作业06 焦耳定律（解析版）.docx

1、 完成时间： 月 日 天气： 作业06 焦耳定律一 、电流的热效应1定义：电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。2影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。要点：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有电阻。导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）电流产生的热量与电阻的关

2、系如图18.4-2所示，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。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。 两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么? 实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。（2）电流产生的热量与电流大小的关系如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变

3、化。你看到的现象说明了什么? 实验表明：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。二、焦耳定律1内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫焦耳定律。2公式：Q=I2Rt要点：焦耳定律的另外两个表达式:1. 从公式我们能看出，电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。2. 在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用，例如，当几个导体串联起来时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用表达式分析，此时导体产生的热量与电阻R成正比；当几个导体并联起来时，由于加在导体两端的电压相等，通电时

4、间也相等，应用表达式分析，此时导体产生的热量与电阻成反比。3. 几个公式的比较电功 电功率 焦耳定律 适用范围 基本公式 W=UIt 普遍适用 导出公式 纯电阻电路W=Q 4. 只有在纯电阻电路中可以用电功公式计算电热。因为在纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热量，此时电功等于电热，即W=Q。而在非纯电阻电路中，电流所做的功只有一部分用来产生热量，如电动机工作时，既产生热量又产生机械能，电功等于热量与机械能之和，即WQ，故此时就不能用电功的公式来计算电热了。三、电热的利用和防止 1. 电热的利用:日常生产、生活中会经常用到电热，如家用的热水器、电饭煲等，这些都是用电来加热的设备，叫电热器。要

5、点：这些用电器的共同特点就是利用电流做功，将电能转化成内能，使我们获得需要的热量。有些电器通电时也能产生热量，但是由于不是用电来加热的，所以不能叫电热器(如电视机、电脑等)。2. 电热的危害:很多情况下，电流通过导体时产生的热量，并不是我们需要的，这时电能白白消耗掉了，有时还会引起事故甚至灾害，所以要想办法阻止电热的产生。要点：我们说的电热的危害是对于我们的需要来说的，如果产生的热量是我们需要的，那对我们是有利的，反之就是有害的，如:电视机在工作时产生的热量，在正常观看时是有害的，但当电视机长时间不用时，我们可以利用电热来驱潮，这时的电热是有利的。电热器在工作时产生的热量如果过多，也会带来危害

6、，所以我们在正常使用电能产生的热量时，也要注意安全。一、单选题1如图所示的用电器中，利用电流热效应的是（）A抽油烟机B电饼铛C电视机D洗衣机【答案】B【详解】电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。抽油烟机和洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，电视机工作时主要将电能转化为光能和声能，只有电饼铛是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2规格相同的用电器，它们正常工作时，相同时间内产生热量最多的是（）A电冰箱B电脑C电风扇D电烙铁【答案】D【详解】四个电器功率一样，正常工作相同时间，由W=Pt可知它们消耗的电能一样。A电冰箱工作时主要把电能

7、转化为机械能，故A不符合题意；B电视机工作时主要把电能转化为光能、声能等，产生的热量较少，故B不符合题意；C电风扇工作时把电能主要转化为机械能，产生的热量较少，故C不符合题意；D电烙铁工作时把电能全部转化为内能，全部用来产生热量，产生的热量较多，故D符合题意。故选D。3下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（）A电饭煲做米饭B电暖器取暖C电熨斗熨衣服D电脑办公时微型风扇工作【答案】D【详解】ABC电饭煲、电暖器、电熨斗都是利用电流的热效应制成的加热设备，工作时将电能转化为内能，都属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意；D电脑办公时微型风扇工作，可给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合

8、题意。故选D。4两个电阻并联，电阻之比是 ，则相同时间内产生的热量之比为（）ABCD【答案】B【详解】由并联电路的电压特点可知，两电阻两端电压，由可得相同时间内电流通过两电阻产生热量比故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。5如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。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多的是（）ABCD【答案】D【详解】因为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，根据为使电阻丝在相同时间内产生的总热量最多，电压应接2U，电路总电

9、阻应最小，使两电阻并联，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。6通过电阻R的电流为I，在相等的时间内产生的热量是Q，当电阻为2R，电流是时，在相等的时间内产生的热量为（）A4QB2QCD【答案】C【详解】当电阻为2R，电流是时，在相等的时间内产生的热量为故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。7小华利用下图的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”，下列说法不正确的是（）A图甲所示实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系B图乙所示实验装置是控制电阻、通电时间一定时，探究电热与电流的关系C图甲中闭合开关后，a管中液面上升比b管快D图乙中闭合开关后，c管中液面上升比d管快【答

10、案】C【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，所以探究的是电热与电阻的关系，故A正确，A不符合题意；B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，但通过电阻的电流不同，即控制电阻、通电时间一定时，探究电热与电流的关系，故B正确，B不符合题意；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，C符合题意；D乙实验中，右侧2个5欧的

11、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，D不符合题意。故选C。8如图所示的四个电路中，电源电压U相同，相同时间内整个电路产生的总热量由大到小的顺序是（）A丁、甲、乙、丙B丁、丙、乙、甲C甲、乙、丙、丁D丙、乙、甲、丁【答案】A【详解】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻小于任

12、何一个分电阻；甲图只有R1的简单电路，乙图只有R2的简单电路，丙图两个电阻串联，丁图两个电阻并联，电阻关系为R丙R乙R甲R丁甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，由可知相同时间放出的总热量关系为Q丁Q甲Q乙Q丙故选A。9如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，此后100s内定值电阻R1产生的热量为200J。下列结果正确的是（）A电源电压为10VBR1的阻值为18C滑动变阻器R的最大阻值为9DR1先后两次消耗的电功率之比43【答案】B【详解】ABC由电路图可知R和R1串联，电压表测滑动变阻器R

13、两端的电压；设滑动变阻器的最大阻值为R，即当滑片置于滑动变阻器的b端时，其阻值为R；当滑片P置于滑动变阻器的中点时，其阻值为；由题意可知，当滑片置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为4V，即UR4V，由欧姆定律可得此时电流为当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，即由欧姆定律可得此时电流为则前后两次的电流之比为滑片置于滑动变阻器的中点时，由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压为滑片置于滑动变阻器的b端时，同理可得电源电压为因电源电压不变，联立解得当滑片置于滑动变阻器的b端时，变阻器的最大电阻和R1串联，且二者的阻值相等由串联分压的规律可知，此时R1的电压则电源电压故A错误；此时100s

14、内定值电阻R1产生的热量为200J，由可得R1的阻值则滑动变阻器R的最大阻值也为18，故B正确；C错误；D当滑片P置于滑动变阻器的中点时，R1消耗的电功率为当滑片P置于滑动变阻器的b端时，R1消耗的电功率为则R1先后两次消耗的电功率之比为故D错误。故选B。10如图所示的电路中，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的规格为“10；1A”，灯泡上标有“2.5V；1.25W”字样。闭合开关S后调节滑动变阻器的滑片，在保证各元件安全的情况下，下列说法中正确的是（）A小灯泡L正常发光时的电阻为2B小灯泡L正常发光时，电压表V2示数为2.5VC向右移动滑片时，电压表V2与电流表A的示数之比不变D让小灯泡L正常

15、发光2min，滑动变阻器产生的电热为120J【答案】D【详解】由图示知，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测小灯泡两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。A由题意知，灯泡正常发光时的电阻故A错误；B小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，则滑动变阻器两端的电压，即V2的示数U2=U-U额=4.5V-2.5V=2V故B错误；C电压表V2示数与电流表A的示数之比为变阻器接入电路的阻值，滑片向右移动时，变阻器接入电路的阻值变小，所以比值变小，故C错误；D小灯泡正常发光时，电路中的电流此时，滑动变阻器产生的电热故D正确。故选D。二、填空题11电热的公式？单位？焦耳定律：数学表达式

16、为：Q ，电流通过导体做功，若电能全部转化为内能则：Q=W 串联电路中I一定，R越大单位时间内产生的热量越 并联电路中，U一定，R越小，I越大（I是平方倍增大）单位时间内产生的热量越 【答案】 Q=I2Rt Pt UIt U2t/R 多 多【详解】焦耳定律的表达式：QI2Rt；当电能全部转化为内能时,电热等于电功,此时有：QW Pt UItt；在串联电路中,电流处处相等,根据公式QI2Rt可知，电阻越大，在相同的时间内产生的热量就越多；并联电路中,各支路两端相等,在相同的时间内根据公式Qt可知，电阻越小，产生的热量越多点睛：（1）焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律内容是：电流通过

17、导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比数学表达式：QI2Rt（适用于所有电路）；（2）根据电热与电能之间的关系可知，当全部转化为内能时，电热才等于电能，据此得出电热的计算公式；（3）串联电路中，电流相等，在相同的时间内根据公式QI2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多；（4）并联电路中，各支路两端相等，在相同的时间内根据公式Qt可知，电阻越小，产生的热量越多12一根电阻丝接入3 V的电路中，闭合开关后，通过的电流为200mA，则通电100s，电流通过电阻丝产生的热量为 J。当开关断开后，该电阻丝的电阻大小为 。【答案】 60 15【详解】1由于电阻丝是纯电阻用

18、电器，则电流通过电阻丝产生的热量Q=WUIt3V200103A100s60J2开关断开后,电阻丝电阻仍存在,则电阻的大小13通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64104 J的热量，它的电阻是 。【答案】110【详解】根据焦耳定律可得，它的电阻14某导体电阻为2，通过的电流为0.4A，则通电1min导体产生的热量是 J。【答案】19.2【详解】通电1min导体产生的热量是15已知两电阻R1R2=34，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1U2= ；当它们并联在电路中时，电流通过R1、R2所产生相同的热量需要的时间之比t1t2= 。【答案】 34 34【详解】1当两

19、电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，R1、R2两端的电压之比2当两电阻并联在电路中时，并联电路中各支路两端的电压相等，R1、R2所产生的热量相同，根据的导出式可知，需要的时间之比为16如图是灯L和定值电阻R的I-U图像，当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W；当L和R并联在同一电源上时，干路电流是0.9A，此时，L阻值为 ，R工作1min产生的热量是 J。【答案】 8 96【详解】1当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W，由P=UI可知，当UL=1V，IL=0.3A时，满足L的功率是0.3W，串联电路中各处的电流相等，所以R两端的电压是3V，电

20、源电压U=UL+UR=1V+3V=4VR的阻值 当L和R并联在同一电源上时，通过R的电流 干路电流是0.9A，通过L的电流0.9A-0.4A=0.5AL阻值为 2R工作1min产生的热量=96J17如图所示，电源电压恒定，。当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.3A；当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V，通电5min电阻、产生的热量之比为 ；当开关、闭合，断开时，整个电路消耗的功率为 。【答案】 3 21 1.35W【详解】1分析电路图可知，电源电压恒定，当开关S1闭合，S2、S3断开时，电路中只有R2，电流表的示数为0.3A，则U=0.3AR2当开关S2闭合，S1

21、、S3断开时，R1和R2串联，电流表的示数为0.1A，则U=0.1AR2+0.1A20联合解得U=3V，R2=102通电5min电阻R1、R2产生的热量之比3当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1和R2并联，整个电路消耗的功率18小杭家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：热风温度5075额定功率热风时：660W冷风时：110W额定电压220V质量0.5kg（1）电吹风正常工作吹冷风时，开关应置于 ，通过电动机的电流是多大？ （2）电热丝正常工作时的电阻是多大？ （3）电吹风内电动机的电阻是2，电吹风正常工作吹冷风10min产生的热量

22、是多少？ 【答案】 BC 0.5A 88 300J【详解】（1）12当吹冷风时，只有电动机工作，所以开关在BC处；冷风时电功率P1=110W，由P=UI可得，此时通过电动机的电流为（2）3当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，总功率P=660W，则电热丝的电功率为P2=PP1=660W110W=550W由得电热丝的电阻值为（3）4电吹风吹冷风10min产生的热量为三、作图题19如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。【答案】【详解】探究电流产生的热量与电流大小的关系时采用的是控制变量法，实验中控制通电时间和电阻大小相同，电

23、流大小不同，所以右侧两个电阻并联后再与左侧的电阻串联，这样会使得通过两个容器内电阻的电流大小是不同的，如图所示：20如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与电流关系”的实验装置，请用笔画线代替导线完成电路连接。【答案】【详解】根据控制变量法，研究电流通过导体产生的热量与电流的关系，为达到电压等其它因素相同、电流不同的目的，应采用并联电路，每条支路上都串联一个滑动变阻器用来调节电流大小，同时串联一个电流表用来显示电流大小，滑动变阻器应一上一下接入，如图：四、计算题21如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为20，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。求：（1

24、）电源电压U是多少V？（2）电阻R2的阻值是多少？（3）5min内电流通过R1产生的热量是多少J？【答案】（1）6V；（2）30；（3）540J【详解】解：由图可知，闭合开关S后，R1、R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流；（1）根据题意可知，干路电流I0.5A，通过R2的电流I20.2A，根据并联电路的电流特点可知，通过R1的电流由可知，R1两端的电压根据并联电路的电压特点可知，电源电压（2）由可知，R2的阻值（3）5min内电流通过R1产生的热量答：（1）电源电压U是6V；（2）电阻R2的阻值是30；（3）5min内电流通过R1产生的热量是540J。22如图所示，

25、电源电压为8V保持不变，电阻R1=40，闭合开关后，电流表的示数为0.6A；求：（1）通过电阻R1的电流是多少安？（2）电阻R2的电功率是多少瓦？（3）通电20s，整个电路消耗的电能是多少焦？【答案】（1）0.2A；（2）3.2W；（3）96J【详解】解：（1）因为两个电阻并联接在电源上，电阻两端电压都为8V，R1的电流（2）因为两个电阻并联接在电源上，根据并联电流关系R2的电功率（3）整个电路消耗的电能23如图甲所示是小媛家新买的新型电热水壶，该电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，其简化电路如图乙所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合

26、时对水加热，断开时对水保温。已知电热水壶加热功率为1100W，保温功率为55W。求：（1）电热水壶处于加热状态时，电路中的电流；（2）电阻的阻值；（3）若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110，已知发热盘质量为0.44kg，比热容为，若水壶的加热效率为80%，则经过多长时间S1才会断开？【答案】（1）5A；（2）；（3）2.5s【详解】（1）闭合S1、S2时对水加热，处于加热状态，只有R1连入电路中。电路中的电流（2）R1的电阻断开S2时对水保温，处于保温状态，R1、R2串联，电路的总电阻电阻的阻值（3）由题意可知，当壶底发热盘温度达到120时，S2自动断开，发热

27、盘吸收的热量热水壶消耗的电能经过的时间答：（1）电热水壶处于加热状态时，电路中的电流是5A；（2）电阻的阻值是；（3）则经过2.5s时，S1才会断开。五、实验题24如图所示，是小刚同学在探究“电流通过导体产生热量的影响因素”的实验装置。U形管中注入了水，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。（1）其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着质量 （选填“相等”或“不相等”）的空气，实验中通过观察两个U形管中水面高度的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 ；（2）图乙所示的实验装置 （选填“c”或“d”）容器中电阻的电流小，可以用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系；（3）用图甲

28、所示的实验装置做实验，实验装置 （选填“a”或“b”）容器中产生的热量较多；在做某次实验中，观察到串联在图甲中电流表的示数如图丙所示，则图甲b容器中定值电阻在内产生的热量是 J。【答案】 相等 转换法 d 电流 b 300【详解】（1）1根据知，在比热容和质量都相同时，电流产生的热量越多，容器内气体升高的温度越大，液面高度差越大，所以a、b、c、d四个相同的容器空气的质量相等。2电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过水面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。（2）34图乙装置中两个的电阻并联后再与一个的电阻串联，电流产生的热量越多，容器内气体升高的温度越大，根据串

29、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，即两个的电阻并联，根据并联电路的电流特点知所以即c中的电流大，d容器的电流小，容器内的电阻值都是，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。（3）5由图甲知，两电阻串联，电流和通电时间相等，通电一段时间后，装置b容器内电阻大，产生的热量多。6由图丙可知，通过的电流图甲b容器中定值电阻在内产生的热量25（1）如图A是探究“影响电流热效应的因素”实验装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。若要探究电热与电流的关系应选用 （填“甲”或“乙”）图，通过该图可得出结论：当电阻相同时，电流 ，产生的电热越多；

30、容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用 （填“甲”或“乙”）图的结论来解释；（2）在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中：小红把两个灯泡L1、L2按如图B所示连接起来，闭合开关发现L1较亮，L2较暗。你认为通过L1中的电流 （填“大于”、“等于”或“小于”）通过L2中电流；当把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数。为了找出故障原因，小红用电压表进行检测，发现AB间电压为3V，AC间电压为3V，BC间电压为0。则电路故障可能是 ；AL1断路BL1短路CL2断路DL2短路本实验多次实验的目的与 相同。A测量物理课本的宽度B测量某未知电

31、阻的阻值C探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”【答案】 乙 越大 甲 等于 A C【详解】（1）1根据控制变量法，若要探究电热与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小，乙图中，右侧容器内5的电阻与容器外的电阻并联后再与左侧容器内5的等值电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过两容器内的电阻的电流不同，故应选用乙图。2通过该图可知，左侧U形管液面高度差大，由转换法得出结论：当电阻相同时，电流越大，产生的电热越多。3甲图中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而右侧电阻阻值较大，右侧U形管液面高度差大，由转换法可知，右侧容器内电阻产生的热量多，左侧容器内电阻产生的热量少，容

32、器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用甲图的结论来解释。（2）4根据串联电路电流的规律，通过L1中的电流等于通过L2中电流。5BD当把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数，说明电路中有断路故障，故BD不符合题意；AC用电压表进行检测时，测得AC间电压为3V，说明开关没有断路、电源是完好的；测得AB间电压为3V，说明此时电压表通过L2与电源两极相连，则L2没有断路；测得BC间电压为0，说明此时电压表不能与电源两极相连，则L1断路了，故A符合题意，C不符合题意。故选A。6本实验多次实验的目的是得出普遍性的结论；AB测量物理课本的宽度和测量

33、某未知电阻的阻值时多次测量，是为了取平均值减小误差，故AB不符合题意；C探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”时多次测量，是为了得出普遍性的规律，故C符合题意。故选C。 一、单选题1如图为一款电火锅的内部简化电路，开关S闭合后，通过挡位开关可以实现高、中、低三挡加热的转换。已知电阻，高温挡功率为2400W，下列说法正确的是（）A当S闭合、转到位置2时，只有工作，为低温挡B当S闭合、转到位置1时，、串联，为高温挡C中温挡加热的功率为1600WD当S闭合、由位置2转到位置3时，总电阻变大，总功率减小【答案】C【详解】A当S闭合、转到位置1时，和串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知：此时电路中的

34、总功率最小，为低温挡，故A错误；B当S闭合、转到位置2时，只有接入电路，此时为中温挡，中温挡的功率为故B错误；C当S闭合、转到位置3时，和并联，此时电火锅为高温挡，此时的功率为高温挡的功率为2400W，所以中温挡的功率为故C正确；D当S闭合、由位置2转到位置3时，总电阻变小，总功率增大，电火锅由中温挡转为高温挡，故D错误。故选C。2如图所示电路中，电源电压U=15V恒定不变，R1=25，滑动变阻器R2的最大阻值为60，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程03A。只闭合S3，且滑动变阻器连入电路的电阻为40时，电流表的示数为0.3A。闭合S1、S2、S3，为保证电路安全（不考虑温度对灯丝电阻的

35、影响）下列说法中（）灯丝电阻是10滑动变阻器R2的阻值变化范围为060电流表的示数变化范围为0.853A若只闭合S3且使小灯泡L正常发光时，2min内滑动变阻器产生的热量为600JA只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【答案】A【详解】由电路图知，只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电流表测电路中电流，由可得，电路的总电阻由串联电路的电阻特点可得，灯丝电阻故正确；由电路图知，闭合S1、S2、S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，为保证电路安全，干路电流最大为3A，此时变阻器连入电路的阻值最小，由并联电路特点和欧姆定律可得，通过R1的电流R2的最大电流为由欧姆定律得，R2接入电路中的

36、最小电阻R2的阻值变化范围为6.2560，故错误；当R2连入电路的阻值最大时，电路中电流最小电流表的示数变化范围为0.853A，故正确；只闭合S3且使小灯泡L正常发光，滑动变阻器两端电压通过滑动变阻器的电流2min内滑动变阻器产生的热量故正确。综上，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。3如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，消耗的电功率P1随阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（）A定值电阻为10B电源电压为12VC滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10VD滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J【答案】C【详解

37、】如图所示，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流。如图乙可知，当R1=10时，P1=3.6W，根据可知，此时电路中通过的电流为则此时滑动变阻器两端电压为根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得滑片P置于b端时，R1=50，P2=2W，根据可知，此时电路中通过的电流为则此时滑动变阻器两端电压为根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得联立解得：R2=10，电源电压U=12V则滑片P置于b端时，R2两端电压即电压表示数为滑片P置于b端时，通电1分钟产生的热量为A定值电阻为10，故A正确，A不符合题意；B电源电压为12V，故B正确

38、，B不符合题意；C滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为2V，故C错误，C符合题意；D滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J，故D正确，D不符合题意。故选C。4在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A电源电压为3.5VB小灯泡正常发光时， 定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1:2C滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻R1在2min内

39、产生的热量为5JD实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为235【答案】B【详解】由图甲得，灯泡、定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量灯泡电压，当电路电流变大时，灯泡电压变大，定值电阻R1电压变大，滑动变阻器电压变小，则图像为灯泡的I-U图像，图像为变阻器的I-U图像。A由图像得，当电路电流为0.1A时，灯泡电压为0.5V，变阻器电压为3.5V；当电路电流为0.25A时，灯泡电压为2.5V，变阻器电压为0.75V，由欧姆定律得，定值电阻R1电源电压为故A错误；B由图像得，灯泡正常发光时，小灯泡正常发光时，电路电流为0.25A时，灯泡电压为2.5V，由欧姆定律得

40、，定值电阻R1为由得，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为故B正确；C滑动变阻器的滑片处于最右端时，接入电路中电阻最大，电路中电流最小，由图像得，此时电路中电流为0.1A，定值电阻R1在2min内产生的热量为故C错误；D由图像得，当变阻器的电流为0.25A，电压为0.75V时，变阻器接入电路中的电阻最小，为当变阻器的电流为0.1A，电压为3.5V时，变阻器接入电路中的电阻最大，为滑动变阻器接入电路的阻值范围为335，故D错误。故选B。5如图甲所示，电源电压为12V，电流表量程为03A，滑动变阻器标有“30 1A”，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示，下列说法正确的是

41、（）A定值电阻R的阻值为10B滑动变阻器滑片在中点时，定值电阻R在10s内产生的热量是162JC滑动变阻器可接入电路的阻值范围为130D滑动变阻器的最大电功率为7.2W【答案】D【详解】由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压。A当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，即接入阻值为15时，电压表示数如图乙所示为9V，根据串联分压可知此时定值电阻两端电压为UR=U-U滑=12V-9V=3V此时电路电流由可得定值电阻R的阻值故A错误；B由A已知滑片在中点时，电路电流以及定值电阻R的阻值，则定值电阻R在10s内产生的热量故B错误；C因为电流表量程为03A，滑动变阻器标有“30

42、 1A”，则电路允许通过最大电流为1A，此时滑动变阻器接入阻值最小，由可得此时电路总电阻根据串联电路电阻关系可得滑动变阻器接入最小阻值由图乙可知，电压表选择的是最大量程，而电源电压只有12V，则滑动变阻器接入阻值最大时分得的电压小于12V，故滑动变阻器接入最大值可以为30。所以滑动变阻器可接入电路的阻值范围为730，故C错误；D假设滑动变阻器接入阻值为R滑1时，滑动变阻器电功率最大，则此时电路电流滑动变阻器的最大电功率可知当滑动变阻器接入阻值等于定值电阻R的阻值为5时，滑动变阻器的电功率最大。即故D正确。故选D。6如图所示电路，电源电压为6V，R1=10，R2=20，当闭合S1，断开S2、S3

43、时，电压表示数为3V，下列说法正确的是（）A当S1、S2、S3闭合时，R1与R2并联，电压表示数为0VB当闭合S1、S3，断开S2时，电路消耗的总功率为36WC当闭合S1，断开S2、S3时，1min内R3产生的热量为54JD闭合S1，断开S2、S3时，R1的功率与S1、S2、S3闭合时，R1的功率的比值为12【答案】C【详解】A当S1、S2、S3闭合时，为R1、R2的并联电路，此时电压表示数为电源电压，即6V，故A错误；B当闭合S1、S3，断开S2时，此时电路中只有R1接入电路，此时电压表示数为电源电压，即6V；则电路消耗的总功率等于R1消耗的电功率为故B错误；C当闭合S1，断开S2、S3时，

44、电路为R1、R3的串联电路，电压表测量R1两端电压，即U1=3V，则R3两端电压流经R1的电流为因为串联电路中电流处处相等，则流经R3的电流为由可得，R3的电阻为根据焦耳定律，1min内R3产生的热量为故C正确；D闭合S1，断开S2、S3时，R1的功率为S1、S2、S3闭合时R1的功率为则故D错误。故选C。二、填空题7如图甲所示，电路中的电源电压恒定，R1为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S。调节滑动变阻器R的滑片，根据电压表与电流表的示数作出的UI关系图像如图乙所示，则在滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，通电1min定值电阻R1产生的热量为 J。【答案】150【详解】由图甲可知，R1、R串

45、联，电压表测量滑动变阻器R的两端的电压，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，当电压表示数为4V时，电路中的电流为0.1A，根据串联电路的特点和欧姆定律可知UIR1+4V0.1AR1+4V当电压表示数为0V时，电路中的电流为0.5A，根据欧姆定律可知UIR10.5AR1联立以上两式可解得：电源电压U5V，R110；当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值最小，由图乙可知，电路中的最大电流I0.5A，通电1min定值电阻R1产生的热量QI2R1t（0.5A）210160s150J8如图是某电炒锅的铭牌，根据表中的信息回答下列问题：若家庭电路中的电压只有198V，电炒锅工作1h消耗的电能是 k

46、Wh，若家庭电路中只有电炒锅工作，电炒锅产生的热量有70%被水吸收后水的温度升高了30，且如图中电能表的转盘正好转了300转，该电炒锅中水的质量为 kg。（水的比热容，设电砂锅的电阻丝阻值不变）BC-65B电炒锅额定电压220V额定功率1100W工作频率50Hz【答案】 0.891 2【详解】1电炒锅电阻不变，由电功率公式，结合铭牌可知，电炒锅的电阻为由于家庭电路中实际电压只有198V，故1h消耗的电能为2电能表参数为3000r/kWh，此时电能表转动300r的电能为电炒锅产生的热量有70%被水吸收后水的温度升高了30，根据公式可知故水的质量为9如图所示，电源电压恒为18V，R060，滑动变阻

47、器的规格为“1502A”，电流表的量程为“00.6A”，小灯泡上标有“6V3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 J。当S、S2闭合，S1断开，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 。当S闭合，S1和S2自行组合的情况下，整个电路工作时能达到的最小功率是 W。【答案】 360 40 2【详解】1当开关S闭合，S1、S2断开，灯泡L与变阻器R串联，因为此时小灯泡正常发光，所以UL6V，PL3W；由PUI可得，串联电路中的电流由串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压为URUUL1

48、8V6V12V则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为QWURIt12V0.5A60s360J2当S、S1、S2都闭合，此时灯泡被短路，R0与R并联，电流表测干路中的电流；电流表的量程为“00.6A”，为了保证干路中的电流表不被烧坏，则干路电流最大为0.6A，通过R0的电流为由并联电路的电流特点可知，通过变阻器的最大电流为IRI总大I00.6A0.3A0.3A滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值3结合可知电路中电阻最大时，电功率最小，则当S闭合时，灯泡L与变阻器R串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，总电阻为RRmax+RL150+12162电路消耗的总功率最小值10

49、如图甲所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从最右端移动到最左端时，小灯泡刚好正常发光。此过程中，电流表与电压表V1示数的关系图象和电压表V2与滑动变阻器R1连入电阻关系图象分别如图乙、丙所示。则小灯泡的额定功率为 W，R2的1min最多产生的热量为 J。【答案】 3 180【详解】1由图甲可知，闭合开关S，R1、R2和L串联，电压表V1测量R1、R2两端的电压之和，电压表V2测量L两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑片P在最右端时，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流为0.25A，此时R1、R2的电压之和为10V，由图丙可知，

50、此时灯泡L两端的电压为2V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压当滑片P在最左端时，R1连入电路中的电阻为0，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流为0.5A，R2两端的电压为6V，由于小灯泡正常发光，所以小灯泡的额定电流，由于电源电压不变，根据串联电路的电压特点可知，此时灯泡L两端的电压即小灯泡的额定电压则小灯泡的额定功率2R2是定值电阻，当通过R2的电流最大时，R2在1min内产生的热量最多，R2在1min最多产生的热量三、计算题11如图所示，电源电压恒为12V，R=60，滑动变阻器的规格为“52A”，电流表的量程为“00.6A”，小灯泡上标有

51、“6V3W”字样。当开关S闭合，S1、S2断开时，小灯泡正常发光。求：（1）通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量；（2）当S、S1、S2都闭合时，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值。【答案】（1）180J；（2）30【详解】解：（1）当开关S闭合，S1、S2断开时，灯泡L与变阻器R串联，因为此时小灯泡正常发光，所以UL=6V，PL=3W；由可得，串联电路中的电流由串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量（2）当S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，R0与R并联，电流表测干路中的电流；电流表的量程为“00.6A”，为了保证干路

52、中的电流表不被烧坏，则干路电流最大为0.6A，通过R0的电流由并联电路的电流特点可知，通过变阻器的最大电流滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值答：（1）通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为180J；（2）当S、S1、S2都闭合时，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为30。12停课不停学，但长时间线上学习容易使眼睛疲劳。为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩 ，如图甲所示，其相关数据见表，请你解答下列问题：型号OEM额定充电（放电）电压6V电池容量2400mAh（1）如图乙是可以通过手动调节高、中，低三挡加热的电热眼罩工作原理图，充电电池电压 U6V 保

53、持不变， 电热丝 R15，电热丝R210，当眼罩在高温挡工作时功率为多少？（2）若眼罩在中温挡正常工作10 分钟，产生的热量是多少？（3）现有两个充电器，一个标注“输出 6V 600mA”，另一个标注“输出 6V 4A”，其中一个是快速充电器，假设快充充电效率为 90%，选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要多少分钟？【答案】（1）10.8W；（2）4320J；（3）40【详解】解：（1）由图得，当开关S1闭合、S3接b时，S2闭合，R1与R2并联，电路中电阻最小，为加热挡；当开关S1、S2闭合，S3接a时，定值电阻R1独自工作，电路中电阻较大，为中温挡；当开关S1闭合，S3接a，S2断

54、开时，R1与R2串联，电路中电阻最大，为保温挡。当眼罩在高温挡工作时功率为（2）若眼罩在中温挡正常工作10 分钟，产生的热量是（3）电加热眼罩的电池从零充满储存的电能快充充电效率为 90%，选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要消耗的电能由与得，将将电加热眼罩的电池从零充满需要的时间答：（1）当眼罩在高温挡工作时功率为10.8W； （2）若眼罩在中温挡正常工作10 分钟，产生的热量是4320J； （3）选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要40分钟。13如图，滑动变阻器上标有“50 1A”，电源电压恒定为6V，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V。闭合开关S，移动滑动变阻器滑

55、片开某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V。求：（1）电阻R1的阻值；（2）此时的滑动变阻器通电1min消耗的电能；（3）为保证电路安全，通电10秒内，电阻R1上允许消耗电能的范围。【答案】（1）10；（2）48J；（3）19J【详解】解：（1）由电路图可知，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，由可得，电阻R1的阻值（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以变阻器两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V此时的滑动变阻器通电1min消耗的电能W2=U2It=4V0.2A60s=48J（3）当电压表的示数U1=3V时，电路中的电流所以电路中的最大电流为0.3A，通电10秒内电阻R1上最大消耗电能W1大=U1I大t=3V0.3A10s=9J当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流通电10秒内电阻R1上最小消耗电能W1小=I小2R1t=（0.1A）21010s=1J所以电阻R1上允许消耗电能的范围为19J。答：（1）电阻R1的阻值为10；（2）此时的滑动变阻器通电1min消耗的电能为48J；（3）为保证电路安全，通电10秒内，电阻R1上允许消耗电能的范围为19J。