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1. 下列用电器利用电流热效应工作的是（
A.电风扇
B.电视机
C.吸尘器
D.电饭锅
D
）A.电风扇
B.电视机
C.吸尘器
D.电饭锅
答案
1.D
解析
【分析】
本题考查电流热效应的应用，解题思路是先明确电流热效应的本质是电能转化为内能，再逐一分析各选项用电器的能量转化，判断是否主要利用电流热效应工作，进而选出正确答案。
【解析】
电流的热效应是指电流通过导体时，电能转化为内能的现象。对各选项分析如下：
A选项：电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，驱动扇叶转动，不是利用电流热效应；
B选项：电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能，仅伴随少量内能产生，不是利用电流热效应；
C选项：吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，通过电动机转动产生吸力，不是利用电流热效应；
D选项：电饭锅工作时，主要将电能转化为内能，用于加热食物，是利用电流热效应工作的。
综上，正确答案为D。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、电能的转化
【点评】
本题是初中物理基础题，直接考查电流热效应的概念，需要学生掌握常见用电器的能量转化，区分不同用电器的工作原理，属于对基础知识的直接应用，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查电流热效应的应用，解题思路是先明确电流热效应的本质是电能转化为内能，再逐一分析各选项用电器的能量转化，判断是否主要利用电流热效应工作，进而选出正确答案。
【解析】
电流的热效应是指电流通过导体时，电能转化为内能的现象。对各选项分析如下：
A选项：电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，驱动扇叶转动，不是利用电流热效应；
B选项：电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能，仅伴随少量内能产生，不是利用电流热效应；
C选项：吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，通过电动机转动产生吸力，不是利用电流热效应；
D选项：电饭锅工作时，主要将电能转化为内能，用于加热食物，是利用电流热效应工作的。
综上，正确答案为D。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、电能的转化
【点评】
本题是初中物理基础题，直接考查电流热效应的概念，需要学生掌握常见用电器的能量转化，区分不同用电器的工作原理，属于对基础知识的直接应用，难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一张电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，下列说法正确的是（
A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
C
）A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
答案
2.C
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：第一步，家庭电路电压为220V，三个用电器额定电压均为220V，接入后正常工作，实际功率等于额定功率，相同时间内消耗的电能W=Pt，因此三者消耗的电能相等；第二步，不同用电器的能量转化形式不同：电热毯是纯电阻用电器，电能全部转化为内能；电冰箱、电脑是非纯电阻用电器，消耗的电能大部分转化为机械能、光能、声能等其他形式的能，仅小部分转化为内能。因此，产生热量的多少取决于电能转化为内能的比例，电热毯转化比例最高，产生热量最多。
【解析】
1. 家庭电路电压为220V，三个用电器额定电压均为220V，接入后正常工作，实际功率P=180W（等于额定功率）。根据电能公式W=Pt，通电时间t相同时，三者消耗的电能W相等。
2. 分析各用电器的能量转化：
电热毯为纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能；
电冰箱工作时主要将电能转化为机械能，仅少量转化为内能；
电脑工作时主要将电能转化为光能、声能，仅少量转化为内能。
3. 综上，相同时间内，电热毯产生的热量最多，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
用电器的能量转化；电能与电热的关系
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化特点，核心是区分纯电阻与非纯电阻用电器的能量转化差异，易错点是误将消耗电能的多少等同于产生热量的多少，需明确只有纯电阻用电器电能全部转化为内能。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步思考：第一步，家庭电路电压为220V，三个用电器额定电压均为220V，接入后正常工作，实际功率等于额定功率，相同时间内消耗的电能W=Pt，因此三者消耗的电能相等；第二步，不同用电器的能量转化形式不同：电热毯是纯电阻用电器，电能全部转化为内能；电冰箱、电脑是非纯电阻用电器，消耗的电能大部分转化为机械能、光能、声能等其他形式的能，仅小部分转化为内能。因此，产生热量的多少取决于电能转化为内能的比例，电热毯转化比例最高，产生热量最多。
【解析】
1. 家庭电路电压为220V，三个用电器额定电压均为220V，接入后正常工作，实际功率P=180W（等于额定功率）。根据电能公式W=Pt，通电时间t相同时，三者消耗的电能W相等。
2. 分析各用电器的能量转化：
电热毯为纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能；
电冰箱工作时主要将电能转化为机械能，仅少量转化为内能；
电脑工作时主要将电能转化为光能、声能，仅少量转化为内能。
3. 综上，相同时间内，电热毯产生的热量最多，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
用电器的能量转化；电能与电热的关系
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化特点，核心是区分纯电阻与非纯电阻用电器的能量转化差异，易错点是误将消耗电能的多少等同于产生热量的多少，需明确只有纯电阻用电器电能全部转化为内能。
【难度系数】
0.6
3. 如图是“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可探究电流产生的热量与
(2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图乙中两U形管内液面上升高度相同，则故障可能是
(3)为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻$R_5$换为阻值
(1)图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可探究电流产生的热量与
电阻
的关系。实验中是通过观察两个U形管内液面高度差
来比较容器内电阻丝发热的多少。(2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图乙中两U形管内液面上升高度相同，则故障可能是
$R_5$断路
。排除故障后通电时间相同，发现左侧U形管内液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多。(3)为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻$R_5$换为阻值
小于
(选填“大于”或“小于”)5 Ω的电阻。答案
3.(1)电阻 液面高度差 (2)$R_5$断路 (3)小于
解析
【分析】
本题围绕探究电流产生热量的实验展开，需结合焦耳定律、串并联电路特点分析：
(1) 图甲中两电阻丝串联，电流和通电时间相同，电阻不同，据此判断探究的因素；实验利用转换法，通过U形管液面高度差反映热量多少。
(2) 图乙正常时，R4与R5并联后和R3串联，通过R3的电流大于R4的电流；若两侧液面高度相同，说明两侧电阻热量相同，结合Q=I²Rt可知电流相同，故障为R5断路。
(3) 要增大两侧电流差，需减小R5阻值，使R4的电流更小，从而让液面差更明显。
【解析】
(1) 图甲中，两电阻丝串联，电流I和通电时间t相同，电阻R不同，根据控制变量法，探究电流产生的热量与电阻的关系；电阻丝发热越多，容器内空气压强越大，U形管液面高度差越大，因此通过观察U形管内液面高度差比较发热多少。
(2) 图乙中，正常时I₃=I₄+I₅，故I₃＞I₄；若两侧液面上升高度相同，说明两侧电阻热量相同，因电阻、通电时间相同，由Q=I²Rt得I₃=I₄，即R5支路无电流，故障为R5断路。
(3) 图乙中，I₄=I₃-I₅，要增大I₃与I₄的差值，需增大I₅，根据并联电路规律，并联电阻越小支路电流越大，故将R5换为阻值小于5Ω的电阻。
【答案】
(1) 电阻；液面高度差
(2) R₅断路
(3) 小于
【知识点】
焦耳定律；串并联电流规律；转换法
【点评】
本题是探究电流产生热量的经典实验，结合控制变量法、转换法，考查对焦耳定律及串并联电路特点的应用，需灵活分析实验现象与故障。
【难度系数】
0.6
本题围绕探究电流产生热量的实验展开，需结合焦耳定律、串并联电路特点分析：
(1) 图甲中两电阻丝串联，电流和通电时间相同，电阻不同，据此判断探究的因素；实验利用转换法，通过U形管液面高度差反映热量多少。
(2) 图乙正常时，R4与R5并联后和R3串联，通过R3的电流大于R4的电流；若两侧液面高度相同，说明两侧电阻热量相同，结合Q=I²Rt可知电流相同，故障为R5断路。
(3) 要增大两侧电流差，需减小R5阻值，使R4的电流更小，从而让液面差更明显。
【解析】
(1) 图甲中，两电阻丝串联，电流I和通电时间t相同，电阻R不同，根据控制变量法，探究电流产生的热量与电阻的关系；电阻丝发热越多，容器内空气压强越大，U形管液面高度差越大，因此通过观察U形管内液面高度差比较发热多少。
(2) 图乙中，正常时I₃=I₄+I₅，故I₃＞I₄；若两侧液面上升高度相同，说明两侧电阻热量相同，因电阻、通电时间相同，由Q=I²Rt得I₃=I₄，即R5支路无电流，故障为R5断路。
(3) 图乙中，I₄=I₃-I₅，要增大I₃与I₄的差值，需增大I₅，根据并联电路规律，并联电阻越小支路电流越大，故将R5换为阻值小于5Ω的电阻。
【答案】
(1) 电阻；液面高度差
(2) R₅断路
(3) 小于
【知识点】
焦耳定律；串并联电流规律；转换法
【点评】
本题是探究电流产生热量的经典实验，结合控制变量法、转换法，考查对焦耳定律及串并联电路特点的应用，需灵活分析实验现象与故障。
【难度系数】
0.6
4.某台电熨斗正常工作时,通过它的电阻丝的电流是2 A,电阻丝的阻值是110 Ω,通电1 min可以产生
$2.64×10^4$
J的热量,消耗$2.64×10^4$
J的电能。答案
4.$2.64×10^4$ $2.64×10^4$
解析
【分析】本题要求计算电阻丝产生的热量和消耗的电能。已知电流$I=2A$，电阻$R=110Ω$，通电时间$t=1min=60s$。电熨斗属于纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能，因此产生的热量等于消耗的电能。计算热量需用焦耳定律，代入数值计算即可。
【解析】1. 计算通电1min电阻丝产生的热量：
先统一时间单位，$t=1min=60s$；
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，代入已知数值：
$Q=(2A)^2×110Ω×60s=4×110×60J=26400J=2.64×10^4J$；
2. 电熨斗为纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能，因此消耗的电能$W=Q=2.64×10^4J$。
【答案】$2.64×10^4$ $2.64×10^4$
【知识点】焦耳定律、电功计算、纯电阻电路
【点评】本题考查纯电阻电路中电热与电功的关系，属于基础计算题，只要掌握焦耳定律公式及纯电阻电路的特点就能正确解答，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】1. 计算通电1min电阻丝产生的热量：
先统一时间单位，$t=1min=60s$；
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，代入已知数值：
$Q=(2A)^2×110Ω×60s=4×110×60J=26400J=2.64×10^4J$；
2. 电熨斗为纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能，因此消耗的电能$W=Q=2.64×10^4J$。
【答案】$2.64×10^4$ $2.64×10^4$
【知识点】焦耳定律、电功计算、纯电阻电路
【点评】本题考查纯电阻电路中电热与电功的关系，属于基础计算题，只要掌握焦耳定律公式及纯电阻电路的特点就能正确解答，难度较低。
【难度系数】0.7
5.[2024·安徽中考]如图所示，电源两端电压为6 V，电阻$R_2=20\ \Omega$，闭合开关S，电压表示数为4 V，则通电100 s整个电路产生的热量为
120
J。答案
5.120
解析
【分析】首先明确电路连接：R₁与R₂串联，电压表测量R₂两端的电压。解题思路：①根据串联电路电流特点，结合欧姆定律求出电路中的总电流；②利用纯电阻电路中电流产生热量的公式Q=W=UIt，代入总电压、电流和时间计算总热量。
【解析】由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压。
1. 求电路中的电流：串联电路电流处处相等，根据欧姆定律，电路电流I = I₂ = U₂/R₂ = 4V/20Ω = 0.2A；
2. 求电路产生的热量：纯电阻电路中，电流产生的热量等于电流做的功，即Q = W = UIt，代入电源电压U=6V、电流I=0.2A、时间t=100s，得Q = 6V×0.2A×100s = 120J。
【答案】120
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律
【点评】本题为基础电学计算题，核心是明确电路连接方式和电压表测量对象，利用串联电路规律和欧姆定律求出电流后，结合焦耳定律计算热量，难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压。
1. 求电路中的电流：串联电路电流处处相等，根据欧姆定律，电路电流I = I₂ = U₂/R₂ = 4V/20Ω = 0.2A；
2. 求电路产生的热量：纯电阻电路中，电流产生的热量等于电流做的功，即Q = W = UIt，代入电源电压U=6V、电流I=0.2A、时间t=100s，得Q = 6V×0.2A×100s = 120J。
【答案】120
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律
【点评】本题为基础电学计算题，核心是明确电路连接方式和电压表测量对象，利用串联电路规律和欧姆定律求出电流后，结合焦耳定律计算热量，难度较低。
【难度系数】0.3
6.[2025·芜湖无为期末]如图所示,电源电压恒定,$R_1$、$R_2$为定值电阻,其中$R_1=20\ \Omega$。闭合开关S后,电流表$\mathrm{A}_1$的示数为0.5 A,电流表$\mathrm{A}_2$的示数为0.2 A,通电5 min,$R_2$上产生的热量为
360
J。答案
6.360
解析
【分析】
首先分析电路结构：R₁与R₂并联，电流表A₁测量干路总电流，电流表A₂测量R₂支路的电流。解题思路：①根据并联电路电流规律，计算出R₁支路的电流；②利用欧姆定律结合R₁的阻值求出电源电压；③确定R₂两端的电压、通过的电流和通电时间，根据焦耳定律计算R₂产生的热量。
【解析】
由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测R₂支路的电流。
1. 求通过R₁的电流：根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，因此通过R₁的电流$I_1 = I - I_2 = 0.5\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.3\ \mathrm{A}$。
2. 求电源电压：并联电路中各支路两端电压等于电源电压，由欧姆定律$U = I_1R_1$可得，电源电压$U = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$。
3. 计算R₂产生的热量：通电时间$t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s}$，R₂为纯电阻，产生的热量$Q = W = UI_2t = 6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 300\ \mathrm{s} = 360\ \mathrm{J}$。
【答案】
360
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、焦耳定律
【点评】
本题考查并联电路的规律、欧姆定律和焦耳定律的应用，属于基础电学计算题，解题步骤清晰，只要掌握相关公式和电路规律即可正确解答。
【难度系数】
0.7
首先分析电路结构：R₁与R₂并联，电流表A₁测量干路总电流，电流表A₂测量R₂支路的电流。解题思路：①根据并联电路电流规律，计算出R₁支路的电流；②利用欧姆定律结合R₁的阻值求出电源电压；③确定R₂两端的电压、通过的电流和通电时间，根据焦耳定律计算R₂产生的热量。
【解析】
由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测R₂支路的电流。
1. 求通过R₁的电流：根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，因此通过R₁的电流$I_1 = I - I_2 = 0.5\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.3\ \mathrm{A}$。
2. 求电源电压：并联电路中各支路两端电压等于电源电压，由欧姆定律$U = I_1R_1$可得，电源电压$U = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$。
3. 计算R₂产生的热量：通电时间$t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s}$，R₂为纯电阻，产生的热量$Q = W = UI_2t = 6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 300\ \mathrm{s} = 360\ \mathrm{J}$。
【答案】
360
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、焦耳定律
【点评】
本题考查并联电路的规律、欧姆定律和焦耳定律的应用，属于基础电学计算题，解题步骤清晰，只要掌握相关公式和电路规律即可正确解答。
【难度系数】
0.7
7.通过甲、乙两段导体的电流之比为$1:2$，甲的电阻是乙的5倍，通电时间相同，则甲、乙两段导体产生的热量之比为（
A.$2:5$
B.$5:4$
C.$16:5$
D.$5:1$
B
）A.$2:5$
B.$5:4$
C.$16:5$
D.$5:1$
答案
7.B
解析
【分析】本题考查焦耳定律的应用，要求甲、乙两段导体产生的热量之比，已知电流之比、电阻之比和通电时间相同，因此可直接利用焦耳定律公式$Q=I^2Rt$，将已知的比例关系代入公式，通过计算比值得到结果。
【解析】根据焦耳定律，电流通过导体产生的热量公式为$Q = I^2Rt$。
已知：$\frac{I_甲}{I_乙} = \frac{1}{2}$，$\frac{R_甲}{R_乙} = \frac{5}{1}$，通电时间$t_甲 = t_乙 = t$。
则甲、乙产生的热量之比：
$\frac{Q_甲}{Q_乙} = \frac{I_甲^2R_甲t}{I_乙^2R_乙t} = \frac{I_甲^2}{I_乙^2} × \frac{R_甲}{R_乙} = (\frac{1}{2})^2 × \frac{5}{1} = \frac{1}{4} × 5 = \frac{5}{4}$
即热量之比为$5:4$，对应选项B。
【答案】B
【知识点】焦耳定律、电热计算
【点评】本题为基础题，直接应用焦耳定律公式即可求解，关键是准确代入各物理量的比例关系，计算时注意平方项的处理，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】根据焦耳定律，电流通过导体产生的热量公式为$Q = I^2Rt$。
已知：$\frac{I_甲}{I_乙} = \frac{1}{2}$，$\frac{R_甲}{R_乙} = \frac{5}{1}$，通电时间$t_甲 = t_乙 = t$。
则甲、乙产生的热量之比：
$\frac{Q_甲}{Q_乙} = \frac{I_甲^2R_甲t}{I_乙^2R_乙t} = \frac{I_甲^2}{I_乙^2} × \frac{R_甲}{R_乙} = (\frac{1}{2})^2 × \frac{5}{1} = \frac{1}{4} × 5 = \frac{5}{4}$
即热量之比为$5:4$，对应选项B。
【答案】B
【知识点】焦耳定律、电热计算
【点评】本题为基础题，直接应用焦耳定律公式即可求解，关键是准确代入各物理量的比例关系，计算时注意平方项的处理，难度较低。
【难度系数】0.7
