2021中考物理真题分类汇编-电功和电功率-焦耳定律专题（含答案，共51题）

这是一份2021中考物理真题分类汇编-电功和电功率-焦耳定律专题（含答案，共51题），共31页。试卷主要包含了气球先鼓起来，对产生热量多少影响更大，内电阻丝产生的热量较多等内容，欢迎下载使用。
2021中考物理真题分类汇编-电功和电功率-焦耳定律专题（含答案，共51题）

一．电热的利用与防止（共1小题）
1．（2021•云南）将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（　　）
A．三个用电器均能将电能全部转化为内能
B．根据R=U2P可计算出三个用电器的电阻相等
C．三个用电器消耗的电能一样多
D．三个用电器产生的热量相等
二．焦耳定律（共18小题）
2．（2021•河北）利用如图所示器材不能完成的实验是（　　）

A．甲：探究水的组成
B．乙：验证燃烧需要氧气
C．丙：检验物体是否带电
D．丁：探究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系
3．（2021•自贡）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　）


A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2
D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
4．（2021•广元）用如图的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　）

A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小
5．（2021•西宁）如图所示的实验装置，是用来探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系，若通过R1的电流为1A，通电时间为10s时，R1产生的热量为 　 　J。

6．（2021•湘潭）如图所示，串联的两电阻丝（R1＜R2），封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流 　 　（选填“相等”或“不相等”），一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 　 　（选填“A”或“B”）气球先鼓起来。


7．（2021•铁岭）如图是焦耳定律的实验装置，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。只闭合S1可以探究电流产生热量与 　 　的关系，若电路中的电流为0.1A，通电10min电阻R1产生的热量为 　 　J。闭合S1和S2，通过R1的电流是R2的2倍，左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，这说明 　 　（填“电流”或“电阻”）对产生热量多少影响更大。

8．（2021•无锡）小华家电热毯内的电阻丝断了，爸爸将两个断头接上后想继续使用，被小华阻止了。原因是：　 　，接头处与电阻丝其他部分是串联的，通过它们的电流大小是 　 　的。但电阻丝接头处的电阻较大，长时间使用会导致 　 　。
9．（2021•襄阳）电热壶的发热丝温度很高而跟它串联的导线却不怎么发热，这是因为通电时它们的电流相同，　 　不同。电热壶内的热水放在桌面上慢慢变冷，这是通过 　 　方式改变了水的内能。
10．（2021•广东）如图是探究电流通过导体产生的热量与 　 　关系的实验装置。实验中用U形管内液面的 　 　反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器 　 　（选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。

11．（2021•日照）某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻两只、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
（1）他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 　 　所示方案。
（2）所选方案中两发热电阻的阻值应 　 　，两个烧瓶内的液体应为质量 　 　的 　 　种类的液体。（均填“相同”或“不同”）
（3）已知比热容的大小为c水＞c酒精＞c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 　 　。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
（4）实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 　 　（填“相同”或“不同”）。
（5）方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 　 　，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 　 　。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 　 　J/（kg•℃）。
液体
加热时间/s
质量/g
初始温度/℃
末态温度/℃
比热容/J（kg•℃）
水
420
60
20
32
4.2×103
酒精
420
60
20
41

（6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 　 　所示方案。

12．（2021•青岛）探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关
实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。
甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，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。

（1）选用 　 　组合，并将它们 　 　联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与 　 　的关系，其中15Ω电阻的作用是 　 　。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置 　 　。

13．（2021•兰州）在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。

（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 　 　（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察 　 　来比较电流通过导体产生热量的多少；
（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 　 　（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系。
14．（2021•常州）小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量（简称电热）与通电时间、电流、电阻的关系”。

（1）为探究电热与通电时间、电流的关系，在锥形瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 　 　（A/B）端。
（a）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为0.5A，通电5分钟、温度计的示数升高了5℃。
（b）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10分钟、温度计的示数升高了9℃。
（a）、（b）对比可得结论：　 　。
（c）向 　 　移动滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为1A，通电10分钟、温度计的示数升高了33℃，（b）、（c）对比可得结论：　 　。
（d）实验只能得到定性结论，主要原因是 　 　。
（2）为探究电热与电阻的关系，并测出标签污损的电阻丝R2的阻值，在两个相同的锥形瓶内装入等质量的煤油，设计如图乙所示电路。开关闭合后，电压表有示数，但电流表无示数，电路故障是 　 　，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示，则电压表示数为 　 　Ⅴ，电流表示数为 　 　A，R2阻值为 　 　Ω。一段时间后，观察到电阻丝 　 　所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多。
（3）请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”：电炉丝的电流 　 　导线的电流，电炉丝的电阻 　 　导线的电阻。（选填：“大于”、“等于”、“小于”）
15．（2021•安顺）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：
A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题：
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过 　 　的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间 　 　（选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？　 　（选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行？　 　（填字母序号）
A.20Ω 30Ω
B.15Ω 15Ω
C.5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计？　 　。请你说明理由 　 　。

16．（2021•贵港）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1＞R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系：
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；
（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制 　 　；电阻丝放出热量的多少，通过 　 　来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入 　 　相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容 　 　水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系：
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高△t1，在实验二中温度升高△t1′，则△t1′　 　2△t1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小 　 　正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值 　 　的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为△t，若不计热量损失，则a液体的比热容为 　 　（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
17．（2021•绥化）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。

（1）实验中通过观察 　 　的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 　 　（填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，　 　越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管 　 　（选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 　 　不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因：　 　。
18．（2021•黑龙江）如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的 　 　不同，右侧容器内电阻丝的限值应为 　 　Ω，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为 　 　A；U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：　 　；
（3）本实验是研究电流的 　 　效应，从能量转化的角度分析，是 　 　能转化为 　 　能。

19．（2021•黔东南州）如图所示，是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。
（1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的 　 　不相等。
（2）由于电流通过导体产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 　 　。
（3）通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化，　 　（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 　 　（选填“大”或“小”），导体中产生的热量越多。

三．焦耳定律的计算公式及其应用（共32小题）
20．（2021•聊城）某型号的电热毯有高温和低温两个挡，其内部电路原理图和主要参数如图和表所示，R1是发热体，以下说法正确的是（　　）
额定电压
220V
高温发热功率
121W
低温发热功率
44W
交流频率
50Hz

A．当S闭合时是低温挡
B．发热体的电阻是40Ω
C．在低温挡工作1min发热体产生的热量是44J
D．实际电压为200V时，高温挡实际发热功率是100W
21．（2021•黔西南州）一台电动机的额定电压为220V，正常工作时的电流为5A，线圈的电阻为4Ω。下列判断中正确的是（　　）
A．电动机是利用电磁感应原理工作的
B．电动机工作时电能全部转化为机械能
C．这台电动机的额定功率是1.1kW
D．这台电动机正常工作1min线圈产生的热量是100J
22．（2021•宜昌）甲、乙两电热丝电阻之比为2：3，通过的电流之比为3：1，则相同时间内产生的热量之比为（　　）
A．2：1 B．6：1 C．1：2 D．1：6
23．（2021•宜宾）如图甲，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由b端向a端移动，得到电压表示数U0随滑动变阻器电阻R变化的关系如图乙，则电源电压为 　 　V，滑片P由b端向a端移动的过程中，在相同的时间内，电流通过电阻R0产生的热量 　 　（选填“增大”或“减小”）。

24．（2021•德阳）科技引领生活。华为与库卡公司联合推出5G机器人项目，如图是一主一副两机器人用鼓棒敲击吊钹（一种经敲击发声的乐器），使吊钹 　 　而发出声音。我国青年科学家曹原经过研究发现，特殊条件下可使石墨烯电阻大大减小。如果用该材料输送电能，在其他条件相同的情况下，就可以降低由于电阻引起的电能损耗，这是根据 　 　定律得知的。

25．（2021•阜新）如图所示，电源电压不变，先闭合开关S1，电流表示数为0.4A，再闭合开关S2，电流表示数增加了0.2A，则R1、R2两端电压之比为 　 　，R1、R2电阻值之比为 　 　，若电阻R1＝5Ω，通电1min电阻R2产生的热量为 　 　J。

26．（2021•凉山州）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V 3W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，电阻R的电功率为 　 　W，通电10min后R产生的热量为 　 　J。

27．（2021•朝阳）如图所示，电源电压为12V，R1＝30Ω，R2＝20Ω，通过R1的电流为 　 　A。电路总功率为 　 　W，通电1min后，R2所产生的热量为 　 　J。

28．（2021•玉林）把一段匀质导线对折后其阻值比原来的 　 　（选填“大”或“小”）；一个定值电阻两端的电压由2V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了1A，通电时间由1s增加到2s，则该电阻产生的电热增加了 　 　J。
29．（2021•益阳）某款家用茶具煮茶时的电阻为55Ω，正常情况下通过茶具的电流是 　 　A，煮一壶茶用了5min，产生的热量为 　 　J。
30．（2021•辽阳）如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的 　 　实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生 　 　J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 　 　（填“大”或“小”）的。

31．（2021•吉林）如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5V，开关闭合后，小灯泡正常发光，图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图象，则小灯泡正常发光时的电流为 　 　A；通电10s，定值电阻R产生的热量为 　 　J。

32．（2021•通辽）如图为探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与 　 　关系的实验装置，若把电路接在3V的电源上，工作3min，则电流通过电阻R1产生的热量为 　 　J。

33．（2021•齐齐哈尔）如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，　 　侧U形管液面高度的变化较大（选填“左”或“右”）。如果通过甲容器中电阻丝的电流是2A，则乙容器中电阻丝在1min内产生的热量是 　 　J。

34．（2021•南京）如图所示，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”，电流表A1、A2的量程都是0～3A，电压表的量程是0～15V。
（1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表A2的示数为0.8A时，电压表示数为8V，则电源电压是 　 　V，变阻器接入电路的电阻是 　 　Ω；
（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，电流表A1、A2的示数之比是 　 　，1min内R1产生的热量为 　 　J，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是 　 　Ω。

35．（2021•连云港）某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为 　 　A，10s内该电热丝会产生 　 　J的热量。
36．（2021•成都）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝1050Ω，R2＝50Ω。开关S接“1”时，电热壶为 　 　挡位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为 　 　J。

37．（2021•安徽）图示电路中，电源电压不变，电阻R1＝30Ω，R2＝60Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3A，则通电1min电阻R1产生的热量为　 　J。

38．（2021•泰安）某导体的电阻是2Ω，通过1A的电流时，1min产生的热量是 　 　J。
39．（2021•乐山）电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是锅内的水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图，R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，则自动开关S闭合时，电饭锅处于 　 　（选填“加热”或“保温”）状态。一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生的热量为 　 　J。

40．（2021•自贡）有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡，如图所示是其内部简化电路图，已知R0＝44Ω，R1＝1056Ω，当S接1时，电热水壶处于　 　（选填“烧水”和“保温”）挡，当S接2时，通电2min该电热水壶产生的热量是　 　J。

41．（2021•广元）某款迷你电炖盅有加热和保温两个挡，加热挡的功率为100W，如图是其简化的电路图，已知R1＝4R2，电炖盅的旋钮开关处于图示位置时是　 　挡，电炖盅在保温挡工作10min产生的热量是　 　J。

42．（2021•沈阳）如图所示电路，电源电压保持不变。灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2标有“18Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）灯泡L的电阻。
（2）当开关S1、S2都闭合，且滑片P移到a端时，灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数。
（3）当开关S1闭合、S2断开，且滑片P移到b端时，通电10s，电流通过滑动变阻器R2产生的热量。

43．（2021•济南）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答；
①通过座椅垫的电流是多少安？
②电热丝R1的阻值是多少欧？
③座椅垫工作5min产生的热量是多少焦？

44．（2021•淄博）在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，实验得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量。
45．（2021•天门）如图所示，电源电压为6V，定值电阻R1、R2的阻值分别为12Ω、18Ω，闭合开关S。求：
（1）当S1闭合、S2接1时，通过R1的电流；
（2）当S1断开、S2接1时，通电1min，R2产生的热量；
（3）电路总功率的取值范围。

46．（2021•威海）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现加热功能的“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。R1和R2均为电热丝，阻值不受温度影响，R1＝88Ω。电热扇部分参数如表所示。
额定电压
220V
高温挡加热功率
1650W
电动机功率
44W
电动机线圈电阻
6Ω
（1）请画出电热扇处于低温挡且不转动时的等效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
（2）求R2的阻值。
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为多少？

47．（2021•梧州）如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。
次数
电流表A示数/A
电压表V1示数/V
电压表V2示数/V
1
0.1
5
1
2
0.2
4
2
3
0.3
3
3
4
0.4
2
4
（1）闭合开关S，电流表示数是多少？
（2）在图中，把一定值电阻R2并联在R1两端，并联后电路的总功率增加了1.8W，通电10min电阻R2产生的热量是多少？
（3）将一滑动变阻器R3以某种连接方式连入图中的电路后，在R3两端再接入另一电压表，多次移动滑片并记录每次各电表的示数，如表所示，根据表中数据分析并计算每次移动滑片时，变阻器连入电路的阻值变化量ΔR最大与ΔR最小的比值。

48．（2021•牡丹江）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（设灯丝电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻。
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。

49．（2021•重庆）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R2的阻值为30Ω。当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.3A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。

50．（2021•呼和浩特）小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示。小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈。已知电动机额定功率是40W。求：
（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹 　 　风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。

51．（2021•新疆）如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝4Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.50A。求：
（1）电路的总电阻；
（2）电压表的示数；
（3）电阻R2在1min内产生的热量。


参考答案与试题解析
一．电热的利用与防止（共1小题）
1．【解答】解：
AB、电烙铁工作时，能将电能全部转化为内能；电风扇、电视机工作时，其消耗的电能不只是转化为内能，还会转化为机械能或光能和声能；
虽然三个用电器的规格相同，但公式R=U2P只适用于纯电阻用电器，即利用该公式能计算电烙铁的电阻，不能计算电风扇和电视机的电阻，事实上它们的电阻也是不相同的，故AB错误；
C、三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是150W，由W＝Pt可知相同时间内三个电器消耗的电能一样多，故C正确；
D、电风扇工作时，电能转化为内能和机械能；电视机工作时，电能转化为内能、光能和声能；电烙铁工作时，电能全部转化为内能；且相同时间内三个电器消耗的电能相同，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故D错误。
故选：C。
二．焦耳定律（共18小题）
2．【解答】解：A、电解水生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成，该选项能够完成；
B、蜡烛燃烧一段时间后熄灭，是因为烧杯中的氧气耗尽，说明燃烧需要氧气，该选项能够完成；
C、图示是验电器，可以用来完成检验物体是否带电，该选项能够完成；
D、图丁R1与R2串联，开关闭合时，根据串联电路电流规律可知，通过R1与R2的电流相等，同时通电时间也相等，故可以探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系，该选项不能完成。
故选：D。
3．【解答】解：A.电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差，由此反映出产生的热量多少，故选项A说法正确；
B.容器中气体的内能增大是通过电阻丝将热量传递给气体的，故气体内能增大是通过热传递的方式改变的，故选项B说法错误；
C.甲图中电阻之比为：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；
串联电路中电流相等，故电流之比为：I1：I2＝1：1；
图甲中电阻产生热量之比为：Q1Q2=I12R1tI22R2t=R1R2=12，故C正确；
D.图乙中容器中电阻相等，根据串并联电路关系可知，他们的电流不等，并联电阻支路中电流为干路电流的一半，两边容器中电阻的电流不同，可以用来探究产生热量与电流大小的关系，故选项D说法正确。
故选：B。
4．【解答】解：
A、由图可知，两电阻丝串联，电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B、由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，由于R1＜R2，故R2放出的热量多，温度计示数升的高，故B错误；
C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法可以称之为转换法，故C正确；
D、要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系；故用相同质量的水代替煤油，两瓶中电阻丝的阻值还要相同；故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：装置中两个电阻串联，串联电路各处电流相等，则通过两个电阻的电流和通电时间相同，电阻的大小不同，所以这是探究电流产生热量与电阻的关系；
由焦耳定律可得，电流通过R1产生的热量：Q1＝I2R1t＝（1A）2×5Ω×10s＝50J。
故答案为：电阻；50。
6．【解答】解：实验中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，在通电时间相同时，电阻大的电阻丝产生的热量多，即B相通的电阻丝R2产生的热量要多，B气球先鼓起来。
故答案为：相等；B。
7．【解答】解：（1）由图可知：只闭合S1时，R1、R2串联 电流相等，电阻不同，所以可以探究电流产生热量与电阻的关系；
（2）由题可知R1＝5Ω，t＝10min＝600s，I＝0.1A，
根据Q＝I2Rt得电阻R1产生的热量：Q＝I2R1t＝（0.1A）2×5Ω×600s＝30J；
（3）图中液柱的高低间接反映了电阻产生的热量，闭合S1和S2，通过R1的电流是R2的2倍，左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，说明电流的变化对热量的产生影响更加明显。
故答案为：电阻；30；电流。
8．【解答】解：将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大。
电路中，用电器与导线串联，故其电流相等；
根据焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
故答案为：电阻丝接头处发热多；相等；电热毯被烧焦。
9．【解答】解：
（1）电热壶在使用时，发热丝和导线串联，则I发热丝＝I导线，通电时间t相同，因R发热丝＞R导线，所以由Q＝I2Rt可知，电流产生的热量：Q发热丝＞Q导线，从而出现发热丝热得发红，但跟发热丝连接的导线都不怎么热的现象；
（2）电热壶内热水放置一段时间后，水温就会降下来，该过程中热水向外放出热量、内能减小，是通过热传递的方式改变了壶内水的内能。
故答案为：电阻；热传递。
10．【解答】解：（1）装置中右侧乙容器中一个5Ω的电阻和容器外面一个5Ω的电阻并联后再与甲容器中一个5Ω的电阻串联，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一个电阻的电流相等，右侧两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，则通过右侧容器中电阻的电流是通过左侧容器中电阻的电流的一半，故此装置是研究电流产生的热量与电流的关系；
（2）据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，这种通过U形管液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量多少的研究方法叫转换法；
（3）根据公式Q＝I2Rt可知，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多，故通过容器甲内电阻丝产生的热量较多。
故答案为：电流；高度差；甲。
11．【解答】解：（1）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应控制电流大小和通电时间相等，图甲控制通过两个电阻的电流和通电时间相同，图乙控制两个电阻两端的电压和通电时间相同，由此可知，应选图甲所示的方案来进行实验；
（2）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应只改变导体电阻的大小，控制烧瓶内液体种类和质量相同；
（3）根据Q吸＝cmΔt可知，液体吸收的热量和质量一定时，液体的比热容越小，升温越快，可以节省实验时间；
（4）测定酒精的比热容，根据Q酒精吸＝Q水吸，由Q吸＝cmΔt可知，计算出酒精的比热容，使酒精和水在相同的时间内吸收的热量相同，则加热器要相同；
（5）①调节天平时，指针偏向分度盘的左侧，可知天平左侧较重，因此平衡螺母向右调节；
②在实验过程中，要保证酒精的温度低于沸点；
③用相同的电阻丝，加热相同时间，酒精和水吸收的热量相同，即Q酒精吸＝Q水吸，
由Q吸＝cmΔt可得：c酒精m（t酒精﹣t0）＝c水m（t水﹣t0），
代入数据得：c酒精×（41℃﹣20℃）＝4.2×103J/（kg•℃）×（32℃﹣20℃），
解得：c酒精＝2.4×103J/（kg•℃）；
（6）由表中数据可计算出水吸收的热量为：Q水吸＝c水m（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.06×（32℃﹣20℃）＝3024J，若用甲方案，两电阻串联，5Ω或10Ω的电阻丝放出的热量为：Q甲1=(UR总)2Rt=(6V2×5Ω)2×5Ω×420s=1260J，或Q甲2＝378J；
若用乙方案，两电阻并联，5Ω或10Ω的电阻丝放出的热量为：Q甲1=U2Rt=(6V)25Ω×420s=3024J，或Q乙2＝1512J；
可见，实验过程中选用了乙方案，且选用的是两根5Ω的电阻丝并联使用。
故答案为：（1）甲；（2）不同，相同，相同；（3）煤油；（4）相同；（5）①平衡螺母；②沸点；③2.4×103；（6）乙。
12．【解答】解：（1）要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验；
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，则通过容器中电阻的电流不同，而电阻大小和通电时间相同，因此可以探究电热与电流的关系，其中15Ω电阻的作用是分流；
（3）发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置漏气。
故答案为：（1）甲、乙；串；（2）电流；分流；（3）漏气。
13．【解答】解：（1）根据Q吸＝cmΔt 知，只有两个烧瓶中装入初温度和质量均相同的煤油时，才能通过煤油的温度变化量来反映电流产生热量的多少；
若将烧瓶中装有水，则由Q＝cmΔt可知：在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显，故为了实验效果明显，应选用质量相同的煤油而不用水；
实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少，这用到了转换法；
（2）如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，改变电阻，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，控制电阻和通电时间相同，通过调节滑动变阻器改变电路的电流，观察同一只烧瓶中煤油升高的温度计的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
故答案为：（1）煤油；两支温度计示数变化；（2）电阻；（3）不同；电流。
14．【解答】解：（1）滑动变阻器有保护电路的作用，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，故位于B端；
（b）两次实验中，电阻和电流大小均相同，通电时间不同，（b）中温度计升高的示数较大，说明电流通过电阻产生的热量多，可得结论：在电流大小和电阻大小相同时，通电时间越长，电流通过电阻产生的热量越多；
（c）（c）实验中电流表示数变大，根据欧姆定律可知电路中的总电阻变小，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，故应向A端移动滑片；
（b）、（c）两次实验中，电阻大小和通电时间均相同，（c）中电流大于（b）中电流，且温度计升高的示数较大，说明电流通过电阻产生的热量多，可得结论：在通电时间和电阻大小相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多；
（d）实验只能得到定性结论，主要原因是实验中只能通过温度计示数的变化量来反映电流通过电阻产生的热量的多少，无法精确测量电阻产生的热量；
（2）开关闭合后，电压表有示数，说明电压表与电源接通，但电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电路故障是R2断路；
从图乙中可知，闭合开关后，两电阻丝和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。
电压表选择大量程，分度值为0.5V，示数为8V，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A；
根据欧姆定律可知R2的阻值R2=U2I=8V0.5A=16Ω；
已知R1＝10Ω＜R2，根据Q＝I2Rt可知一段时间后，电阻丝R2产生的热量多，故观察到电阻丝R2所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多；
（3）电炉丝和导线串联，故电炉丝的电流等于导线的电流，电炉丝的电阻大于导线的电阻，根据Q＝I2Rt可知通电相同时间，电炉丝产生的热量大于导线产生的热量，故电炉工作时，电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显。
故答案为：（1）B；（b）在电流大小和电阻大小相同时，通电时间越长，电流通过电阻产生的热量越多；（c）A端；在通电时间和电阻大小相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多；（d）实验中只能通过温度计示数的变化量来反映电流通过电阻产生的热量的多少，无法精确测量电阻产生的热量；
（2）R2断路；8；0.5；16；R2；（3）等于；大于。
15．【解答】解：（1）①火柴头与电阻丝接触，闭合开关一段时间后火柴头燃烧，火柴头获得了能量，是电阻丝通过热传递的方式传递给火柴头的。
②火柴头与电阻丝接触，闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧，说明电阻丝产生的热量与通电时间有关。
（2）①相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，说明这根电阻丝在相同时间内产生的热量较多。
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧，说明两根电阻丝产生的热量都不够多，可以换用电阻对比更明显些的电阻丝来进行实验对比，故C符合题意。
（3）改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联，这样虽然控制了两电阻丝两端电压相同，根据I=UR可知通过两电阻丝的电流不一定相同，故没有能控制流过电阻丝的电流相同。
故答案为：（1）①热传递； ②有关；（2）①能； ②C；（3）不能；两电阻并联时，电压相同，由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能。
16．【解答】解：（1）由电路图可知，滑片左移时变阻器接入电路中的电阻变小，则变阻器左下方接线柱必须接入电路中，如下图所示：

（2）由电路图可知，两电热丝串联在电路中，这是为了控制通电时间相同和控制电流相同；
根据转换法可知，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计示数的变化进行比较的；
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入质量相等、初温相同的同种液体；
因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显，便于观察；
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同，
由Q＝I2Rt可知，电阻丝产生的热量是原来的4倍，
由Q吸＝cm△t的变形式△t=Qcm可知，用电阻丝R1加热的煤油，温度升高量△t1′大于2△t1，
该实验说明电流产生的热量与电流不成正比例关系；
（5）实验中两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，为控制相同时间两液体吸热相同，根据Q＝I2Rt可知，选用的两根电阻丝的阻值应相同；
假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，电热丝放出的热量Q＝I2Rt，
温度计的示数变化量为△t，若不计热量损失，放出的热量全部被液体吸收，由Q吸＝cm△t可得，a液体的比热容：c=Qm△t=I2Rtm△t。
故答案为：（1）如上图所示；（2）电流相同；温度计的示数变化；（3）质量；小于；（4）大于；不成；（5）相同；c=I2Rtm△t。
17．【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少；
①探究物体的动能跟哪些因素有关时物体动能的大小通过木块被推动的距离来反映，这用到了转换法，故①符合题意；
②探究杠杆的平衡条件多次实验找普遍规律，没有采用转换法，故②不符合题意；
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故可以得出在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（3）由图知，U形管内注入适量红墨水，有一端开口，另一端上端不开口，下端连通，所以不属于连通器；
图乙装置中，R1＝R2＝R3，其中R3与R2并联，根据并联电路的电流关系可知，通过这两个电阻的电流是不同的，故目的是使通过R1和R2的电流不相等；
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为R1＝R2，且R1和R2产生的热量相同，说明R3中没有电流，故可能电阻R3断路了。
故答案为：（1）液面的高度差； ①；（2）电阻；（3）不是；电流；（4）电阻R3断路。
18．【解答】解：（1）装置中右侧容器中两个电阻并联后再与左侧容器中一个5Ω的电阻串联，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+I1＝I左，即通过左右两密闭容器内电阻丝的电流不同；
探究电流通过导体产生的热量与电流的关系时，要控制右侧容器中的电阻和左侧容器中5Ω的电阻阻值相等，则右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω；
（2）根据并联电路的电压特点和两电阻阻值相等，可知支路中电流相等，I右＝I1，根据I右+I1＝2I右＝I左，可知I右=12I左=12×1A＝0.5A；
左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明左侧电阻产生的热量多，则可得出结论：在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多；
（3）电流通过导体会产生热量，叫做电流的热效应，其能量转换是电能转化为内能。
故答案为：（1）电流；5；（2）0.5；在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多；（3）热；电；内。
19．【解答】解：（1）乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联，甲容器内部的电阻在干路中，通过它的电流大于通过乙容器内部电阻的电流，所以乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系；
（2）实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化。像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；
（3）由图知，A管的液面高度差比B管的液面高度差大，说明甲容器中气体膨胀程度较大，温度上升得较高，因此甲容器中电阻产生的热量较多；两个电阻的阻值相同，通电时间相同，但电流不同，通过甲的电阻的电流大；
由此可得：在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多。
故答案为：（1）电流；（2）转换法；（3）甲；大。
三．焦耳定律的计算公式及其应用（共32小题）
20．【解答】解：（1）当开关S闭合时，电阻R2被短路，电路中只有R1，电阻较小，根据P=U2R知电路的总功率较大，处于高温挡；
当开关S断开时，两电阻串联，电路的总电阻较大，根据P=U2R电路的总功率较小，处于低温挡，故A错误；
（2）开关S闭合时，电路中只有R1，根据P=U2R知R1的电阻为：
R1=U2P高温=(220V)2121W=400Ω，故B错误；
（3）根据P＝UI知低温时的电流为：
I=P低温U=44W220V=0.2A，
在低温挡工作1min发热体产生的热量为：
Q＝I2R1t＝（0.2A）2×400Ω×60s＝960J，故C错误；
（4）根据P=U2R知实际电压为200V时高温挡实际发热功率为：
P高′=U实2R=(200V)2400Ω=100W，故D正确。
故选：D。
21．【解答】解：A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，故A错误；
B、电动机工作时电能主要转化为机械能，还有部分转化为内能，故B错误；
C、电动机正常工作过程中，U机＝U额＝220V，
消耗的电功率P机＝U机I机＝220V×5A＝1100W＝1.1KW，故C正确；
D、通过线圈的电流产生的热量：
Q＝I2Rt＝（5A）2×4Ω×60s＝6000J。故D错误。
故选：C。
22．【解答】解：由题意可知，R甲：R乙＝2：3，I甲：I乙＝3：1，
由Q＝I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比：Q甲Q乙=I甲2R甲tI乙2R乙t=32×2×112×3×1=61，故B正确，ACD错误。
故选：B。
23．【解答】解：（1）由图甲所示电路可知，当滑片在b端时，滑动变阻器R接入电路的阻值为0，电路为R0的简单电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示可知，电源电压U＝6V；
（2）由图甲可知，滑片P由b端向a端移动的过程中，滑动变阻器R接入电路的电阻变大，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻变大，而电源电压是一定的，由I=UR可知，电路中的电流减小；
根据串联电路的电流特点可知，通过电阻R0的电流减小，由Q＝I2Rt可知，在相同的时间内，电流通过电阻R0产生的热量减小。
故答案为：6；减小。
24．【解答】解：
任何声音都是由物体振动产生的，吊钹在鼓棒的敲击下振动发声；
超导材料的电阻为零，根据焦耳定律公式Q＝I2Rt可知，用石墨烯电阻输送电能时，在输电线路上产生的电热较小，这样可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
故答案为：振动；焦耳。
25．【解答】解：先闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量通过R1的电流；若再闭合S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，电流表示数增加了0.2A，根据并联电路的电流关系可知，通过R2的电流为：I2＝0.2A；
并联电路中各支路两端的电压都等于电源电压，所以R1、R2两端电压之比为1：1；
根据I=UR可知，在电压相同时，电流之比等于电阻之比的倒数，则R1、R2电阻值之比为：R1：R2＝I2：I1＝0.2A：0.4A＝1：2，则R2的阻值为R2＝10Ω；
通过电阻R2的电流在1min内产生的热量：Q＝I2R2t＝（0.2A）2×10Ω×60s＝24J。
故答案为：1：1；1：2；24。
26．【解答】解：由电路图可知，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，
所以，电源的电压U＝UL＝6V，
由P＝UI可得，通过灯泡的电流：IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电阻R的电流：
IR＝I﹣IL＝0.6A﹣0.5A＝0.1A，
电阻R的电功率：
PR＝UIR＝6V×0.1A＝0.6W；
通电10min，电阻R产生的热量：
QR＝WR＝UIRt＝6V×0.1A×600s＝360J。
故答案为：0.6；360。
27．【解答】解：由电路图可知，两电阻并联接在电源两端；
（1）通过R1的电流为：
I1=UR1=12V30Ω=0.4A；
（2）通过R2的电流为：
I2=UR2=12V20Ω=0.6A；
干路电流为：
I＝I1+I2＝0.4A+0.6A＝1A，
电路总功率为：
P＝UI＝12V×1A＝12W；
（3）通电1min后R2所产生的热量为：
Q=I22R2t＝（0.6A）2×20Ω×60s＝432J。
故答案为：0.4；12；432。
28．【解答】解：（1）把一段匀质导线对折后，长度减小，横截面积变大，其阻值变小；
（2）根据题意，设电压为2V时，通过的电流为I，则电压为4V时通过的电流为I+1A，
由欧姆定律可得：U1＝IR0，即2V＝IR0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2＝（I+1A）R0，即4V＝（I+1A）R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：I＝1A，R0＝2Ω。
定值电阻原来产生的电热：Q1＝W1＝U1It＝2V×1A×1s＝2J，
后来产生的电热：Q2＝W2＝U1I′t′＝4V×（1A+1A）×2s＝16J，
则该电阻产生的电热增加量为：△Q＝Q2﹣Q1＝16J﹣2J＝14J。
故答案为：小；14。
29．【解答】解：家用茶具正常情况下工作时两端电压为220V，
此时通过茶具的电流I=UR=220V55Ω=4A；
5min产生的热量Q＝I2Rt＝（4A）2×55Ω×5×60s＝2.64×105J。
故答案为：4；2.64×105。
30．【解答】解：电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口；
电阻产生的热量Q=U2Rt=(3V)21Ω×10s=90J；
由公式Q=U2Rt可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。
故答案为：热效应；90；大。
31．【解答】解：由图像可知，在灯泡两端的电压为2.5V灯泡正常工作时，灯丝中通过的电流：IL＝0.2A，
串联电路中电流处处相等，所以通过定值电阻的电流：IR＝IL＝0.2A，
由图像可知，此时定值电阻两端的电压：UR＝1V，
通电：t＝10s，定值电阻消耗的电能：W＝URIRt＝1V×0.2A×10s＝2J，
定值电阻消耗的电能全部转化为内能，所以产生的热量：Q＝W＝2J。
故答案为：0.2；2。
32．【解答】解：（1）由图知，定值电阻阻值不同，串联时通过的电流相同，已知通电时间相同，所以探究的是电流产生热量与电阻大小的关系；
（2）串联电路总电阻为R＝R1+R2＝10Ω+5Ω＝15Ω，
电路电流为：
I=UR=3V15Ω=0.2A，
通电3min，电流通过电阻R1产生的热量：
Q1＝I2R1t＝（0.2A）2×5Ω×3×60s＝36J。
故答案为：电阻；36。
33．【解答】解：如图，右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联，串联电路各处电流相等，所以右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，
两个5Ω的电阻并联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，即I左＝I内+I外，比较可知I左＞I内；
两瓶中的电阻值相等（均为5Ω），通电一段时间后，由于瓶中电阻相同、通电时间相同、I左＞I内，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，左瓶内电阻丝产生的热量多，则左侧U形管液面高度的变化较大；
并联电路各支路两端电压相等，两个5Ω的电阻并联，由欧姆定律可得I内＝I外，则I内=12I左=12×2A＝1A，
乙容器中电阻丝在1min内产生的热量：Q＝I内2Rt＝（1A）2×5Ω×60s＝300J。
故答案为：左；300。
34．【解答】解：
（1）当只闭合开关S时，R2和R3串联，电流表A2测电路中的电流，电压表测R3两端的电压，
此时R2两端的电压为U2＝IR2＝0.8A×5Ω＝4V，
电源电压为U＝U2+U3＝4V+8V＝12V，
滑动变阻器接入电路的电阻为R3=U3I=8V0.8A=10Ω；
（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，此时R2被短路，R1和R3并联，电压表测电源电
压，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流，
电流表A1的示数为I1=UR1=12V12Ω=1A，
流过滑动变阻器的电流为I3=UR3=12V20Ω=0.6A，
电流表A2的示数为I干＝I1+I3＝1A+0.6A＝1.6A，
电流表A1、A2的示数之比是I1I干=1A1.6A=58=5：8；
1min内R1产生的热量为Q＝I12R1t＝（1A）2×12Ω×1×60s＝720J，
干路电流最大为3A，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”，则电路中的电流最大值为1.5A，
滑动变阻器接入电路的电阻最小为R3小=UI3大=12V1.5A=8Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值范围为8～20Ω。
故答案为：12；10；5：8；720；8～20。
35．【解答】解：由I=UR可得，通过电热丝的电流：I=UR=220V110Ω=2A，
在10s内共产生的热量：Q＝I2Rt＝（2A）2×110Ω×10s＝4.4×103J。
故答案为：2；4.4×103。
36．【解答】解：
（1）由电路图可知，开关S接“1”时电路为R2的简单电路，开关S接“2”时R1与R2串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则开关S接“1”时，电路中的总电阻最小，根据P=U2R可知，电源电压一定时，电路消耗的功率最大，电热水壶处于加热挡；
（2）开关S接“2”时，两电阻串联，为保温状态，电路的总电阻为：R＝R1+R2＝1050Ω+50Ω＝1100Ω，
则电路中的电流：I=UR=220V1100Ω=0.2A，
通电5min电流通过R2产生的热量：Q＝I2R2t＝（0.2A）2×50Ω×5×60s＝600J。
故答案为：加热；600。
37．【解答】解：设电源电压为U，根据并联电路的电压、电流关系可知：I＝I1+I2=UR1+UR2=U30Ω+U60Ω=0.3A，解得U＝6V。则通电1min电阻R1产生的热量W1=U2R1t=(6V)230Ω×60s=72J。
故答案为：72。
38．【解答】解：电流产生的热量Q＝I2Rt＝（1A）2×2Ω×60s＝120J；
故答案为：120。
39．【解答】解：
（1）S接通时，R1被短路，电路为R2的基本电路；S断开时，R1、R2串联；
串联电路总电阻等于各分电阻之和，根据串联电阻的规律可知，S接通时电路中电阻小，通过的电流大，根据P＝I2R可知，此时R2的电功率大，为加热状态；S断开时的总电阻大，电路中电流小，根据P＝I2R可知，此时R2的电功率小，为保温状态；
（2）一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生的热量：
Q＝W＝Pt＝450W×1×60s＝2.7×104J。
故答案为：加热；2.7×104。
40．【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S置于“1”挡时，两电阻串联，电路电阻最大，电源电压一定，由P=U2R可知，电饭锅电功率最小，处于保温状态；
（2）当开关S置于“2”挡时，R1被短路，只有R0接入电路，电路电阻最小，电饭锅电功率最大，处于加热状态，
此时电路中电流：
I=UR0=220V44Ω=5A；
通电1min电路产生的热量：
Q＝I2R0t＝（5A）2×44Ω×2×60s＝1.32×105J。
故答案为：保温；1.32×105。
41．【解答】解：
由图知，开关处于图示位置时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电源电压一定，由P=U2R知，此时电路的总功率最小，为保温挡；
当旋钮开关旋转后，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，为加热挡。
由P=U2R可得：
R2=U2P加热=(220V)2100W=484Ω，
所以保温挡工作时10min产生热量：
Q=U2R1+R2t=(220V)24×484Ω+484Ω×10×60s＝1.2×104J。
故答案为：保温；1.2×104。
42．【解答】解：（1）由P=U2R可知，灯泡L的电阻：RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；
（2）当开关S1、S2都闭合，且滑片P移到a端时，滑动变阻器R2被短路，灯泡L与定值电阻R1并联；
灯泡正常发光，根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U＝UL＝6V；
通过R1的电流：I1=U1R1=6V10Ω=0.6A，即电流表的示数为0.6A；
（3）当开关S1闭合、S2断开，且滑片P移到b端时，滑动变阻器R2和灯泡L串联；
根据串联的电路的电阻可知，电路的总电阻：R＝R2+RL＝18Ω+12Ω＝30Ω；
通过电路中的电流：I=UR=6V30Ω=0.2A；
由串联电路的电流特点可知，通过R2的电流I2＝I＝0.2A；
通电10s，电流通过滑动变阻器R2产生的热量：Q＝I22R2t＝（0.2A ）2×18Ω×10s＝7.2J。
答：（1）灯泡L的电阻为12Ω；
（2）此时电流表的示数为0.6A；
（3）通电10s，电流通过滑动变阻器R2产生的热量为7.2J。
43．【解答】解：①由P＝UI可得，处于“高温”挡加热时通过座椅垫的电流为：I=P高温U=36W24V=1.5A。
②由电路图知，开关S接高温挡位时，电路为R1的简单电路，根据I=UR可得，
电热丝R1的阻值为：R1=UI=24V1.5A=16Ω。
③座椅垫工作5min产生的热量：Q＝W＝P高温t＝36W×5×60s＝1.08×104J。
答：①通过座椅垫的电流是1.5A；
②电热丝R1的阻值是16Ω；
③座椅垫工作5min产生的热量是1.08×104J。
44．【解答】解：（1）由图像可知，当灯泡电压为额定电压2.5V时，其电流为0.3A，
故灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（2）当灯泡正常发光时，变阻器两端电压为：UR＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V，
滑动变阻器R接入电路的阻值为R=URI=1.5V0.3A=5Ω；
（3）由图像可知，当小灯泡消耗的功率为0.2W时，灯泡电压为1V，电流为0.2A，灯泡电阻为：RL=U′I′=1V0.2A=5Ω；
此时电路总电阻为：R=UI′=4V0.2A=20Ω，
此时变阻器阻值为：R′＝R﹣RL＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，
通电1min，即t＝1min＝60s，滑动变阻器R产生的热量为：Q＝I′2R′t＝（0.2A）2×15Ω×60s＝36J。
答：（1）小灯泡的额定功率为0.75W；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量为36J。
45．【解答】解：（1）当S1闭合、S2接1时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被短路，通过R1的电流I1=U1R1=6V12Ω=0.5A；
（2）当S1断开、S2接1时，电阻R1和电阻R2串联接入电路，电路中的总电阻R总＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω，此时电路中的电流I=UR=6V30Ω=0.2A，通过电阻R2的电流I2＝I＝0.2A，电流通过R2产生的热量Q＝I22R2t＝（0.2A）2×18Ω×60s＝43.2J；
（3）根据P＝UI=U2R可知，由于电源电压保持不变，当电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小时，电路中的总功率最小；当电路中的总电阻最小时，电路中的电流最大，电路中的总功率最大；
当S1断开、S2接1时，电阻R1和电阻R2串联接入电路，此时电路中的电阻最大，此时电流中的电流最小，最小电流I=UR=UR1+R2=6V12Ω+18Ω=0.2A，此时功率最小，最小功率是P＝UI＝6V×0.2A＝1.2W；
当S1闭合、S2接2时，电阻R1和电阻R2并联接入电路，此时电路中的电阻最小，此时电流中的电流最大，最大电流I′＝I1+I2=UR1+UR2=6V12Ω+6V18Ω=56A，此时功率最大，最大功率是P′＝UI′＝6V×56A＝5W；
所以电路中的总功率的取值范围是1.2W﹣5W。
答：（1）通过R1的电流是0.5A；
（2）电流通过R2产生的热量是43.2J；
（3）电路中的总功率取值范围是1.2W﹣5W。
46．【解答】解：（1）由电路图知当电热扇处于低温挡且不转动时只有电阻R1工作，等效电路图如下所示：

此时电路正常工作消耗的总功率为：
P低=U2R1=(220V)288Ω=550W；
（2）由电路图知当电热扇处于高温挡时，电阻R1和R2并联，
根据并联电路电功率的规律知，
R2的电功率为：
P2＝P高﹣P低＝1650W﹣550W＝1100W，
根据P=U2R知R2的阻值为：
R2=U2P2=(220V)21100W=44Ω；
（3）根据P＝UI知电动机的电流为：
I=PMU=44W220V=0.2A，
电动机正常工作10min＝600s内部线圈产生的热量为：
Q＝I2Rt＝（0.2A）2×6Ω×600s＝144J。
答：（1）见上图；此时电路正常工作消耗的总功率为550W；
（2）R2的阻值为44Ω；
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为144J。
47．【解答】解：（1）由I=UR可得，通过定值电阻的电流：
I=UR=6V10Ω=0.6A；
即电流表的示数为0.6A。
（2）因为两电阻并联，所以R1的电压和电流均不变，其功率也不变，而总功率是R2和R1的功率之和，所以总功率增加量即为R2功率，即P＝1.8W，
R2产生的热量：
W＝Pt＝1.8W×10×60s＝1080J；
（3）由表格数据可知，两电压表的示数之和均为6V，则滑动变阻器R滑与R1是串联，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压和电流的比值一定，可以确定电压表V2测定值电阻两端的电压，V1测滑动变阻器两端的电压；
则有U定U滑=R1R滑，
分别代入数据解得：R滑1＝50欧，R滑2＝20欧，R滑3＝10欧，R滑4＝5欧，
所以ΔR最大＝R滑1﹣R滑2＝30欧，ΔR最小＝R滑3﹣R滑4＝5欧，
故△R最大△R最小=30Ω5Ω=6：1。
答（1）闭合开关S，电流表示数是0.6A；
（2）电阻R2产生的热量是1080J；
（3）ΔR最大与ΔR最小的比值是6：1。
48．【解答】解：（1）由P＝UI=U2R可得，小灯泡正常发光时的电阻：
RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡恰好正常发光，
所以，电源的电压：U＝UL＝6V，
此时通过灯泡的电流：IL=ULRL=6V12Ω=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：I1＝I﹣UL＝0.6A﹣0.5A＝0.1A，
则R1的阻值：R1=UI1=6V0.1A=60Ω，
电流通过R1产生的热量：Q1＝I12R1t＝（0.1A）2×60Ω×50s＝30J。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）R1的阻值为60Ω，电流通过R1产生的热量为30J。
49．【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得：
R1=UI1=3V0.3A=10Ω；
（2）当开关S1、S2均闭合时，R1和R2并联，
因为并联电路中各支路两端的电压相等，则有：
U2＝U＝3V，
由欧姆定律可知，通过R2的电流为：
I2=U2R2=3V30Ω=0.1A，
所以通电10s电阻R2产生的热量为：
Q＝I22R2t＝（0.1A）2×30Ω×10s＝3J。
答：（1）电阻R1的阻值为10Ω；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量为3J。
50．【解答】解：（1）如甲图，开关Sl闭合，S2断开，只有电动机接入电路，电热丝不工作，所以电吹风吹出的是冷风；
（2）正常工作吹热风时，6min消耗的电能为：W=156r3000r/(kW⋅ℎ)=0.052kW•h＝1.872×105J，
电吹风吹热风时的额定功率为：P=Wt=1.872×105J6×60s=520W，
因吹热风时电动机和电热丝并联，且并联电路的总功率等于各元件消耗电功率之和，
则电热丝的额定功率为：P热＝P﹣P动＝520W﹣40W＝480W；
（3）根据P＝UI可得通过电动机的电流为：I=P动U=40W220V=211A，
电动机工作6min产生的热量：Q1＝I2Rt＝（211A）2×5Ω×6×60s=7200121J，
电热丝工作6min产生的热量：Q2＝P热t＝480W×6×60s＝172800J，
则电热丝与电动机产生热量的比值为：Q2Q1=172800J7200121J=2904：1。
答：（1）冷；
（2）电吹风电热丝额定功率为480W；
（3）电热丝与电动机产生热量的比值为2904：1。
51．【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压。
（1）此电路是串联电路，电路的总电阻为：R＝R1+R2＝2Ω+4Ω＝6Ω；
（2）电压表的示数为：U＝IR＝0.5A×6Ω＝3V；
（3）t＝1min＝60s，电阻R2在1min内产生的热量为：Q＝I2R2t＝（0.5A）2×4Ω×60s＝60J。
答：（1）电路的总电阻为6Ω；
（2）电压表的示数为3V；
（3）电阻R2在1min内产生的热量为60J。