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【典型例题】(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
思路导引 根据电路图知,两个电阻器串联,电压表测量电阻为$R_2$的电阻器两端的电压,电路中的电流$I=I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,则电路中的总电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
方法一:该电路中消耗的电能全部转化为内能,通电100 s整个电路产生的热量$Q=W=UIt=6\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。
方法二:利用焦耳定律计算,通电100 s整个电路产生的热量$Q=I^2Rt=(0.2\ \mathrm{A})^2×30\ \Omega×100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。
方法三:利用焦耳定律的推导式$Q=\frac{U^2}{R}t$计算,通电100 s整个电路产生的热量$Q=I^2Rt=\frac{U^2}{R}t=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega}×100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。
答案 120
120
J。思路导引 根据电路图知,两个电阻器串联,电压表测量电阻为$R_2$的电阻器两端的电压,电路中的电流$I=I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,则电路中的总电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
方法一:该电路中消耗的电能全部转化为内能,通电100 s整个电路产生的热量$Q=W=UIt=6\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。
方法二:利用焦耳定律计算,通电100 s整个电路产生的热量$Q=I^2Rt=(0.2\ \mathrm{A})^2×30\ \Omega×100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。
方法三:利用焦耳定律的推导式$Q=\frac{U^2}{R}t$计算,通电100 s整个电路产生的热量$Q=I^2Rt=\frac{U^2}{R}t=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega}×100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。
答案 120
答案
120
解析
【分析】
首先观察电路图，确定R₁与R₂串联，电压表测量R₂两端的电压。解题思路：先根据串联电路电流特点，结合R₂的电压和阻值算出电路中的电流；再利用纯电阻电路中消耗的电能全部转化为内能，通过总电压、电流和通电时间计算电路产生的总热量。
【解析】
1. 确定电路连接：由图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，即U₂=4V，电源电压U=6V，R₂=20Ω。
2. 计算电路电流：串联电路电流处处相等，因此电路电流I=I₂=U₂/R₂=4V/20Ω=0.2A。
3. 计算总热量：纯电阻电路中，消耗的电能全部转化为内能，产生的热量Q=W=UIt=6V×0.2A×100s=120J。
【答案】
120
【知识点】
串联电路特点、电热计算
【点评】
本题是基础电学计算题，考查串联电路规律和电热计算，解题关键是先求出电路电流，再利用纯电阻电路的电热与电功关系计算，难度适中。
【难度系数】
0.3
首先观察电路图，确定R₁与R₂串联，电压表测量R₂两端的电压。解题思路：先根据串联电路电流特点，结合R₂的电压和阻值算出电路中的电流；再利用纯电阻电路中消耗的电能全部转化为内能，通过总电压、电流和通电时间计算电路产生的总热量。
【解析】
1. 确定电路连接：由图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，即U₂=4V，电源电压U=6V，R₂=20Ω。
2. 计算电路电流：串联电路电流处处相等，因此电路电流I=I₂=U₂/R₂=4V/20Ω=0.2A。
3. 计算总热量：纯电阻电路中，消耗的电能全部转化为内能，产生的热量Q=W=UIt=6V×0.2A×100s=120J。
【答案】
120
【知识点】
串联电路特点、电热计算
【点评】
本题是基础电学计算题，考查串联电路规律和电热计算，解题关键是先求出电路电流，再利用纯电阻电路的电热与电功关系计算，难度适中。
【难度系数】
0.3
1.随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是（
B
）。答案
1.B
解析
【分析】
要解决本题，首先明确电流热效应的定义：电流通过导体时，电能转化为内能的现象，利用电流热效应工作的用电器，主要将电能转化为内能。接下来逐个分析选项中用电器的能量转化：A选项电视机工作时主要将电能转化为光能和声能；B选项电火锅工作时将电能转化为内能，用于加热食物；C选项抽油烟机、D选项洗衣机的核心部件都是电动机，工作时主要将电能转化为机械能。由此可判断符合要求的选项。
【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过程，利用该效应工作的用电器能量转化形式为电能→内能。
A. 电视机：工作时主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应，不符合题意；
B. 电火锅：工作时将电能转化为内能，用于加热食物，是利用电流热效应工作的，符合题意；
C. 抽油烟机：核心为电动机，工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，不符合题意；
D. 洗衣机：核心为电动机，工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，不符合题意。
综上，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
电流的热效应、用电器的能量转化
【点评】
本题考查电流热效应的应用，属于基础概念题，需要掌握常见用电器的能量转化形式，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决本题，首先明确电流热效应的定义：电流通过导体时，电能转化为内能的现象，利用电流热效应工作的用电器，主要将电能转化为内能。接下来逐个分析选项中用电器的能量转化：A选项电视机工作时主要将电能转化为光能和声能；B选项电火锅工作时将电能转化为内能，用于加热食物；C选项抽油烟机、D选项洗衣机的核心部件都是电动机，工作时主要将电能转化为机械能。由此可判断符合要求的选项。
【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过程，利用该效应工作的用电器能量转化形式为电能→内能。
A. 电视机：工作时主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应，不符合题意；
B. 电火锅：工作时将电能转化为内能，用于加热食物，是利用电流热效应工作的，符合题意；
C. 抽油烟机：核心为电动机，工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，不符合题意；
D. 洗衣机：核心为电动机，工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，不符合题意。
综上，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
电流的热效应、用电器的能量转化
【点评】
本题考查电流热效应的应用，属于基础概念题，需要掌握常见用电器的能量转化形式，难度较低。
【难度系数】
0.7
