一、选择题1.（2019年青岛市，12，3分）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻；下表是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（ ）A．只闭合开关S，加热器的功率为990WB．开关S闭合，S1由断开到闭合，电路中电流变大，R2的功率变大C．加热器在保温状态下工作5min，产生3.3×104J的热量D．电阻R1与R2的阻值之比为1：8【答案】BC【解析】（1）只闭合开关S，两电阻串联，电阻较大，根据判断出功率的大小；（2）开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，S1闭合时，将电阻R1短路，只有电阻R2工作，电阻减小，根据欧姆定律判断出电流的大小，根据P=I2R2判断出R2的功率的变化；（3）根据Q=W=Pt算出在保温状态下工作5mn产生的热量；（4）根据，以及两个功率值求出电阻R1与R2的阻值之比。A、只闭合开关S，两电阻串联，电阻较大，根据知，在电压一定时，电功率较小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功率为110W，故A错误；B、开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，S1闭合时，电阻R1被短路，只有电阻R2工作，电阻减小，根据知，电路的电流增大，R2的电阻不变，根据P=I2R2知R2的功率变大，故B正确；C、加热器在保温状态下工作5min产生的热量：Q=W=P保温t=110W×5×60s=3.3×104J，故C正确；D、因为、，且P加热=990W、P保温=110W，所以，即：，解得R1：R2=8：1，故D错误。
2.（2019湖南省岳阳市，题号12，分值3）如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知A．电源电压为7VB．R1的阻值为20ΩC．电路消耗的最小功率为1.2WD．滑片P在b端时，10秒内R1产生的热量为12J【答案】C【解析】AB．由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R1串联，电压表V测滑动变阻器，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的滑片P位于b点时，由欧姆定律可知：电源电压：U＝Ub＋I1R0＝4V＋0.2A×R1---①当滑动变阻器的滑片P位于c点时，由欧姆定律可知：电源电压：U＝Uc+I2R1＝3V＋0.3A×R0---②联立①②可解得：U＝6V；R1＝10Ω；故AB错误；C．P在b点时，电路消耗的功率最小：Pmin＝I1U＝0.2A×6V＝1.2W，故C正确；D．滑片P在b端时，10秒内R1产生的热量为：Q＝I12R1t＝(0.2A)2×10Ω×10s＝4J，故D错误．3.（2019年菏泽，题号2，分值2）【答案】B【解析】电风扇工作时，把电能转化为机械能，故A错误；电暖气工作时，把电能转化为内能，利用的是电流的热效应，故B正确；电视机工作时，主要是把电能转化为了光能、声能、内能等，故C错误；电磁继电器工作时，主要是把电能转化为磁场能，故D错误。4.（2019广西省北部湾经济区，题号16，分值2）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高【答案】D【解析】AB．装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2＋I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故AB错误；C．由U＝IR可知，因为I1＞I2，R1＝R2，所以U1＞U2，故C错误；D．通电后，根据Q＝I2Rt可知：Q1＞Q2，所以A管的液面将会比B管的液面高，故D正确．5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.
21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.二、填空题1.（2019广西贵港，19，2）【答案】552.64×105【解析】
吹冷风时，只有电动机工作；吹热风时，电动机和电热丝并联同时工作。由于并联电路各支路两端电压都等于总电压，所以吹热风和吹冷风时，电动机的电功率相等。则电热丝工作时的电功率为P电热丝=P热-P冷=1000W-120W=880W。电热丝的电阻R=U2P电热丝=220V2880W=55Ω。正常工作吹热风5min电热丝产生的热量Q=P电热丝t=880W×5×60s=2.64×105J2.（2019毕节市，题号28，分值3）【答案】小1.68×1050.5【思路分析】（1）由焦耳定律Q=I2Rt，可以得出导线电阻和发热体电阻的关系；（2）由于是纯电阻电路，利用Q=W=Pt可计算出发热量；（3）由Q吸=cm（t-t0）计算出水的质量。【解题过程】（1）根据题意可知，通过导线和通过发热体的电流相同，根据题意可知，在相同条件下，导线产生的热量少，由Q=I2Rt可知：导线的电阻比发热体的电阻小。（2）发热体产生的热量：Q=W=Pt=800W×210s=1.68×105J；（3）水的质量：m==0.5kg。3.（2019黑龙江省龙东地区，26，2分）【答案】6；15。【解析】根据小灯泡的额定电压和额定功率计算出小灯泡的电阻，再根据串联电路的特点计算出串联电路的阻值，最后根据焦耳定律计算出热量。由题意可知，小灯泡正常发光时，电路中的电流：，由串联电路的特点可知，串联电阻两端的电压：，串联的电阻的阻值为：，该电阻在10秒内产生的热量为：。
4.（2019黑龙江省绥化市，题号21，分值2）【答案】电流；4:1【解析】图中两个电阻阻值相当，但电流不等，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流之间的关系；通电一段时间后，由于通过左侧容器中的电流与通过右侧容器中的电流之比为2:1，根据焦耳定律可知，在电阻和通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，所以通过左侧容器中的电阻与通过右侧容器中的电阻产生的热量之比为4:1.5.（2019四川宜宾，12，4）【答案】1.272【解析】该电路中，A1测干路电流I、A2测R2支路电流I2，因为并联电路干路电流等于各支路电流之和（I=I1+I2），所以I>I2，它们的指针指在同一位置，只可能是因为它们的量程不同：A1是0-0.6A量程、A2是0-3A量程。则，I=1.5A；I2=0.3A，I1=I-I2=1.2A。R1和R2两端的电压相等，U=I1R1=1.2A×20=24V。10s内R2消耗的电能全部转化为热量Q=W=UI2t=24V×0.3A×10s=72J6.（2019宁夏省，10，1分）【答案】热。
【解析】当电流通过导体时，由于导体有电阻，电能转换成内能，称为电流的热效应。由题意可知，超导材料的电阻几乎为零，所以不会由于电流的热效应而产生的能量损失。7.（2019贵州省贵阳市，第14题，2分）【答案】焦耳【解析】由焦耳定律可知，Q=I2Rt，若未来实现石墨烯超导输电，由于电阻为零，则导线产生的热量为零，则可以实现电能零耗损。8.（2019黑龙江省齐齐哈尔市，题号23，分值2）如图所示是探究电流通过导体产生热量与电阻关系的装置．通电前，两侧U形管中水面相平，深度均为8cm，则8cm深水柱产生的压强为_________Pa．通电后，当电路中电流为0.8A时，通电时间50s，电阻R2产生的热量为________J．【答案】800320【解析】由题知，水的深h＝8cm＝0.08cm，所以产生的压强：p＝ρgh＝103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；R2产生的热量：Q2＝I2R2t＝(0.8A)2×10Ω×50s＝320J．9.（2019云南省，题号12，分值2）一只标有“6V3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光，应_________(选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是_________J．【答案】串60【解析】灯泡正常发光时的电压UL＝6V，功率PL＝3W；因串联电路中总电压等于各分电压之和；所以，灯泡正常发光时，串联电阻两端的电压：UR＝U－UL＝12V－6V＝6V；因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：；该电阻通电10s所产生的热量：Q＝W＝URIt＝6V×0.5A×20s＝60J．
10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.
38.39.三、解答题1.（2019内蒙古巴彦淖尔市，题号12，分值9）【答案】（1）3.3×104J；（2）6V；（3）35℃~80℃；（4）应减小R2的最大阻值.【思路分析】（1）根据焦耳定律结合欧姆定律推导出，从而求出工作电路正常工作时，R在1min内产生的热量；（2）从表格中找出温度等于60℃时对应的R1的阻值，根据欧姆定律求出控制电路的电源电压；（3）分别根据0.05A和0.04A结合滑动变阻器的阻值变化情况求出对应的R1的阻值，从表格中找出对应的温度值，即可获得可控制的最大温度范围；（4）根据欧姆定律可知，U、I不变时，电路的总电阻应该不变，结合表格中R1的阻值变化情况，判断R2的最大阻值的变化.
【解题过程】（1）工作电路正常工作时，R在1min内产生的热量为：；（2）当t=60℃时，R1=50Ω,R2=50Ω,R0=20Ω,衔铁被吸合，则I=0.05A，控制电路电源电压为：；（3）当I=0.05A，且R2的最大值为80Ω时，R1的阻值最小，可控温度最高，；；查表得：t=80℃；当I’=0.04A时，且R2’最小为0Ω，R1’最值最大，可控温度最低，，，查表得：t’=35℃；所以当控制电路的电压不变时，此装置可控制的最大温度范围是35℃~80℃；（4）U不变，I不变，R总不变，温度降低，R1增大，因此应减小R2的最大阻值.四、实验探究题1.（2019湖北省黄石市，题号31，分值11）
【答案】（1）①横截面积；②长度；③Ra＞Rb＞Rc；（2）①小木棍掉落的时间；②并联；连接如图所示：③c、b、a；少；电流相同；电压相同【思路分析】（1）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；（2）蜡烛油吸热熔化，根据小木棍掉落的时间反映电阻丝发热量的大小；由图可知，三个电阻丝并联接入电路；根据分析三电阻丝吸热多少，然后可知小木棍掉落的先后顺序；由焦耳定律可知相同时间内，在电流相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多.【解题过程】（1）①同一种合金材料的a、b、c；a、b长度相同，粗细不相同，a、b两次电表示数不同，比较a、b两次电表示数，Ia＜Ib，可以得出电阻大小跟导体横截面积有关；②b、c粗细相同，材料相同，长度不同，b、c两次电表示数不同，Ib＜Ic，由此可得，电阻大小跟导体长度有关；
③已知Ia＜Ib，Ib＜Ic，由欧姆定律可知，Ra＞Rb，Rb＞Rc．由此可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关系是Ra＞Rb＞Rc；（2）①用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在a、b、c电阻丝的中点处，然后使a、b、c电阻丝能同时通电发热，吸热多的蜡油先熔化，则小木棍先掉落，因此可利用小木棍掉落的时间来反映电阻丝发热量的大小；②由图可知，三个电阻丝首位顺次连接，并联接入电路；补充图如下：③已知三个电阻丝阻值从大到小关系是Ra＞Rb＞Rc；由可得，三电阻丝吸热关系Qc＞Qb＞Qa；所以观察到小木棍掉落的先后顺序是c、b、a；由乙同学的实验可得出：通电时间相同的情况下，电阻大的电阻丝产生的电热反而少了，是因为电流不同；因此在相同的通电时间内，当通过电阻的电流相同（串联）时，电阻大的电热就多；当电阻的电压相同（并联）时，电阻大的电热就少.2.（2019四川省攀枝花市，题号29，分值4）【答案】（1）左右两管液面的高度差转换法（2）电流（3）C【解析】（1）通电时，左右两容器中的电阻对液体加热，液体受热膨胀，当温度升高的越高，膨胀的越大，液面升的越高，故用两管液面的高度差来比较导体所产生的热量，运用了转换法的思想；（2）根据甲图可知，左右两管电阻大小不同，且为串联，故控制电路中的电流相同；（3）CD容器中，左侧有一个5Ω的电阻，右侧两个5Ω
的电阻并联，即电阻大小相同，而电流不同，且左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的电流，通电时间相同，故产生热量较多的是C.3.（2019云南省昆明市，题号20，分值8）【答案】（1）如图所示：（2）电流相等；温度计升高的示数；（3）大于；（4）大于；不成；（5）有散热损失【思路分析】（1）连接实物图时，两个电阻串联，滑动变阻器一上一下连接；（2）串联电路中的电流处处相等；电阻丝放出热量的多少，可以通过温度计示数的变化量来反映，这是转换法的应用；（3）根据焦耳定律分析；（4）在电阻和通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比；
（5）在实验过程中，电流通过导体产生的热量没有完全被煤油吸收.【解题过程】（1）将两个电阻串联，把滑动变阻器的下接线柱接在电路中，如图所示：（2）电路中的电阻串联是为了控制电流相等；电阻丝放出热量的多少，可以通过温度计示数的变化量来反映；（3）根据可知，在电流和通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比，因为，所以；根据可知，在没有的比热容和质量相等时，温度变化量与热量成正比，所以；（4）当电流变成实验一中电流的2倍时，通电时间相同，，该实验说明电流通过导体产生的热量与电流不成正比例关系；（5）在实验过程中，电流通过导体产生的热量没有完全被煤油吸收，所以实验产生误差的主要原因是由热量损失.4.（2019山东省潍坊市，题号20，分值6）如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。（1）甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系，通电一段时间， ______（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多；（2）通过观察乙图中的实验现象，可知______（选填“c”或“d”）容器中电阻丝的阻值大。
【答案】（1）电流；a；（2）d。【思路分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；（1）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；（2）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。【解题过程】解：（1）图甲装置中一个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，通电一段时间，由Q=I2Rt知，a容器中电流产生的热量多；（2）乙图中，右侧U型管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可知，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多。5.（2019浙江省绍兴市，题号27，分值12）在验证焦耳定律（Q=I²Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况（已知R甲
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