D．【答案】B【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广。
遇到电流热效应的问题时，例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量的多少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。
从焦耳定律公式可知，电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比。
若电流做的功全部用来产生热量。
即W=UIt。
根据欧姆定律，有W=I^2;Rt。
需要说明的是W=U^2;/Rt和W=I^2;Rt不是焦耳定律，它们是从欧姆定律推导出来的，只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才成立(纯电阻电路）。
例如对电炉、电烙铁这类用电器，这两公式和焦耳定律才是等效的。
使用焦耳定律公式进行计算时，公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路，与欧姆定律使用时的对应关系相同。
当题目中出现几个物理量时，应将它们加上角码，以示区别。
注意：W=UIt=Pt适用于所有电路，而W=I^2;Rt=U^2;/Rt只用于纯电阻电路（全部用于发热）。
实验原理焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。
采用国际单位制，其表达式为Q=I^2*Rt或热功率P=I^2*R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律在串联电路中的运用: 在串联电路中,电流是相等的,则电阻越大时,产生的热越多. 焦耳定律在并联电路中的运用: 在并联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=PT=U2/RT.当U定时,R越大则Q越小. 需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路，即只有在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I^2Rt=U^2t/R。
另外，焦耳定律还可变形为Q=IRQ（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。
1、（2008•扬州）在“探究影响电流热效应的因素”活动中，海洋同学为了研究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响，设计的正确方案是：选择两个阻值_________不相等（选填“相等”或“不相等”）的电阻丝，控制通过两个电阻丝的电流相等________（选填“相等”或“不相等”），通电时间相等，比较产生热量多少．于是他找来两段材料、粗细相同，长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同，长度不同的电阻圈串联在电路中，同时将火柴棒分别插入两个电阻圈中，如图所示，他想通过火柴被点燃的先后来比较产生热量多少．当电路接通后，他发现两根火柴几乎同时被点燃，于是得到电阻大小对产生热量多少没有影响的结论．你根据掌握的知识，判断他的结论是不正确__________（选填“正确”或“不正确”）的，请分析他实验时火柴被同时点燃的主要原因是________________________________整个电阻丝产生的热量没有全部给火柴加热2、（2009•郑州）小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．温度计显示煤油的温度．（1）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_______相等．（2）小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”．对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（D）A．因为煤油有颜色便于观察B．因为煤油有比较大的热值C．因为煤油有比较小的密度D．因为煤油有比较小的比热容（3）实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越______大，产生的热量越多．3、在探究电流的热效应时，甲、乙两名同学分别设计如图甲、乙所示的电路．在A、B 两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，插入温度计用来显示煤油的温度．A瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值．（1）甲同学的实验中：①闭合开关，保持变阻器的滑片在某一位置，通电一定时间后，观察到的现象是A_____（填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数的变化较大；②从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，滑片在右侧_____位置（填“左侧”或“右侧”），同一烧瓶中的温度计示数的变化较大．（2）乙同学要探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系：①用笔画线代替导线连好图乙中的实物图；②通电一定时间后，观察到的现象是B_____（填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数变化较大．4、（2007•银川）在探究电流的热效应时，甲、乙两同学分别设计如图a、b所示的电路．在A、B两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，插入温度计用来显示煤油的温度；A 瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值．（1）在甲同学的实验中，①保持变阻器的滑片在某一位置，通电一定时间后，观察到的现象是_______A烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）；②从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，试说出滑片在哪个位置时，烧瓶中温度计示数的变化较大？为什么？（2）在乙同学的实验中，A、B两个烧瓶中的电阻丝是__________并联连接的（选填“串联”或“并联”）；通电一定时间后，观察到的现象是：________B烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）．（3）分析甲、乙两同学的实验现象，根据你得出的结论，对下面的两个生活事例，任选一例做出简要解释．①电炉丝接到电路里，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热，这是为什么？②一个灯泡的灯丝烧断后，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，怎样解释这个现象？。
一．选择题（共15小题）1．下列用电器中属于电热器的是（）A．计算器B．电视机C．电饭煲D．电风扇【分析】电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。
电流的热效应是把电能转化为内能。
结合不同用电器的能量转化可做出判断。
【解答】解：A、计算器工作时将电能转化为声能和光能，故A不合题意；B、电视机工作时主要是将电能主要转化为光能，同时有少部分转化为声能的用电器，故B不符合题意；C、电饭煲工作时主要将电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，属电热器，故C符合题意；D、电风扇主要将电能转化为机械能，不属于电热器，故D不合题意。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对电热器的理解，知道其利用的是电流的热效应，了解电能和其它形式能的相互转化。
是一道基础题。
2．将标有“220V 100W”字样的电视机、电风扇、电热水袋都接入家庭电路中，正常工作相同时间，则（）A．电视机产生的热量最多B．电风扇产生的热量最多C．电热水袋产生的热量最多D．三者产生的热量一样多【分析】电流流过导体时会产生一些现象，分为电流的热效应、化学效应、磁效应；所以在不同的用电器上如：电视机、电热水袋和电风扇，电流产生的效应不同，电能转化成的能的形式也不同。
在额定电压和额定功率都相同的条件下，都正常工作，工作相同时间后消耗相同的电能，产生的热量有多少之分。
【解答】解：家中的电视机、电风扇和电热水袋三种电器，它们上都标有“220V 100W”的字样，它们都接入家庭电路中，正常工作相同时间，根据W＝Pt可知，三种电器消耗的电能相同，但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；电热水袋把电能全转化为内能，所以电热水袋产生的热量最多。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能转化成的是哪一种形式的能，是一道基础题。
3．下列情况中，属于防止电热危害的是（）A．用电熨斗熨烫衣服B．用电饭锅煮饭C．冬天用电暖气取暖D．电脑机箱内有小风扇【分析】逐一分析每个选项，找出防止电热给我们带来危害的选项。
第2课时 串并联电路 焦耳定律导学目标 1.能认清电路结构，会进行电流、电压、电功、电功率在串、并联电路中的分配计算.2.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率.3.会进行电表改装的分析与计算．一、串、并联电路的特点 [基础导引]图1中的总电阻分别为多大？如果两图中任一个电阻的阻值变大，那么各自的总电阻如何变化？图1[知识梳理] 1．电阻的串联电流：I ＝____________.电压：U ＝____________. 电阻：R ＝____________.电压分配：U 1U 2＝________，U nU ＝________.功率分配：P 1P 2＝________，P nP ＝________.2．电阻的并联电流：I ＝________________.电压：U ＝________________. 电阻：1R ＝________________________.电流分配：I 1I 2＝________，I 1I ＝________.功率分配：P 1P 2＝________，P 1P ＝________.3．几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和． 即P ＝P 1＋P 2＋…＋P n .(4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大． 二、电功、电热、电功率[基础导引]如图2所示在电动机电路中，电流的总功率为多少？热功率为 多少？电动机的输出功率P 出等于多少？ [知识梳理] 1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的__________做的功． (2)公式：W ＝qU ＝________(适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：________转化成其他形式能的过程． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的________． (2)公式：P ＝W /t ＝________(适用于任何电路)． 3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的________． (2)计算式：Q ＝I 2Rt . 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Qt＝________.思考：有电动机的电路一定是非纯电阻电路吗？在非纯电阻电路中欧姆定律是否成 立？考点一 电路的串并联 考点解读1．电路的串并联知识是电学高考试题的载体．2．解题时要首先分析电路结构，搞清楚各电器元件的串并联关系，再利用串并联特点进行分析与计算．3．分压原理：串联电阻两端的电压与电阻成正比．分流原理：通过各并联电阻的电流与电阻成反比． 典例剖析例1 一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端的电压U 的关系图象如图3甲所示，将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P .现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，图5设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别为P D 、P 1、P 2，它们之间的大小关系为()图3A ．P 1＝4P 2B ．P D <P 2C ．P 1<4P 2D ．P D >P 2 特别提醒 电路问题常见的错误(1)不清楚电路各元件的连接情况，画不好等效电路图． (2)不清楚串联电路具有分压作用，并联电路具有分流作用． (3)找不准串、并联电路中的功率分配关系．跟踪训练1 如图4所示，AB 两端接直流稳压电源，U AB ＝100 V ，R 0＝40 Ω，滑动变阻器总电阻R ＝20 Ω，当滑动片处于滑动变阻器中点时，CD 两端电压U CD 为________ V ，通过电阻R 0的电流为________ A.图4考点二 对电路中电功、电热、电功率的考查 考点解读从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化成内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2Rt ＝UIt ＝U 2Rt .(2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W ≥Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来进行计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用． 典例剖析例2 如图5所示的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 线圈电阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列 判断正确的是( )A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等图6图7B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压等于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率 思维突破1．P ＝UI ，W ＝UIt ，Q ＝I 2Rt ，在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中W ＝Q ，UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt . 2．在非纯电阻电路中，欧姆定律R ＝UI不成立．3．处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解． 跟踪训练2 如图6所示的电路中，输入电压U 恒为12 V ，灯泡L 上标有“6 V 、12 W ”字样，电动机线圈的电阻R M ＝0.50 Ω.若灯泡恰 能正常发光，以下说法中正确的是 ( ) A ．电动机的输入功率为12 W B ．电动机的输出功率为12 W C ．电动机的热功率为2.0 W D ．整个电路消耗的电功率为22 W10.将非纯电阻电路与纯电阻电路的计算相混淆例3 电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图7所示，已知电阻 R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工 作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有 ( ) A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2 B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2 C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2 D ．W 1<W 2，Q 1<Q 2误区警示 错解1：不清楚在非纯电阻电路中公式U ＝IR 不再成立，错选B 项． 错解2：由W ＝IUt 判断出W 1＝W 2，考虑到电动机有机械能输出，由能量守恒判断得Q 1>Q 2，误认为C 正确．错解3：正确判断出U 1<U 2后，由W ＝IUt 得W 1<W 2，由Q ＝IUt 得Q 1<Q 2，错选D 项． 正确解析 电动机是非纯电阻，其两端电压U 2>IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此W 1<W 2，C 错；产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错．图8图9图10图11答案 A正本清源 W ＝IUt ，Q ＝I 2Rt 在任何电路中都成立，因此计算时一定要先判断电路性质，看是否为纯电阻电路，然后选用合适的规律进行判断或计算.能量转化与守恒定律是自然界中普遍适用的规律，我们在分析非纯电阻电路时还要注意从能量转化与能量守恒方面看电路各个部分的作用.跟踪训练3 如图8所示，电源电动势为30 V ，内阻不计，一个“6 V ,12 W ”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机M 串联接入电 路．已知电路中电灯正常发光，则下列说法正确的是 ( ) A ．电动机输出的机械功率为40 W B ．电动机的总功率为288 W C ．电动机输出的机械功率为48 W D ．电动机的发热功率为288 WA 组 电路的串并联1．如图9所示，电路两端的电压U 保持不变，电阻R 1、R 2、R 3消耗 的电功率一样大，则电阻之比R 1∶R 2∶R 3是 ( ) A ．1∶1∶1 B ．4∶1∶1 C ．1∶4∶4 D ．1∶2∶22．在如图10所示电路中，E 为电源，其电动势E ＝9 V ，内阻可忽 略不计；AB 为滑动变阻器，其电阻R ＝30 Ω；L 为一小灯泡， 其额定电压U ＝6 V ，额定功率P ＝1.8 W ；S 为开关，开始时滑 动变阻器的触头位于B 端．现在接通开关S ，然后将触头缓慢地向A 端滑动，当到达某一位置C 时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为 ( ) A ．10 Ω B ．20 Ω C ．15 Ω D ．5 ΩB 组 电功、电热、电功率的考查3. 如图11所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA 的充电 器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是 ( ) A ．电能转化为化学能的功率为0.12 W图12B ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD ．充电器把0.14 W 的功率储蓄在电池内4．汽车电动机启动时车灯会变暗，如图12所示，在打开车灯的情 况下，电动机未开启时电流表的示数为10 A ，电动机启动时， 电流表读数为58 A ，若电源电动势为12.5 V ，内阻为0.05 Ω， 电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( ) A ．35.8 W B ．43.2 W C ．48.2 W D ．76.8 W图1课时规范训练(限时：30分钟)1．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的电流约为 ( )2．家用电器即使没有使用，只要插头插在电源上处于待机状态，就会消耗电能．根据下表提供的数据，估算这些电器待机1天耗电约为 ( )3．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )B ．电动机的内电阻为4 ΩC ．该车获得的牵引力为104 ND ．该车受到的阻力为63 N4．如图1所示，电源电压恒定，当滑动变阻器触头自左向右滑行 时，灯泡L 1、L 2的亮度变化情况是 ( ) A ．L 1变亮，L 2变暗 B ．L 1变暗，L 2变亮 C ．L 1、L 2均变暗 D ．L 1、L 2均变亮5．如图2所示，A 为一稳压管，它的作用是保证DE 两端的电压 U DE图3图4图5恒定不变，当流过稳压管的电流在5 mA 和40 mA 之间时，U DE 就稳定在10 V ，R 2为一可变电阻，它的最小值为500 Ω，最大 值为无穷大(即断路)．设电源电压U ＝20 V ，则当R 2变化时，为使U DE 稳定在10 V ，R 1可取下列几个电阻值中的 ( ) A ．100 Ω B ．200 Ω C ．300 Ω D ．4 000 Ω 6．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器 等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡 还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图3所示)，下列说法正确的是 ( ) A ．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B ．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C ．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D ．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变 7．如图4所示，电阻R ＝20 Ω，电动机的电阻R ′＝10 Ω.当开关 断开时，电流表的示数是I ，电路消耗的电功率为P .当开关合 上后，电动机转动起来．若保持电路两端的电压不变，电流表的示数I ′和电路消耗的电功率P ′应是 ( ) A ．I ′＝3I B ．I ′<3I C ．P ′＝3P D ．P ′<3P 8． 如图5所示电路，闭合电键S ，电动机M 转动起来后，将滑动变阻器的滑动触头向左移动时，电动机中产生的电热功率P 随电压表测得的电压U 和电流表测得的电流I 而变化的情况 是(电动机线圈的电阻可以认为是不变的) ( ) A ．P 跟电流I 的平方成正比 B ．P 跟电压U 的平方成正比 C ．P 跟电压U 与电流I 的乘积成正比 D ．P 跟电压U 与电流I 的比值成正比9．某型号手机电池的背面印有如图6所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h ，待机时间100 h ”．则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为()图6A ．1.8 W,5.4×10－2 W B ．0.6 W,1.8×10－2 WC．3.6 W,0.108 W D．6.48×103 W,1.94×102 W复习讲义基础再现 一、基础导引 并联后：R 总＝Rn ，串联后：R 总＝nR .无论串联、并联，电路中任一个电阻的阻值变大，总电阻也随之变大．知识梳理 1.I 1＝I 2＝…＝I n U 1＋U 2＋…＋U n R 1＋R 2＋…＋R n R 1R 2 R n R R 1R 2R n R 2.I 1＋I 2＋…＋I n U 1＝U 2＝…＝U n 1R 1＋1R 2＋…＋1R n R 2R 1 R R 1 R 2R 1 R R 1 二、基础导引 UI I 2r UI －I 2r知识梳理 1.(1)静电力 (2)IUt (3)电能 2.(1)快慢 (2)IU 3.(1)热量 4．(2)I 2R思考：当电动机不转动时，视为纯电阻电路．在非纯电阻电路中，欧姆定律是不成立的． 课堂探究 例1 BC 跟踪训练1 80 2 跟踪训练2 AC 跟踪训练3 A 分组训练 1．C 2．B 3．ABC 4．B课时规范训练1．A 2．A 3．AD 4．D 5．C 6．A 7．BD 8．A 9．B。
