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1.下列家用电器，主要利用电流热效应工作的是 （
A.收音机
B.电视机
C.电风扇
D.电饭锅
D
）A.收音机
B.电视机
C.电风扇
D.电饭锅
答案
1. D
解析
【分析】
要解答本题，需先明确电流热效应的核心：电流通过导体时，电能主要转化为内能（热能）的现象，即用电器以产生热能为主要工作目的。接下来逐一分析各选项用电器的能量转化形式，判断其是否利用电流热效应工作。
【解析】
电流热效应是指电流通过导体时电能转化为内能的过程，据此分析各选项：
A选项：收音机工作时，主要将电能转化为声能，仅少量转化为内能，并非利用电流热效应；
B选项：电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能，少量转化为内能，并非利用电流热效应；
C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），少量转化为内能，并非利用电流热效应；
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，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、电能的转化
【点评】
本题考查电流热效应的应用，属于初中物理电学基础题，需掌握常见家用电器的能量转化形式，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需先明确电流热效应的核心：电流通过导体时，电能主要转化为内能（热能）的现象，即用电器以产生热能为主要工作目的。接下来逐一分析各选项用电器的能量转化形式，判断其是否利用电流热效应工作。
【解析】
电流热效应是指电流通过导体时电能转化为内能的过程，据此分析各选项：
A选项：收音机工作时，主要将电能转化为声能，仅少量转化为内能，并非利用电流热效应；
B选项：电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能，少量转化为内能，并非利用电流热效应；
C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），少量转化为内能，并非利用电流热效应；
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，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、电能的转化
【点评】
本题考查电流热效应的应用，属于初中物理电学基础题，需掌握常见家用电器的能量转化形式，难度较低。
【难度系数】
0.8
2.将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一块电烙铁分别接入电路中。通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是 （
A.电烙铁
B.电视机
C.电风扇
D.一样多
A
）A.电烙铁
B.电视机
C.电风扇
D.一样多
答案
2. A
解析
【分析】要解决这道题，需明确不同用电器的能量转化特点：三个用电器规格相同，通电时间相同时，消耗的电能相同；但不同用电器转化的能量形式不同，纯电阻用电器消耗的电能全部转化为内能，非纯电阻用电器只有部分电能转化为内能，据此判断产生热量最多的用电器。
【解析】三个用电器的规格均为“220V 100W”，接入电路时实际功率$ P=100W $，通电时间$ t $相同，根据电功公式$ W=Pt $，可知三者消耗的电能$ W $相等。电烙铁是纯电阻用电器，工作时将消耗的电能全部转化为内能（热量）；电视机工作时主要将电能转化为声能、光能，仅极少部分转化为内能；电风扇工作时主要将电能转化为机械能，仅有少量转化为内能。因此，电流通过它们产生的热量最多的是电烙铁，对应选项A。
【答案】A
【知识点】电能与电热转化、纯电阻用电器
【点评】本题考查不同用电器的能量转化，核心是区分纯电阻与非纯电阻用电器的电热特点，属于初中电学基础概念题，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】三个用电器的规格均为“220V 100W”，接入电路时实际功率$ P=100W $，通电时间$ t $相同，根据电功公式$ W=Pt $，可知三者消耗的电能$ W $相等。电烙铁是纯电阻用电器，工作时将消耗的电能全部转化为内能（热量）；电视机工作时主要将电能转化为声能、光能，仅极少部分转化为内能；电风扇工作时主要将电能转化为机械能，仅有少量转化为内能。因此，电流通过它们产生的热量最多的是电烙铁，对应选项A。
【答案】A
【知识点】电能与电热转化、纯电阻用电器
【点评】本题考查不同用电器的能量转化，核心是区分纯电阻与非纯电阻用电器的电热特点，属于初中电学基础概念题，难度适中。
【难度系数】0.5
3.关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是 （
A.根据$Q=I^2Rt$可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
B.根据$Q=\frac{U^2t}{R}$可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
C.根据$Q=UIt$可知,相同时间内产生的热量与电阻无关
D.根据$Q=I^2Rt$可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
D
）A.根据$Q=I^2Rt$可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
B.根据$Q=\frac{U^2t}{R}$可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
C.根据$Q=UIt$可知,相同时间内产生的热量与电阻无关
D.根据$Q=I^2Rt$可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
答案
3. D
解析
【分析】
本题考查电流产生热量的判断，核心是焦耳定律公式的适用条件，需结合控制变量法分析各选项。电流产生热量的核心公式是焦耳定律$Q=I^2Rt$，推导式$Q=\frac{U^2t}{R}$、$Q=UIt$均有适用前提，需明确每个公式的控制条件才能正确判断。
【解析】
电流通过导体产生的热量遵循焦耳定律$Q=I^2Rt$，需结合公式的适用条件分析选项：
1. 选项A：公式$Q=I^2Rt$中，热量由电流$I$、电阻$R$、时间$t$共同决定，该选项未说明“电流$I$一定”，无法得出“电阻越大，相同时间内热量越多”的结论，错误。
2. 选项B：公式$Q=\frac{U^2t}{R}$中，热量由电压$U$、电阻$R$、时间$t$共同决定，该选项未说明“电压$U$一定”，无法得出“电阻越大，相同时间内热量越少”的结论，错误。
3. 选项C：公式$Q=UIt$是电功公式，仅在纯电阻电路中电功等于电热；且纯电阻电路中$U=IR$，代入$Q=I^2Rt$可知，热量与电阻有关，错误。
4. 选项D：公式$Q=I^2Rt$中，当电流$I$和时间$t$一定时，热量$Q$与电阻$R$成正比，即电阻越大，相同时间内产生的热量越多，正确。
【答案】
D
【知识点】
焦耳定律、电热与电阻的关系
【点评】
本题为焦耳定律的基础应用题，关键是掌握各公式的适用条件，需注意控制变量法在电热判断中的应用，避免忽略公式前提条件导致误判。
【难度系数】
0.5
本题考查电流产生热量的判断，核心是焦耳定律公式的适用条件，需结合控制变量法分析各选项。电流产生热量的核心公式是焦耳定律$Q=I^2Rt$，推导式$Q=\frac{U^2t}{R}$、$Q=UIt$均有适用前提，需明确每个公式的控制条件才能正确判断。
【解析】
电流通过导体产生的热量遵循焦耳定律$Q=I^2Rt$，需结合公式的适用条件分析选项：
1. 选项A：公式$Q=I^2Rt$中，热量由电流$I$、电阻$R$、时间$t$共同决定，该选项未说明“电流$I$一定”，无法得出“电阻越大，相同时间内热量越多”的结论，错误。
2. 选项B：公式$Q=\frac{U^2t}{R}$中，热量由电压$U$、电阻$R$、时间$t$共同决定，该选项未说明“电压$U$一定”，无法得出“电阻越大，相同时间内热量越少”的结论，错误。
3. 选项C：公式$Q=UIt$是电功公式，仅在纯电阻电路中电功等于电热；且纯电阻电路中$U=IR$，代入$Q=I^2Rt$可知，热量与电阻有关，错误。
4. 选项D：公式$Q=I^2Rt$中，当电流$I$和时间$t$一定时，热量$Q$与电阻$R$成正比，即电阻越大，相同时间内产生的热量越多，正确。
【答案】
D
【知识点】
焦耳定律、电热与电阻的关系
【点评】
本题为焦耳定律的基础应用题，关键是掌握各公式的适用条件，需注意控制变量法在电热判断中的应用，避免忽略公式前提条件导致误判。
【难度系数】
0.5
4.在如图所示的电路中，已知$R_1$的阻值为40 Ω，在闭合开关S的情况下，断开开关$S_1$时电压表的示数是2.0 V；闭合开关$S_1$时电压表的示数是8.0 V，通过$R_1$的电流为
0.2
A，通电1 min，$R_1$上产生的热量为96
J，电阻$R_2$的阻值为120
Ω。答案
4. 0.2 96 120
解析
【分析】首先明确开关不同状态下的电路连接：闭合S、S₁时，R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电压表测电源电压；闭合S、断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端电压。再结合欧姆定律、串联电路规律和焦耳定律逐步计算各物理量。
【解析】1. 当闭合开关S和S₁时，R₂被短路，电压表测电源电压，故电源电压$U=8.0V$。此时通过$R_1$的电流：$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{8.0V}{40Ω}=0.2A$；
2. 通电时间$t=1min=60s$，$R_1$产生的热量：$Q=I_1^2R_1t=(0.2A)^2×40Ω×60s=96J$；
3. 当闭合S、断开S₁时，$R_1$与$R_2$串联，电路中的电流$I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2.0V}{40Ω}=0.05A$，$R_2$两端电压$U_2=U-U_1=8.0V-2.0V=6.0V$，则$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{6.0V}{0.05A}=120Ω$。
【答案】0.2 96 120
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、焦耳定律
【点评】本题考查电路分析及电学公式的应用，关键是理清不同开关状态下的电路结构，利用串联电路规律和相关公式计算，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 当闭合开关S和S₁时，R₂被短路，电压表测电源电压，故电源电压$U=8.0V$。此时通过$R_1$的电流：$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{8.0V}{40Ω}=0.2A$；
2. 通电时间$t=1min=60s$，$R_1$产生的热量：$Q=I_1^2R_1t=(0.2A)^2×40Ω×60s=96J$；
3. 当闭合S、断开S₁时，$R_1$与$R_2$串联，电路中的电流$I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2.0V}{40Ω}=0.05A$，$R_2$两端电压$U_2=U-U_1=8.0V-2.0V=6.0V$，则$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{6.0V}{0.05A}=120Ω$。
【答案】0.2 96 120
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、焦耳定律
【点评】本题考查电路分析及电学公式的应用，关键是理清不同开关状态下的电路结构，利用串联电路规律和相关公式计算，难度适中。
【难度系数】0.6
5.小金自制了一个简易“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为$2.2× 10^{4}\ \Omega$的电阻。将这个电热驱蚊器接在220 V的电源上，100 s产生的热量是多少？
答案
5. 解：$I=\frac{U}{R}=\frac{220\ \mathrm{V}}{2.2× 10^4\ \Omega}=0.01\ \mathrm{A},Q=I^2Rt=(0.01\ \mathrm{A})^2×2.2×10^4\ \Omega×100\ \mathrm{s}=220\ \mathrm{J}$。
答：100 s内产生的热量是220 J。
答：100 s内产生的热量是220 J。
解析
【分析】
要计算电热驱蚊器100s产生的热量，首先明确电热驱蚊器是纯电阻用电器，电流产生的热量可通过焦耳定律计算。解题思路：先根据欧姆定律求出电路中的电流，再将电流、电阻和时间代入焦耳定律公式，即可算出产生的热量。
【解析】
解：根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，代入数据得：
$ I = \frac{220\ \mathrm{V}}{2.2×10^4\ \Omega} = 0.01\ \mathrm{A} $
纯电阻电路中，电流产生的热量 $ Q = I^2Rt $，代入数据得：
$ Q = (0.01\ \mathrm{A})^2 × 2.2×10^4\ \Omega × 100\ \mathrm{s} = 220\ \mathrm{J} $
答：100 s内产生的热量是220 J。
【答案】
220 J
【知识点】
欧姆定律、焦耳定律、电热计算
【点评】
本题为电热计算基础题，考查纯电阻电路中热量的计算方法，需掌握欧姆定律与焦耳定律的应用，步骤清晰，难度较低。
【难度系数】
0.8
要计算电热驱蚊器100s产生的热量，首先明确电热驱蚊器是纯电阻用电器，电流产生的热量可通过焦耳定律计算。解题思路：先根据欧姆定律求出电路中的电流，再将电流、电阻和时间代入焦耳定律公式，即可算出产生的热量。
【解析】
解：根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，代入数据得：
$ I = \frac{220\ \mathrm{V}}{2.2×10^4\ \Omega} = 0.01\ \mathrm{A} $
纯电阻电路中，电流产生的热量 $ Q = I^2Rt $，代入数据得：
$ Q = (0.01\ \mathrm{A})^2 × 2.2×10^4\ \Omega × 100\ \mathrm{s} = 220\ \mathrm{J} $
答：100 s内产生的热量是220 J。
【答案】
220 J
【知识点】
欧姆定律、焦耳定律、电热计算
【点评】
本题为电热计算基础题，考查纯电阻电路中热量的计算方法，需掌握欧姆定律与焦耳定律的应用，步骤清晰，难度较低。
【难度系数】
0.8
6.如图所示,甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气,所连接的U形管内的液柱可以显示空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上,来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。下列说法正确的是 (
A.甲装置通过控制电压、通电时间一定,探究电热与电流的关系
B.乙装置通过控制电流、通电时间一定,探究电热与电阻的关系
C.甲装置闭合开关后,B管中液面上升较快
D.乙装置闭合开关后,A管中液面上升较快
B
)A.甲装置通过控制电压、通电时间一定,探究电热与电流的关系
B.乙装置通过控制电流、通电时间一定,探究电热与电阻的关系
C.甲装置闭合开关后,B管中液面上升较快
D.乙装置闭合开关后,A管中液面上升较快
答案
6. B
解析
【分析】
要解决本题，需先分析甲、乙装置的电路连接，结合焦耳定律（$Q=I^2Rt$）和控制变量法判断各选项：
1. 甲装置：右侧容器外的5Ω电阻与容器内的5Ω电阻并联，再和左侧容器内的5Ω电阻串联。因此，左侧容器内电阻的电流为干路电流，右侧容器内电阻的电流为干路电流的一半，两电阻阻值、通电时间相同，电流不同，探究电热与电流的关系。
2. 乙装置：两个容器内的电阻（5Ω和10Ω）串联，电流、通电时间相同，电阻不同，探究电热与电阻的关系。
再逐一分析选项：
A选项：甲装置是控制电阻、通电时间一定，探究电热与电流的关系，并非控制电压，错误。
B选项：乙装置中电流、通电时间相同，电阻不同，探究电热与电阻的关系，正确。
C选项：甲中左侧电阻电流更大，根据$Q=I^2Rt$，左侧产生热量更多，对应A管液面上升更快，错误。
D选项：乙中右侧电阻（10Ω）更大，电流相同，产生热量更多，对应B管液面上升更快，错误。
【解析】
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电热与电流、电阻、通电时间有关，实验采用控制变量法：
甲装置：两个5Ω电阻，一个在容器内，另一个与容器外5Ω并联，因此容器内两电阻电流不同（$I_左=I_总$，$I_右=I_总/2$），电阻、通电时间相同，探究电热与电流的关系。
乙装置：5Ω和10Ω电阻串联，电流、通电时间相同，电阻不同，探究电热与电阻的关系。
对选项逐一判断：
A. 甲装置控制电阻、通电时间，探究电热与电流的关系，不是控制电压，错误。
B. 乙装置控制电流、通电时间，探究电热与电阻的关系，正确。
C. 甲中左侧电阻电流大，产热多，A管液面上升快，错误。
D. 乙中右侧电阻大，产热多，B管液面上升快，错误。
【答案】
B
【知识点】
焦耳定律、电热影响因素、控制变量法
【点评】
本题考查焦耳定律的实验探究，核心是分析装置的电路连接，明确控制变量的内容，结合焦耳定律判断电热多少，需掌握实验的控制变量思路，属于中等难度的实验题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先分析甲、乙装置的电路连接，结合焦耳定律（$Q=I^2Rt$）和控制变量法判断各选项：
1. 甲装置：右侧容器外的5Ω电阻与容器内的5Ω电阻并联，再和左侧容器内的5Ω电阻串联。因此，左侧容器内电阻的电流为干路电流，右侧容器内电阻的电流为干路电流的一半，两电阻阻值、通电时间相同，电流不同，探究电热与电流的关系。
2. 乙装置：两个容器内的电阻（5Ω和10Ω）串联，电流、通电时间相同，电阻不同，探究电热与电阻的关系。
再逐一分析选项：
A选项：甲装置是控制电阻、通电时间一定，探究电热与电流的关系，并非控制电压，错误。
B选项：乙装置中电流、通电时间相同，电阻不同，探究电热与电阻的关系，正确。
C选项：甲中左侧电阻电流更大，根据$Q=I^2Rt$，左侧产生热量更多，对应A管液面上升更快，错误。
D选项：乙中右侧电阻（10Ω）更大，电流相同，产生热量更多，对应B管液面上升更快，错误。
【解析】
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电热与电流、电阻、通电时间有关，实验采用控制变量法：
甲装置：两个5Ω电阻，一个在容器内，另一个与容器外5Ω并联，因此容器内两电阻电流不同（$I_左=I_总$，$I_右=I_总/2$），电阻、通电时间相同，探究电热与电流的关系。
乙装置：5Ω和10Ω电阻串联，电流、通电时间相同，电阻不同，探究电热与电阻的关系。
对选项逐一判断：
A. 甲装置控制电阻、通电时间，探究电热与电流的关系，不是控制电压，错误。
B. 乙装置控制电流、通电时间，探究电热与电阻的关系，正确。
C. 甲中左侧电阻电流大，产热多，A管液面上升快，错误。
D. 乙中右侧电阻大，产热多，B管液面上升快，错误。
【答案】
B
【知识点】
焦耳定律、电热影响因素、控制变量法
【点评】
本题考查焦耳定律的实验探究，核心是分析装置的电路连接，明确控制变量的内容，结合焦耳定律判断电热多少，需掌握实验的控制变量思路，属于中等难度的实验题。
【难度系数】
0.5
