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4.标有“220 V 50 W”的电烙铁接在220 V的电源上，则它的发热功率为
50
W，1 min产生的热量为3 000
J。答案
4.50 3 000
解析
【分析】本题考查额定功率与电热的计算，首先明确：当用电器两端实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率；电烙铁是纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为热量，因此产生的热量等于电功，需注意时间单位的换算（将分钟换算为秒）。
【解析】1. 电烙铁的额定电压为220V，额定功率为50W，接在220V电源上时，实际电压等于额定电压，故实际发热功率等于额定功率，即$P=50W$；2. 时间$t=1min=60s$，电烙铁为纯电阻用电器，产生的热量$Q=W=Pt=50W×60s=3000J$。
【答案】50；3000
【知识点】额定功率、电热计算、电功与热量的关系
【点评】本题是电学基础计算题，核心考查额定功率的应用和纯电阻电路电热的计算，只需掌握基本公式和单位换算即可解答，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 电烙铁的额定电压为220V，额定功率为50W，接在220V电源上时，实际电压等于额定电压，故实际发热功率等于额定功率，即$P=50W$；2. 时间$t=1min=60s$，电烙铁为纯电阻用电器，产生的热量$Q=W=Pt=50W×60s=3000J$。
【答案】50；3000
【知识点】额定功率、电热计算、电功与热量的关系
【点评】本题是电学基础计算题，核心考查额定功率的应用和纯电阻电路电热的计算，只需掌握基本公式和单位换算即可解答，难度较低。
【难度系数】0.8
5.一个电热器接在3 V的电源上，5 min内产生的热量是90 J，则这个电热器的电阻是
30
Ω，通过它的电流是0.1
A，如果通过这个电热器的电流是原来的2倍，则5 min内它产生的热量是360
J。答案
5.30 0.1 360
解析
【分析】
本题为纯电阻电路的电热计算问题，解题思路：1. 先将时间单位统一为秒；2. 利用纯电阻电热公式Q=U²t/R变形求电阻；3. 结合欧姆定律I=U/R求电流；4. 当电流变为原来2倍时，根据Q与I²成正比（电阻、时间不变）计算新热量。
【解析】
首先统一时间单位：$ t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s} $。
1. 求电阻：电热器为纯电阻，由$ Q = \frac{U^2 t}{R} $变形得：$ R = \frac{U^2 t}{Q} = \frac{(3\ \mathrm{V})^2 × 300\ \mathrm{s}}{90\ \mathrm{J}} = 30\ \Omega $；
2. 求电流：根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} = \frac{3\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A} $；
3. 求电流变为2倍时的热量：电流$ I' = 2 × 0.1\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A} $，电阻$ R $、时间$ t $不变，由$ Q = I^2 R t $得：$ Q' = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 30\ \Omega × 300\ \mathrm{s} = 360\ \mathrm{J} $（或利用$ Q $与$ I^2 $成正比，$ Q' = 2^2 × 90\ \mathrm{J} = 360\ \mathrm{J} $）。
【答案】
30 0.1 360
【知识点】
电热计算、欧姆定律、纯电阻电路
【点评】
本题考查纯电阻电路电热的基础计算，需掌握公式变形及单位统一，属于常规基础题，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题为纯电阻电路的电热计算问题，解题思路：1. 先将时间单位统一为秒；2. 利用纯电阻电热公式Q=U²t/R变形求电阻；3. 结合欧姆定律I=U/R求电流；4. 当电流变为原来2倍时，根据Q与I²成正比（电阻、时间不变）计算新热量。
【解析】
首先统一时间单位：$ t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s} $。
1. 求电阻：电热器为纯电阻，由$ Q = \frac{U^2 t}{R} $变形得：$ R = \frac{U^2 t}{Q} = \frac{(3\ \mathrm{V})^2 × 300\ \mathrm{s}}{90\ \mathrm{J}} = 30\ \Omega $；
2. 求电流：根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} = \frac{3\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A} $；
3. 求电流变为2倍时的热量：电流$ I' = 2 × 0.1\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A} $，电阻$ R $、时间$ t $不变，由$ Q = I^2 R t $得：$ Q' = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 30\ \Omega × 300\ \mathrm{s} = 360\ \mathrm{J} $（或利用$ Q $与$ I^2 $成正比，$ Q' = 2^2 × 90\ \mathrm{J} = 360\ \mathrm{J} $）。
【答案】
30 0.1 360
【知识点】
电热计算、欧姆定律、纯电阻电路
【点评】
本题考查纯电阻电路电热的基础计算，需掌握公式变形及单位统一，属于常规基础题，难度适中。
【难度系数】
0.6
6.甲、乙两个电炉分别标有“220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”的字样，把它们串联在电压为220 V的电路中，相同的时间内产生较多热量的是
甲
。若把它们并联在电压为220 V的电路中，相同的时间内产生较多热量的是乙
。答案
6.甲 乙
解析
【分析】
要解决该问题，需先明确电炉为纯电阻，产生的热量可通过焦耳定律或电功公式计算，核心是先求出两电炉的电阻，再结合串并联电路的电流、电压特点分析热量多少。步骤如下：
1. 根据额定电压和额定功率，利用公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$计算甲、乙两电炉的电阻，判断电阻大小关系；
2. 串联时，电路电流处处相等，时间相同，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电阻越大产生热量越多；
3. 并联时，各支路电压等于电源电压，时间相同，根据公式$Q=\frac{U^2t}{R}$，电阻越小产生热量越多。
【解析】
首先计算两电炉的电阻：
甲电炉的电阻：$R_甲=\frac{U_{额}^2}{P_甲}=\frac{(220V)^2}{500W}=96.8Ω$；
乙电炉的电阻：$R_乙=\frac{U_{额}^2}{P_乙}=\frac{(220V)^2}{1000W}=48.4Ω$；
可得$R_甲＞R_乙$。
①串联在220V电路中时，串联电路电流$I$处处相等，时间$t$相同，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，$I$和$t$相同，$Q$与$R$成正比，因$R_甲＞R_乙$，故相同时间内甲产生的热量更多；
②并联在220V电路中时，并联电路各支路电压$U$等于电源电压220V，时间$t$相同，根据公式$Q=\frac{U^2t}{R}$，$U$和$t$相同，$Q$与$R$成反比，因$R_甲＞R_乙$，故相同时间内乙产生的热量更多。
【答案】
甲；乙
【知识点】
焦耳定律、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查纯电阻电路中热量的比较，需结合串并联电路的电流、电压规律，灵活运用焦耳定律的不同表达式，关键是先通过额定参数确定电阻大小，再分析热量关系，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需先明确电炉为纯电阻，产生的热量可通过焦耳定律或电功公式计算，核心是先求出两电炉的电阻，再结合串并联电路的电流、电压特点分析热量多少。步骤如下：
1. 根据额定电压和额定功率，利用公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$计算甲、乙两电炉的电阻，判断电阻大小关系；
2. 串联时，电路电流处处相等，时间相同，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电阻越大产生热量越多；
3. 并联时，各支路电压等于电源电压，时间相同，根据公式$Q=\frac{U^2t}{R}$，电阻越小产生热量越多。
【解析】
首先计算两电炉的电阻：
甲电炉的电阻：$R_甲=\frac{U_{额}^2}{P_甲}=\frac{(220V)^2}{500W}=96.8Ω$；
乙电炉的电阻：$R_乙=\frac{U_{额}^2}{P_乙}=\frac{(220V)^2}{1000W}=48.4Ω$；
可得$R_甲＞R_乙$。
①串联在220V电路中时，串联电路电流$I$处处相等，时间$t$相同，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，$I$和$t$相同，$Q$与$R$成正比，因$R_甲＞R_乙$，故相同时间内甲产生的热量更多；
②并联在220V电路中时，并联电路各支路电压$U$等于电源电压220V，时间$t$相同，根据公式$Q=\frac{U^2t}{R}$，$U$和$t$相同，$Q$与$R$成反比，因$R_甲＞R_乙$，故相同时间内乙产生的热量更多。
【答案】
甲；乙
【知识点】
焦耳定律、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查纯电阻电路中热量的比较，需结合串并联电路的电流、电压规律，灵活运用焦耳定律的不同表达式，关键是先通过额定参数确定电阻大小，再分析热量关系，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
7.超导体的应用有广阔的前景。假如有一天，科学家研制出室温下的超导材料，那么使用超导材料制作可大大提高效率的用电器是 （
A.白炽灯
B.电风扇
C.电热水壶
D.电饭锅
B
）A.白炽灯
B.电风扇
C.电热水壶
D.电饭锅
答案
7.B
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确超导体的核心特性：电阻为零，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电流通过超导体时不会产生热量。再逐一分析各选项用电器的工作原理：若用电器利用电流热效应工作，则需要电阻发热，超导体无法满足；若用电器主要将电能转化为其他形式的能（如机械能），电阻的损耗是额外的，使用超导体可减少损耗、提高效率。
【解析】
1. 超导体的电阻为零，电流通过时不会产生热量，因此依赖电流热效应工作的用电器无法使用超导体制作。
2. 选项A白炽灯、C电热水壶、D电饭锅均利用电流热效应工作，需要电阻发热，不符合要求。
3. 选项B电风扇主要将电能转化为机械能，工作时电阻的损耗是额外的，使用超导材料制作可减少电能损耗，大大提高效率，符合题意。
【答案】
B
【知识点】
超导体的应用、电流的热效应
【点评】
本题考查超导体的特性及实际应用，核心是区分用电器是否利用电流热效应，属于基础概念应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确超导体的核心特性：电阻为零，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电流通过超导体时不会产生热量。再逐一分析各选项用电器的工作原理：若用电器利用电流热效应工作，则需要电阻发热，超导体无法满足；若用电器主要将电能转化为其他形式的能（如机械能），电阻的损耗是额外的，使用超导体可减少损耗、提高效率。
【解析】
1. 超导体的电阻为零，电流通过时不会产生热量，因此依赖电流热效应工作的用电器无法使用超导体制作。
2. 选项A白炽灯、C电热水壶、D电饭锅均利用电流热效应工作，需要电阻发热，不符合要求。
3. 选项B电风扇主要将电能转化为机械能，工作时电阻的损耗是额外的，使用超导材料制作可减少电能损耗，大大提高效率，符合题意。
【答案】
B
【知识点】
超导体的应用、电流的热效应
【点评】
本题考查超导体的特性及实际应用，核心是区分用电器是否利用电流热效应，属于基础概念应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
8.把一台电动机接入电压为220 V的电路中，通过电动机的电流为5 A，电动机线圈的电阻为2 Ω，1 min通过线圈的电流产生的热量为 （
A.1 452 000 J
B.3 000 J
C.66 000 J
D.50 J
B
）A.1 452 000 J
B.3 000 J
C.66 000 J
D.50 J
答案
8.B
解析
【分析】本题考查非纯电阻电路中电热的计算，需明确电动机属于非纯电阻用电器，线圈产生的热量只能用焦耳定律$Q=I^2Rt$计算，不能用总电压、总电流计算（总电能大部分转化为机械能，仅小部分为电热）。解题思路：先统一时间单位为秒，再代入焦耳定律公式计算即可。
【解析】电动机线圈产生的热量属于电热，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，已知电流$I=5A$，线圈电阻$R=2Ω$，时间$t=1min=60s$，代入公式得：$Q=(5A)^2×2Ω×60s=25×2×60J=3000J$，对应选项B。
【答案】B
【知识点】焦耳定律、非纯电阻电路电热计算
【点评】本题易错点是混淆总功与电热，误将总电能（$W=UIt$）当作线圈产生的热量，需牢记非纯电阻电路中电热只能用焦耳定律计算，总功大于电热。
【难度系数】0.4
【解析】电动机线圈产生的热量属于电热，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，已知电流$I=5A$，线圈电阻$R=2Ω$，时间$t=1min=60s$，代入公式得：$Q=(5A)^2×2Ω×60s=25×2×60J=3000J$，对应选项B。
【答案】B
【知识点】焦耳定律、非纯电阻电路电热计算
【点评】本题易错点是混淆总功与电热，误将总电能（$W=UIt$）当作线圈产生的热量，需牢记非纯电阻电路中电热只能用焦耳定律计算，总功大于电热。
【难度系数】0.4
9.将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一条电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（
A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
C
）A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
答案
9.C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确三个核心点：一是家庭电路电压为220V，三个用电器额定电压均为220V，接入后实际功率等于额定功率；二是消耗电能的计算公式W=Pt，通电时间相同、功率相同则消耗电能相同；三是不同用电器的能量转化特点，纯电阻用电器电能几乎全部转化为内能，非纯电阻用电器电能主要转化为其他形式能，仅少量转化为内能。由此判断产生热量的多少。
【解析】
家庭电路电压U=220V，三个用电器额定电压均为220V，接入后实际功率P=P额=180W，通电时间t相同。根据W=Pt，三者消耗的电能相等。但能量转化不同：电冰箱主要将电能转化为机械能，仅少量转化为内能；电脑主要将电能转化为光能、声能，少量转化为内能；电热毯利用电流热效应，电能几乎全部转化为内能。因此，相同时间内电热毯产生的热量最多。
【答案】
C
【知识点】
电流的热效应、电能与内能的转化
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化规律，需区分纯电阻与非纯电阻用电器的热量产生差异，核心是理解电热毯的能量转化特点，难度中等，需结合实际用电器工作原理分析。
【难度系数】
0.3
要解决这道题，需明确三个核心点：一是家庭电路电压为220V，三个用电器额定电压均为220V，接入后实际功率等于额定功率；二是消耗电能的计算公式W=Pt，通电时间相同、功率相同则消耗电能相同；三是不同用电器的能量转化特点，纯电阻用电器电能几乎全部转化为内能，非纯电阻用电器电能主要转化为其他形式能，仅少量转化为内能。由此判断产生热量的多少。
【解析】
家庭电路电压U=220V，三个用电器额定电压均为220V，接入后实际功率P=P额=180W，通电时间t相同。根据W=Pt，三者消耗的电能相等。但能量转化不同：电冰箱主要将电能转化为机械能，仅少量转化为内能；电脑主要将电能转化为光能、声能，少量转化为内能；电热毯利用电流热效应，电能几乎全部转化为内能。因此，相同时间内电热毯产生的热量最多。
【答案】
C
【知识点】
电流的热效应、电能与内能的转化
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化规律，需区分纯电阻与非纯电阻用电器的热量产生差异，核心是理解电热毯的能量转化特点，难度中等，需结合实际用电器工作原理分析。
【难度系数】
0.3
10.如图18.4-1所示是“探究影响电流热效应的因素”实验的装置。将$R_1$、$R_2$两段电阻丝分别密封在两个完全相同的烧瓶甲、乙内，且两段电阻丝的电阻$R_1＞R_2$，瓶内装入等质量的煤油。选项中说法错误的是 （
）
A.烧瓶内的液体选用煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点
B.该装置可以探究电热与电阻的关系
C.闭合开关后，甲烧瓶中煤油的温度上升得比乙烧瓶中的快
D.滑动变阻器的滑片向右移，两烧瓶中煤油的温度上升得更快
）A.烧瓶内的液体选用煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点
B.该装置可以探究电热与电阻的关系
C.闭合开关后，甲烧瓶中煤油的温度上升得比乙烧瓶中的快
D.滑动变阻器的滑片向右移，两烧瓶中煤油的温度上升得更快
答案
10.D
解析
【分析】
要判断各选项正误，需结合电流热效应的实验原理（焦耳定律$Q=I^2Rt$）分析装置特点：$R_1$与$R_2$串联，电流$I$相同、通电时间$t$相同，且$R_1＞R_2$；煤油质量相同，比热容小，升温现象明显。逐一分析选项：
1. 选项A：煤油比热容小，相同质量吸收相同热量时升温快，便于观察温度变化，说法正确；
2. 选项B：探究电热与电阻的关系，需控制电流、时间相同，改变电阻，本装置中两电阻串联，电流和时间相同、电阻不同，可完成探究，说法正确；
3. 选项C：根据$Q=I^2Rt$，$I$、$t$相同，$R_1＞R_2$，则甲电阻丝产生热量更多，煤油升温更快，说法正确；
4. 选项D：滑动变阻器滑片右移时，接入电路的电阻变大，电路电流变小，相同时间内电阻丝产生热量减少，煤油升温更慢，说法错误。
【解析】
本题围绕“探究影响电流热效应的因素”实验展开，依据焦耳定律和电路特点分析：
A选项：煤油比热容小，质量相同时，吸收相同热量升温更显著，便于观察温度变化，该说法正确；
B选项：装置中$R_1$、$R_2$串联，通过的电流和通电时间均相同，电阻不同，可探究电热与电阻的关系，该说法正确；
C选项：由焦耳定律$Q=I^2Rt$，$I$、$t$相同，$R_1＞R_2$，得甲电阻丝产生的热量更多，甲烧瓶煤油温度上升更快，该说法正确；
D选项：滑动变阻器滑片向右移动，接入电路的电阻变大，电路电流变小，相同时间内电阻丝产生的热量减少，两烧瓶煤油温度上升更慢，该说法错误。故错误选项为D。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、焦耳定律、比热容
【点评】
本题结合实验装置考查电流热效应的影响因素，需掌握焦耳定律的应用、控制变量法的实验思路，以及滑动变阻器对电路的影响，是初中物理的基础实验题。
【难度系数】
0.5
要判断各选项正误，需结合电流热效应的实验原理（焦耳定律$Q=I^2Rt$）分析装置特点：$R_1$与$R_2$串联，电流$I$相同、通电时间$t$相同，且$R_1＞R_2$；煤油质量相同，比热容小，升温现象明显。逐一分析选项：
1. 选项A：煤油比热容小，相同质量吸收相同热量时升温快，便于观察温度变化，说法正确；
2. 选项B：探究电热与电阻的关系，需控制电流、时间相同，改变电阻，本装置中两电阻串联，电流和时间相同、电阻不同，可完成探究，说法正确；
3. 选项C：根据$Q=I^2Rt$，$I$、$t$相同，$R_1＞R_2$，则甲电阻丝产生热量更多，煤油升温更快，说法正确；
4. 选项D：滑动变阻器滑片右移时，接入电路的电阻变大，电路电流变小，相同时间内电阻丝产生热量减少，煤油升温更慢，说法错误。
【解析】
本题围绕“探究影响电流热效应的因素”实验展开，依据焦耳定律和电路特点分析：
A选项：煤油比热容小，质量相同时，吸收相同热量升温更显著，便于观察温度变化，该说法正确；
B选项：装置中$R_1$、$R_2$串联，通过的电流和通电时间均相同，电阻不同，可探究电热与电阻的关系，该说法正确；
C选项：由焦耳定律$Q=I^2Rt$，$I$、$t$相同，$R_1＞R_2$，得甲电阻丝产生的热量更多，甲烧瓶煤油温度上升更快，该说法正确；
D选项：滑动变阻器滑片向右移动，接入电路的电阻变大，电路电流变小，相同时间内电阻丝产生的热量减少，两烧瓶煤油温度上升更慢，该说法错误。故错误选项为D。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、焦耳定律、比热容
【点评】
本题结合实验装置考查电流热效应的影响因素，需掌握焦耳定律的应用、控制变量法的实验思路，以及滑动变阻器对电路的影响，是初中物理的基础实验题。
【难度系数】
0.5
