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2024长沙中考物理二轮专题复习 微专题 欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算 （课件）
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这是一份2024长沙中考物理二轮专题复习 微专题 欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算 （课件），共55页。PPT课件主要包含了考点清单，千瓦时，kW·h，6×106，I2Rt，UIt，6×105，电功率，做功的快慢，I2R等内容，欢迎下载使用。
实验 探究电流产生的热量与哪些因素有关
欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算
欧姆定律(10年10考)
电能 电功(10年5考)
2. 电能表的认识和使用
1. 如图所示，电源电压为3 V且保持不变，闭合开关S，电压表示数为2 V．已知R1＝2 Ω，则通过电路的电流为___A，R2的阻值为___Ω.
2. 如图所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝15 Ω，闭合开关S后，电流表 的示数为1 A，则电流表 此时的示数为____A，电源电压为___V.
3. 小明家记录10月10日电能表示数为 ，电能表的部分参数及10月15日的示数如图所示，则这段时间内电路中消耗的电能是______kW·h；若电能表转盘在10 min内转过200转，则这段时间内用电器消耗的电能是________J.
电功率(10年10考)
2. 额定电压、功率与实际电压、功率
焦耳定律(10年10考)
串、并联电路中各物理量的关系
4. 某手机电池容量为4 200 mAh，电池电压为3.7 V．用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要_____min.快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的_____较大．
5. 如图所示，电源电压为3 V，闭合开关，电流表 示数为0.5 A，电流表 示数为0.3 A，电阻R1的阻值为___Ω，电阻R1的电功率为____W，5 min内整个电路消耗的电能为_____J.
6.将“220 V 60 W”的灯泡L1和“220 V 40 W”的灯泡L2, 串联在220 V的电源上，组成闭合电路(设灯丝电阻不变)，则下列说法正确的是( )A. 灯泡L1比灯泡L2亮B. 灯泡L2比灯泡L1亮C. 两灯泡的总功率大于40 WD. 两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
一、欧姆定律、电功率的简单计算
利用欧姆定律、电功率公式解题的一般步骤：
(2)画电路图：在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号．(3)求解：寻找已知量与求解量的关系，抓住电路中不变量(例如：电源电压恒定、定值电阻)，列等式求解．
1. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，求：(1)滑动变阻器的最大阻值；(2)R0的阻值；(3)电源电压；(4)滑动变阻器滑片P位于从左至右 长度处，R0的功率．
解：由电路图可知，闭合开关S后，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流(1)当滑片位于最右端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小由图像可知，U滑＝7 V，电路中的最小电流I小＝0.2 A则滑动变阻器的最大阻值：R滑＝ ＝ ＝35 Ω
(2)当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.6 A 由I＝ 可得，电源的电压：U＝I大R0＝1.6 A×R0当滑片位于最右端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以电源的电压U＝I小(R0＋R滑)＝0.2 A×(R0＋35 Ω)因电源电压不变，所以1.6 A×R0＝0.2 A×(R0＋35 Ω)解得：R0＝5 Ω
(3)电源的电压：U＝I大R0＝1.6 A×R0＝1.6 A×5 Ω＝8 V(4)滑动变阻器滑片P位于从左至右 长度处时，变阻器接入电路中的电阻为R滑′＝ R滑＝ ×35 Ω＝5 Ω此时电路中的电流I＝ ＝ ＝0.8 A则此时R0的功率：P0＝I2R0＝(0.8 A)2×5 Ω＝3.2 W
2. 如图甲所示，电源电压可调，R1、R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5 V，图乙是该灯泡的I－U图像．闭合开关S，把电源电压调到4 V，R2的功率为0.8 W．求：(1)通过R2的电流．
(2)若小灯泡正常发光，则1 min内电流在R1上做的功是多少？(3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1 A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2.则灯泡的实际功率是多少？
解：(1)由P＝UI可得，通过R2的电流I2＝ ＝ ＝0.2 A
(2)当小灯泡正常发光时，U灯＝2.5 V，由图乙可知，此时I灯＝0.30 AR1两端的电压U1＝U－U灯＝4 V－2.5 V＝1.5 V通过R1的电流I1＝I灯＝0.30 A，1 min内电流在R1上做的功 W＝U1I1t＝1.5 V×0.30 A×60 s＝27 J
(3)当电源电压为4 V时，由公式P＝ 可得R2＝ ＝ ＝20 Ω通过R2的电流为0.1 A时，R2两端的电压U2′＝I2′R2＝0.1 A×20 Ω＝2 V由 可得U灯′＝ ＝ ×2 V＝1 V由图乙可知，当U灯′＝1 V，此时I灯′＝0.20 A，灯泡的实际功率P灯′＝U灯′I′灯＝1 V×0.20 A＝0.2 W
二、多挡位类相关判断及计算
挡位实质：利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制. 根据 可知，R总越大，P实越小，挡位越低；R总越小，P实越大，挡位越高．
3. 某电饭锅有加热和保温两个挡，其内部简化电路存在如图所示的三种情况．
(1)图甲中，当S闭合、S1断开时，电阻_______(选填“R1”、“R2”或“R1与R2”)连入电路，电饭锅处于_____(选填“加热”或“保温”)挡；当S、S1均闭合时，电阻____(选填“R1”或“R2”)被短路，电饭锅处于_____(选填“加热”或“保温”)挡．
(2)图乙中，当S闭合、S1断开时，电饭锅处于_____挡，当S、S1均闭合时，电饭锅处于_____挡．(均选填“加热”或“保温”)(3)图丙中，当开关S接___时为加热挡，当开关S接___时为保温挡．
4. 如图甲是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有高温、中温和低温三种工作挡位，图乙是它的有关参数．
(1)当养生壶为高温挡时，电路中开关的闭合情况是______________，判断依据是__________________________________________________________________________________________________________________．
由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝ 可知，总功率最大，所以此状态为高温挡
(2)中温挡时电路中的电流为____A，电阻R1的阻值为____Ω；电阻R2阻值为___Ω.(3)高温挡电功率为_____W.
探究电流产生的热量与哪些因素有关
1. 探究电流产生的热量与电流大小是否有关
控制变量法：控制_________不变，改变________________，观察________________________
实验结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的_____越大，产生的热量越多
2. 探究电流产生的热量与电阻大小是否有关
控制变量法：控制_________不变，改变__________，观察________________________
实验结论：在电流和通电时间相同的情况下，_____越大，产生的热量越多
3. 实验结论总结：综上所述，_____________________________________________________________4. 实验要点(1)加热材料的选用：用煤油或空气(煤油是绝缘体；煤油和空气的比热容 ___，可以使实验现象更明显)(2)转换法的应用：a.被加热的材料是煤油(利用____________________来反映电阻丝产生电热的多少)b.被加热的材料是空气(通过U形管内液面高度差来反映电阻丝产生电热的多少)
在通电时间相同的情况下，电流越大，电阻越大，产生的热量越多
例 小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实验器材如图甲所示，两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝.
(1)请你用笔画线代替导线，帮小刚将图甲两个容器的电阻丝接到电路中，要求滑动变阻器滑片向右移动时，通过电路的电流变大.
(2)电路连接正确后，闭合开关前，小刚应将滑动变阻器的滑片移至最___(选填“左”或“右”)端.(3)实验中是通过观察U形管中液面的_________来显示容器内空气温度的变化，这里采用的方法是_______.(4)图甲的装置中，通过两电热丝的电流_____；该装置可以探究电热跟导体的_____是否有关.
(5)小刚换接图乙装置到电路中继续进行实验：①电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的_____不同.②通电一段时间后，观察到图乙中两侧 U形管中液面高度的变化不同，这说明：电热与电流大小_____(选填“有关”或“无关”).③要进一步探究电热与电流的关系，寻找普遍规律，在图乙实验装置不变的情况下，可以采取的方法是：__________________________________________________.
保证其他条件不变，调节滑动变阻器滑片继续进行实验
(6)为使图甲实验结论具有普遍性，接下来的操作是：断开开关，待容器中空气温度回到起始温度后，____________________，再次闭合开关进行实验.
(7)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地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_____成正比，跟________成正比．这个规律叫做焦耳定律，其表达式为________.(8)实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多．请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________.
电炉丝和导线串联，电流相同，电炉丝的电阻大，相同时间内电炉丝上产生热量多，所以热得发红，而导线电阻较小，几乎不发热
焦耳定律的理解及相关计算(10年10考)
1.将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是( )A. 电冰箱产生的热量最多B. 电风扇产生的热量最多C. 电热毯产生的热量最多D. 三者产生的热量一样多
2. 某品牌电炖锅有高温、低温两挡，它的内部简化电路如图所示．当开关S1和S2都闭合时，电炖锅处于____温挡(选填“高”或“低”)；用电炖锅炖汤是利用了电流的________(选填“热效应”或“磁效应”)．
3.为了节约能源，我国制定了彩电能效标准，该标准规定，彩电待机功率不得超过9 W．若每个家庭平均拥有2台电视机，每天待机 5 h，则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到_________J.晚上，婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面时，感觉到有点热，这是电流的___效应所致．
4. 如图，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．两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关．由图可知，在电流大小和通电时间相等的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越____；若通过电阻的电流为0.5 A，通电10 s，阻值为10 Ω的电阻产生的热量是______J.
5. 在如图所示的电路中，电源电压可以调节．调节电源电压为4 V，闭合开关S，电流表 、 的示数分别为1.2 A和0.8 A.(1)求此时通过电阻R2的电流；(2)求电阻R2的阻值；(3)重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表 的示数为1.2 A. 求1 min内电流通过电阻R2产生的热量．
解：(1)由电路图可知，电阻R1与R2并联，电流表 测干路中的电流，电流表 测R1支路中的电流．根据串联电路电流规律，通过电阻R2的电流：I2＝I－I1＝1.2 A－0.8 A＝0.4 A(2)由公式I＝ 得R2的电阻：R2＝ ＝ ＝10 Ω
(3)R1的电阻： ＝5 Ω调节电源电压后，流过R1的电流为I′＝1.2 A，则电源电压为：U2＝I′R1＝1.2 A×5 Ω＝6 V，1 min内R2产生的热量：Q＝W＝Pt＝ t＝ ×1×60 s＝216 J
电功、电功率的简单计算(10年6考)
6. 中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产．为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开．
(1)当S1和S2闭合时，电煎药壶处于_____挡位；(2)电煎药壶在_____挡位工作时，通过P点的电流更小．
7. 通常人们看完电视后习惯通过遥控器将电视机关闭了事，而此时电视机实际处于待机状态．待机时电视机是否耗电？耗电多少？为了得到正确的答案，小亮决定在暑假期间对这一问题进行实验探究．他选择了家里一套久未住人的老房子来完成他的实验．他的实验方案设计如下：让电视机处于待机状态，其他用电器均处于断电状态．记下开始的时刻和电能表的示数，几天后再回到该房中，然后记下结束的时刻和电能表的示数，记录数据如下表所示．求：
(1)这几天内，电视机消耗了多少电能？电视机在待机状态下消耗的电功率为多大？(2)我市常住人口约704万，全市估计有1.6×106台电视机．假设平均每台电视机每天待机10 h，待机功率与小亮家电视机相同，则每月(按30天计算)共浪费的电能约为多少度？若按每度1元的收费标准计算，需多少电费？
解：(1)消耗电能W＝8 943.7 kW·h－8 942.7 kW·h＝1 kW·h，时间为125 h，待机功率P＝ ＝ ＝0.008 kW＝8 W(2)每月共浪费电能W＝Pt＝0.008 kW×1.6×106×10 h×30＝3.84×106 kW·h＝3.84×106度，由于电费为每度1元，则所需电费为3.84×106元
8. 如图是实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图．电源电压恒为8 V，S为单刀三掷开关，发热体的电阻分别是R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，R3＝5 Ω，问：(1)该电热暖手器工作时的最小电流是多少？(2)该电热暖手器消耗的最大功率是多少？(3)当开关调至“2”挡位置时，R2在1 min时间内最多可产生多少焦耳的热量？
解：(1)当电源电压一定时，电路中的电阻最大时，电流最小，因此，开关应该拨到“3”挡位，使3个电阻串联，即电路中的最小电流为Imin＝ ＝ ＝1 A(2)根据P＝ 可知，当电压一定时，电路中的电阻最小时，电热暖手器消耗的功率最大，根据电路可知，开关应该拨到“1”挡位，则Pmax＝ ＝ ＝32 W
实验 探究电流产生的热量与哪些因素有关
欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算
欧姆定律(10年10考)
电能 电功(10年5考)
2. 电能表的认识和使用
1. 如图所示，电源电压为3 V且保持不变，闭合开关S，电压表示数为2 V．已知R1＝2 Ω，则通过电路的电流为___A，R2的阻值为___Ω.
2. 如图所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝15 Ω，闭合开关S后，电流表 的示数为1 A，则电流表 此时的示数为____A，电源电压为___V.
3. 小明家记录10月10日电能表示数为 ，电能表的部分参数及10月15日的示数如图所示，则这段时间内电路中消耗的电能是______kW·h；若电能表转盘在10 min内转过200转，则这段时间内用电器消耗的电能是________J.
电功率(10年10考)
2. 额定电压、功率与实际电压、功率
焦耳定律(10年10考)
串、并联电路中各物理量的关系
4. 某手机电池容量为4 200 mAh，电池电压为3.7 V．用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要_____min.快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的_____较大．
5. 如图所示，电源电压为3 V，闭合开关，电流表 示数为0.5 A，电流表 示数为0.3 A，电阻R1的阻值为___Ω，电阻R1的电功率为____W，5 min内整个电路消耗的电能为_____J.
6.将“220 V 60 W”的灯泡L1和“220 V 40 W”的灯泡L2, 串联在220 V的电源上，组成闭合电路(设灯丝电阻不变)，则下列说法正确的是( )A. 灯泡L1比灯泡L2亮B. 灯泡L2比灯泡L1亮C. 两灯泡的总功率大于40 WD. 两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
一、欧姆定律、电功率的简单计算
利用欧姆定律、电功率公式解题的一般步骤：
(2)画电路图：在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号．(3)求解：寻找已知量与求解量的关系，抓住电路中不变量(例如：电源电压恒定、定值电阻)，列等式求解．
1. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，求：(1)滑动变阻器的最大阻值；(2)R0的阻值；(3)电源电压；(4)滑动变阻器滑片P位于从左至右 长度处，R0的功率．
解：由电路图可知，闭合开关S后，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流(1)当滑片位于最右端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小由图像可知，U滑＝7 V，电路中的最小电流I小＝0.2 A则滑动变阻器的最大阻值：R滑＝ ＝ ＝35 Ω
(2)当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.6 A 由I＝ 可得，电源的电压：U＝I大R0＝1.6 A×R0当滑片位于最右端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以电源的电压U＝I小(R0＋R滑)＝0.2 A×(R0＋35 Ω)因电源电压不变，所以1.6 A×R0＝0.2 A×(R0＋35 Ω)解得：R0＝5 Ω
(3)电源的电压：U＝I大R0＝1.6 A×R0＝1.6 A×5 Ω＝8 V(4)滑动变阻器滑片P位于从左至右 长度处时，变阻器接入电路中的电阻为R滑′＝ R滑＝ ×35 Ω＝5 Ω此时电路中的电流I＝ ＝ ＝0.8 A则此时R0的功率：P0＝I2R0＝(0.8 A)2×5 Ω＝3.2 W
2. 如图甲所示，电源电压可调，R1、R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5 V，图乙是该灯泡的I－U图像．闭合开关S，把电源电压调到4 V，R2的功率为0.8 W．求：(1)通过R2的电流．
(2)若小灯泡正常发光，则1 min内电流在R1上做的功是多少？(3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1 A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2.则灯泡的实际功率是多少？
解：(1)由P＝UI可得，通过R2的电流I2＝ ＝ ＝0.2 A
(2)当小灯泡正常发光时，U灯＝2.5 V，由图乙可知，此时I灯＝0.30 AR1两端的电压U1＝U－U灯＝4 V－2.5 V＝1.5 V通过R1的电流I1＝I灯＝0.30 A，1 min内电流在R1上做的功 W＝U1I1t＝1.5 V×0.30 A×60 s＝27 J
(3)当电源电压为4 V时，由公式P＝ 可得R2＝ ＝ ＝20 Ω通过R2的电流为0.1 A时，R2两端的电压U2′＝I2′R2＝0.1 A×20 Ω＝2 V由 可得U灯′＝ ＝ ×2 V＝1 V由图乙可知，当U灯′＝1 V，此时I灯′＝0.20 A，灯泡的实际功率P灯′＝U灯′I′灯＝1 V×0.20 A＝0.2 W
二、多挡位类相关判断及计算
挡位实质：利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制. 根据 可知，R总越大，P实越小，挡位越低；R总越小，P实越大，挡位越高．
3. 某电饭锅有加热和保温两个挡，其内部简化电路存在如图所示的三种情况．
(1)图甲中，当S闭合、S1断开时，电阻_______(选填“R1”、“R2”或“R1与R2”)连入电路，电饭锅处于_____(选填“加热”或“保温”)挡；当S、S1均闭合时，电阻____(选填“R1”或“R2”)被短路，电饭锅处于_____(选填“加热”或“保温”)挡．
(2)图乙中，当S闭合、S1断开时，电饭锅处于_____挡，当S、S1均闭合时，电饭锅处于_____挡．(均选填“加热”或“保温”)(3)图丙中，当开关S接___时为加热挡，当开关S接___时为保温挡．
4. 如图甲是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有高温、中温和低温三种工作挡位，图乙是它的有关参数．
(1)当养生壶为高温挡时，电路中开关的闭合情况是______________，判断依据是__________________________________________________________________________________________________________________．
由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝ 可知，总功率最大，所以此状态为高温挡
(2)中温挡时电路中的电流为____A，电阻R1的阻值为____Ω；电阻R2阻值为___Ω.(3)高温挡电功率为_____W.
探究电流产生的热量与哪些因素有关
1. 探究电流产生的热量与电流大小是否有关
控制变量法：控制_________不变，改变________________，观察________________________
实验结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的_____越大，产生的热量越多
2. 探究电流产生的热量与电阻大小是否有关
控制变量法：控制_________不变，改变__________，观察________________________
实验结论：在电流和通电时间相同的情况下，_____越大，产生的热量越多
3. 实验结论总结：综上所述，_____________________________________________________________4. 实验要点(1)加热材料的选用：用煤油或空气(煤油是绝缘体；煤油和空气的比热容 ___，可以使实验现象更明显)(2)转换法的应用：a.被加热的材料是煤油(利用____________________来反映电阻丝产生电热的多少)b.被加热的材料是空气(通过U形管内液面高度差来反映电阻丝产生电热的多少)
在通电时间相同的情况下，电流越大，电阻越大，产生的热量越多
例 小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实验器材如图甲所示，两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝.
(1)请你用笔画线代替导线，帮小刚将图甲两个容器的电阻丝接到电路中，要求滑动变阻器滑片向右移动时，通过电路的电流变大.
(2)电路连接正确后，闭合开关前，小刚应将滑动变阻器的滑片移至最___(选填“左”或“右”)端.(3)实验中是通过观察U形管中液面的_________来显示容器内空气温度的变化，这里采用的方法是_______.(4)图甲的装置中，通过两电热丝的电流_____；该装置可以探究电热跟导体的_____是否有关.
(5)小刚换接图乙装置到电路中继续进行实验：①电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的_____不同.②通电一段时间后，观察到图乙中两侧 U形管中液面高度的变化不同，这说明：电热与电流大小_____(选填“有关”或“无关”).③要进一步探究电热与电流的关系，寻找普遍规律，在图乙实验装置不变的情况下，可以采取的方法是：__________________________________________________.
保证其他条件不变，调节滑动变阻器滑片继续进行实验
(6)为使图甲实验结论具有普遍性，接下来的操作是：断开开关，待容器中空气温度回到起始温度后，____________________，再次闭合开关进行实验.
(7)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地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_____成正比，跟________成正比．这个规律叫做焦耳定律，其表达式为________.(8)实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多．请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________.
电炉丝和导线串联，电流相同，电炉丝的电阻大，相同时间内电炉丝上产生热量多，所以热得发红，而导线电阻较小，几乎不发热
焦耳定律的理解及相关计算(10年10考)
1.将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是( )A. 电冰箱产生的热量最多B. 电风扇产生的热量最多C. 电热毯产生的热量最多D. 三者产生的热量一样多
2. 某品牌电炖锅有高温、低温两挡，它的内部简化电路如图所示．当开关S1和S2都闭合时，电炖锅处于____温挡(选填“高”或“低”)；用电炖锅炖汤是利用了电流的________(选填“热效应”或“磁效应”)．
3.为了节约能源，我国制定了彩电能效标准，该标准规定，彩电待机功率不得超过9 W．若每个家庭平均拥有2台电视机，每天待机 5 h，则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到_________J.晚上，婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面时，感觉到有点热，这是电流的___效应所致．
4. 如图，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．两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关．由图可知，在电流大小和通电时间相等的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越____；若通过电阻的电流为0.5 A，通电10 s，阻值为10 Ω的电阻产生的热量是______J.
5. 在如图所示的电路中，电源电压可以调节．调节电源电压为4 V，闭合开关S，电流表 、 的示数分别为1.2 A和0.8 A.(1)求此时通过电阻R2的电流；(2)求电阻R2的阻值；(3)重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表 的示数为1.2 A. 求1 min内电流通过电阻R2产生的热量．
解：(1)由电路图可知，电阻R1与R2并联，电流表 测干路中的电流，电流表 测R1支路中的电流．根据串联电路电流规律，通过电阻R2的电流：I2＝I－I1＝1.2 A－0.8 A＝0.4 A(2)由公式I＝ 得R2的电阻：R2＝ ＝ ＝10 Ω
(3)R1的电阻： ＝5 Ω调节电源电压后，流过R1的电流为I′＝1.2 A，则电源电压为：U2＝I′R1＝1.2 A×5 Ω＝6 V，1 min内R2产生的热量：Q＝W＝Pt＝ t＝ ×1×60 s＝216 J
电功、电功率的简单计算(10年6考)
6. 中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产．为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开．
(1)当S1和S2闭合时，电煎药壶处于_____挡位；(2)电煎药壶在_____挡位工作时，通过P点的电流更小．
7. 通常人们看完电视后习惯通过遥控器将电视机关闭了事，而此时电视机实际处于待机状态．待机时电视机是否耗电？耗电多少？为了得到正确的答案，小亮决定在暑假期间对这一问题进行实验探究．他选择了家里一套久未住人的老房子来完成他的实验．他的实验方案设计如下：让电视机处于待机状态，其他用电器均处于断电状态．记下开始的时刻和电能表的示数，几天后再回到该房中，然后记下结束的时刻和电能表的示数，记录数据如下表所示．求：
(1)这几天内，电视机消耗了多少电能？电视机在待机状态下消耗的电功率为多大？(2)我市常住人口约704万，全市估计有1.6×106台电视机．假设平均每台电视机每天待机10 h，待机功率与小亮家电视机相同，则每月(按30天计算)共浪费的电能约为多少度？若按每度1元的收费标准计算，需多少电费？
解：(1)消耗电能W＝8 943.7 kW·h－8 942.7 kW·h＝1 kW·h，时间为125 h，待机功率P＝ ＝ ＝0.008 kW＝8 W(2)每月共浪费电能W＝Pt＝0.008 kW×1.6×106×10 h×30＝3.84×106 kW·h＝3.84×106度，由于电费为每度1元，则所需电费为3.84×106元
8. 如图是实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图．电源电压恒为8 V，S为单刀三掷开关，发热体的电阻分别是R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，R3＝5 Ω，问：(1)该电热暖手器工作时的最小电流是多少？(2)该电热暖手器消耗的最大功率是多少？(3)当开关调至“2”挡位置时，R2在1 min时间内最多可产生多少焦耳的热量？
解：(1)当电源电压一定时，电路中的电阻最大时，电流最小，因此，开关应该拨到“3”挡位，使3个电阻串联，即电路中的最小电流为Imin＝ ＝ ＝1 A(2)根据P＝ 可知，当电压一定时，电路中的电阻最小时，电热暖手器消耗的功率最大，根据电路可知，开关应该拨到“1”挡位，则Pmax＝ ＝ ＝32 W
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