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1.电流通过导体时将电能转化为
内能
，这种现象叫作电流的热效应。电流通过导体产生的热量跟电流的平方
成正比，跟导体的电阻成正比
，跟通电时间成正比
。这个规律叫作焦耳定律。答案
1. 电流通过导体时将电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应。电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫作焦耳定律。
解析
【分析】
本题考查电流热效应与焦耳定律的基础概念，解题时需回忆相关定义和规律：电流通过导体时的能量转化形式，以及焦耳定律中热量与各影响因素的比例关系，结合课本基础知识点即可完成填空。
【解析】
根据电流热效应的定义，电流通过导体时将电能转化为内能；根据焦耳定律的内容，电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
【答案】
内能；平方；正比；正比
【知识点】
电流的热效应；焦耳定律
【点评】
本题为电磁学基础概念识记题，直接考查电流热效应的能量转化和焦耳定律的核心内容，难度较低，主要检验学生对基础知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.9
本题考查电流热效应与焦耳定律的基础概念，解题时需回忆相关定义和规律：电流通过导体时的能量转化形式，以及焦耳定律中热量与各影响因素的比例关系，结合课本基础知识点即可完成填空。
【解析】
根据电流热效应的定义，电流通过导体时将电能转化为内能；根据焦耳定律的内容，电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
【答案】
内能；平方；正比；正比
【知识点】
电流的热效应；焦耳定律
【点评】
本题为电磁学基础概念识记题，直接考查电流热效应的能量转化和焦耳定律的核心内容，难度较低，主要检验学生对基础知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.9
2.电炉丝通过导线接到电路中，通过电炉丝和导线的电流
相同
（选填“相同”或“不同”），电炉丝热得发红而导线却几乎不发热。这说明电流通过导体时产生的热量跟导体的电阻
有关。答案
2. 通过电炉丝和导线的电流相同，电炉丝热得发红而导线却几乎不发热。这说明电流通过导体时产生的热量跟导体的电阻有关。
解析
【分析】首先明确电炉丝与导线的连接方式为串联，根据串联电路的电流规律，串联电路中各处电流相等，因此通过两者的电流相同；再结合焦耳定律分析热量差异，电流产生的热量与电流、电阻、通电时间有关，当电流和通电时间相同时，热量与电阻成正比，电炉丝电阻远大于导线电阻，导致发热不同，说明热量与导体电阻有关。
【解析】1. 连接方式判断：电炉丝和导线串联在电路中，根据串联电路电流处处相等的特点，可知通过电炉丝和导线的电流相同；2. 热量关系分析：根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，在电流$I$和通电时间$t$相同的情况下，电流产生的热量$Q$与导体电阻$R$成正比，电炉丝的电阻比导线大得多，所以电炉丝产生的热量远多于导线，因此说明电流通过导体时产生的热量跟导体的电阻有关。
【答案】相同；电阻
【知识点】串联电路电流特点、焦耳定律
【点评】本题考查串联电路电流规律及焦耳定律的应用，属于电学基础题，需准确掌握串联电路的电流特点和焦耳定律的公式含义。
【难度系数】0.8
【解析】1. 连接方式判断：电炉丝和导线串联在电路中，根据串联电路电流处处相等的特点，可知通过电炉丝和导线的电流相同；2. 热量关系分析：根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，在电流$I$和通电时间$t$相同的情况下，电流产生的热量$Q$与导体电阻$R$成正比，电炉丝的电阻比导线大得多，所以电炉丝产生的热量远多于导线，因此说明电流通过导体时产生的热量跟导体的电阻有关。
【答案】相同；电阻
【知识点】串联电路电流特点、焦耳定律
【点评】本题考查串联电路电流规律及焦耳定律的应用，属于电学基础题，需准确掌握串联电路的电流特点和焦耳定律的公式含义。
【难度系数】0.8
3.家用电风扇的电动机线圈电阻为2 Ω，电风扇正常工作时，通过它的电流为2 A，通电10 min，家庭电路的电压为220 V。电风扇消耗的电能是
$2.64×10^5$
J，线圈产生的热量是4800
J，电风扇的电功率是440
W。答案
3. 电风扇消耗的电能是$2.64×10^5 J$，线圈产生的热量是4800 J，电风扇的电功率是440 W。
解析
【分析】
首先明确电风扇属于非纯电阻用电器，消耗的电能是总功，需用公式$W=UIt$计算；线圈产生的热量是焦耳热，需用焦耳定律$Q=I^2Rt$计算；电功率用公式$P=UI$计算。计算时需先统一单位，将时间单位转换为秒，再代入对应公式求解。
【解析】
1. 计算电风扇消耗的电能：
时间$t=10\ \mathrm{min}=10×60\ \mathrm{s}=600\ \mathrm{s}$，
非纯电阻用电器消耗的电能$W=UIt=220\ \mathrm{V}×2\ \mathrm{A}×600\ \mathrm{s}=2.64×10^5\ \mathrm{J}$；
2. 计算线圈产生的热量：
根据焦耳定律，线圈产生的热量$Q=I^2Rt=(2\ \mathrm{A})^2×2\ \Omega×600\ \mathrm{s}=4800\ \mathrm{J}$；
3. 计算电风扇的电功率：
电功率$P=UI=220\ \mathrm{V}×2\ \mathrm{A}=440\ \mathrm{W}$。
【答案】
$2.64×10^5$；$4800$；$440$
【知识点】
电功计算、焦耳定律、电功率计算
【点评】
本题考查非纯电阻电路中电能、电热及电功率的计算，核心是区分非纯电阻用电器的电能与电热的计算公式，避免公式混淆，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
首先明确电风扇属于非纯电阻用电器，消耗的电能是总功，需用公式$W=UIt$计算；线圈产生的热量是焦耳热，需用焦耳定律$Q=I^2Rt$计算；电功率用公式$P=UI$计算。计算时需先统一单位，将时间单位转换为秒，再代入对应公式求解。
【解析】
1. 计算电风扇消耗的电能：
时间$t=10\ \mathrm{min}=10×60\ \mathrm{s}=600\ \mathrm{s}$，
非纯电阻用电器消耗的电能$W=UIt=220\ \mathrm{V}×2\ \mathrm{A}×600\ \mathrm{s}=2.64×10^5\ \mathrm{J}$；
2. 计算线圈产生的热量：
根据焦耳定律，线圈产生的热量$Q=I^2Rt=(2\ \mathrm{A})^2×2\ \Omega×600\ \mathrm{s}=4800\ \mathrm{J}$；
3. 计算电风扇的电功率：
电功率$P=UI=220\ \mathrm{V}×2\ \mathrm{A}=440\ \mathrm{W}$。
【答案】
$2.64×10^5$；$4800$；$440$
【知识点】
电功计算、焦耳定律、电功率计算
【点评】
本题考查非纯电阻电路中电能、电热及电功率的计算，核心是区分非纯电阻用电器的电能与电热的计算公式，避免公式混淆，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
4.一个标有“220 V 800 W”字样的电炉通过导线接到家庭电路中，电炉丝热得发红，如图6-3-1所示，而导线几乎不发热，原因是在电流和通电时间相同的情况下，
图6-3-1 图6-3-2
电炉丝的电阻大
，所以电炉丝产生的电热比导线产生的电热大得多。该电炉正常工作时，电炉丝的电阻为60.5
Ω。 图6-3-1 图6-3-2
答案
4. 在电流和通电时间相同的情况下，电炉丝的电阻大，所以电炉丝产生的电热比导线产生的电热大得多。该电炉正常工作时，电炉丝的电阻为60.5 Ω。
解析
【分析】首先，电炉丝与导线串联，通过它们的电流I相同，通电时间t也相同。根据焦耳定律Q=I²Rt，电流产生的热量与电阻成正比，因此电阻越大，产生的热量越多，这就是电炉丝热得发红而导线几乎不发热的原因。计算电炉丝正常工作的电阻时，利用电功率公式的变形即可求解。
【解析】1. 电热差异分析：电炉丝和导线串联，电流I相等，通电时间t相同，由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q与R成正比，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以电炉丝产生的电热更多。2. 电阻计算：根据电功率公式P=U²/R，变形得R=U²/P，代入额定电压U=220V，额定功率P=800W，计算得R=(220V)²/800W=48400/800=60.5Ω。
【答案】在电流和通电时间相同的情况下，电炉丝的电阻大，所以电炉丝产生的电热比导线产生的电热大得多。该电炉正常工作时，电炉丝的电阻为60.5 Ω。
【知识点】焦耳定律、电功率计算
【点评】本题结合生活实例考查焦耳定律和电功率公式的应用，需掌握串联电路特点及公式变形，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】1. 电热差异分析：电炉丝和导线串联，电流I相等，通电时间t相同，由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q与R成正比，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以电炉丝产生的电热更多。2. 电阻计算：根据电功率公式P=U²/R，变形得R=U²/P，代入额定电压U=220V，额定功率P=800W，计算得R=(220V)²/800W=48400/800=60.5Ω。
【答案】在电流和通电时间相同的情况下，电炉丝的电阻大，所以电炉丝产生的电热比导线产生的电热大得多。该电炉正常工作时，电炉丝的电阻为60.5 Ω。
【知识点】焦耳定律、电功率计算
【点评】本题结合生活实例考查焦耳定律和电功率公式的应用，需掌握串联电路特点及公式变形，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
5.如图6-3-2所示，汽车后挡风玻璃上的除霜装置由五根阻值均为6 Ω的电热丝并联而成。将其接在12 V的电源上，闭合开关，每根电热丝在1 min内产生的热量为
1440
J。若其中一根电热丝断裂，其余四根电热丝能
（选填“能”或“不能”）发热。答案
5. 每根电热丝在1 min内产生的热量为1440 J。若其中一根电热丝断裂，其余四根电热丝能发热。
解析
【分析】
本题需分两步解答：第一步计算单根电热丝产生的热量，利用纯电阻电路的热量公式，结合并联电路各支路电压等于电源电压的特点；第二步判断电热丝断裂后其余电热丝的工作状态，依据并联电路支路独立工作的特性。
【解析】
1. 计算每根电热丝1min内产生的热量：
已知每根电热丝的电阻$ R=6\ \Omega $，电源电压$ U=12\ \mathrm{V} $，时间$ t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s} $。由于电热丝为纯电阻，电能全部转化为热量，根据焦耳定律$ Q=\frac{U^2t}{R} $，代入数值可得：
$ Q=\frac{(12\ \mathrm{V})^2 × 60\ \mathrm{s}}{6\ \Omega}=1440\ \mathrm{J} $。
2. 判断其余电热丝是否发热：
并联电路中各支路用电器工作互不影响，一根电热丝断裂后，其余四根电热丝两端仍为电源电压，电阻不变，因此能正常发热。
【答案】
1440；能
【知识点】
电热计算、并联电路特点
【点评】
本题结合实际应用考查纯电阻电路的热量计算与并联电路特性，属于基础题型，需掌握焦耳定律在纯电阻中的应用及并联电路的工作特点。
【难度系数】
0.6
本题需分两步解答：第一步计算单根电热丝产生的热量，利用纯电阻电路的热量公式，结合并联电路各支路电压等于电源电压的特点；第二步判断电热丝断裂后其余电热丝的工作状态，依据并联电路支路独立工作的特性。
【解析】
1. 计算每根电热丝1min内产生的热量：
已知每根电热丝的电阻$ R=6\ \Omega $，电源电压$ U=12\ \mathrm{V} $，时间$ t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s} $。由于电热丝为纯电阻，电能全部转化为热量，根据焦耳定律$ Q=\frac{U^2t}{R} $，代入数值可得：
$ Q=\frac{(12\ \mathrm{V})^2 × 60\ \mathrm{s}}{6\ \Omega}=1440\ \mathrm{J} $。
2. 判断其余电热丝是否发热：
并联电路中各支路用电器工作互不影响，一根电热丝断裂后，其余四根电热丝两端仍为电源电压，电阻不变，因此能正常发热。
【答案】
1440；能
【知识点】
电热计算、并联电路特点
【点评】
本题结合实际应用考查纯电阻电路的热量计算与并联电路特性，属于基础题型，需掌握焦耳定律在纯电阻中的应用及并联电路的工作特点。
【难度系数】
0.6
6.用一把标有“220 V 880 W”字样的电水壶烧水，忽略温度对电阻的影响以及热量的损失，该电水壶电阻丝的阻值为
55
Ω。把它接在220 V的电源上时，在10 min内可将一壶水烧开，此时水吸收的热量为$5.28×10^5$
J；把它接在110 V的电源上时，烧开同样一壶水所用时间为40
min。答案
6. 该电水壶电阻丝的阻值为55 Ω。把它接在220 V的电源上时，在10 min内可将一壶水烧开，此时水吸收的热量为$5.28×10^5 J$；把它接在110 V的电源上时，烧开同样一壶水所用时间为40 min。
解析
【分析】
本题考查纯电阻电路的电功率与电热计算，需结合“水吸收的热量等于电水壶消耗的电能（忽略热量损失）”的条件，利用电功率公式、电能公式逐步推导。第一步，根据额定电压和额定功率计算电阻；第二步，计算额定电压下电水壶消耗的电能（即水吸收的热量）；第三步，根据“烧开同样一壶水热量相同”，推导低压下的烧水时间。
【解析】
1. 计算电阻丝阻值：电水壶为纯电阻，忽略温度对电阻的影响，由电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $ 变形得 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $，代入数据：$ R = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{880\ \mathrm{W}} = 55\ \Omega $。
2. 计算水吸收的热量：接220V电源时，忽略热量损失，水吸收的热量等于电水壶消耗的电能。时间换算为 $ t = 10\ \mathrm{min} = 600\ \mathrm{s} $，则 $ Q = W = P_{额}t = 880\ \mathrm{W} × 600\ \mathrm{s} = 5.28 × 10^5\ \mathrm{J} $。
3. 计算接110V时的烧水时间：烧开同样一壶水，消耗的电能相同，电阻R不变，由 $ W = \frac{U^2 t}{R} $ 得 $ t = \frac{WR}{U^2} $，即时间与电压平方成反比。设220V时时间为$ t_1 $，110V时为$ t_2 $，则 $ \frac{t_2}{t_1} = \frac{U_1^2}{U_2^2} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{(110\ \mathrm{V})^2} = 4 $，故 $ t_2 = 4t_1 = 4 × 10\ \mathrm{min} = 40\ \mathrm{min} $。
【答案】
55；$ 5.28×10^5 $；40
【知识点】
电功率计算；电热计算；纯电阻电路
【点评】
本题结合生活中电水壶烧水的场景，考查电功率、电热的基础计算，关键是灵活运用纯电阻电路公式，以及“热量相同则电能相同”的隐含条件，需注意单位换算和比例关系的推导，属于初中物理常规题型。
【难度系数】
0.5
本题考查纯电阻电路的电功率与电热计算，需结合“水吸收的热量等于电水壶消耗的电能（忽略热量损失）”的条件，利用电功率公式、电能公式逐步推导。第一步，根据额定电压和额定功率计算电阻；第二步，计算额定电压下电水壶消耗的电能（即水吸收的热量）；第三步，根据“烧开同样一壶水热量相同”，推导低压下的烧水时间。
【解析】
1. 计算电阻丝阻值：电水壶为纯电阻，忽略温度对电阻的影响，由电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $ 变形得 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $，代入数据：$ R = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{880\ \mathrm{W}} = 55\ \Omega $。
2. 计算水吸收的热量：接220V电源时，忽略热量损失，水吸收的热量等于电水壶消耗的电能。时间换算为 $ t = 10\ \mathrm{min} = 600\ \mathrm{s} $，则 $ Q = W = P_{额}t = 880\ \mathrm{W} × 600\ \mathrm{s} = 5.28 × 10^5\ \mathrm{J} $。
3. 计算接110V时的烧水时间：烧开同样一壶水，消耗的电能相同，电阻R不变，由 $ W = \frac{U^2 t}{R} $ 得 $ t = \frac{WR}{U^2} $，即时间与电压平方成反比。设220V时时间为$ t_1 $，110V时为$ t_2 $，则 $ \frac{t_2}{t_1} = \frac{U_1^2}{U_2^2} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{(110\ \mathrm{V})^2} = 4 $，故 $ t_2 = 4t_1 = 4 × 10\ \mathrm{min} = 40\ \mathrm{min} $。
【答案】
55；$ 5.28×10^5 $；40
【知识点】
电功率计算；电热计算；纯电阻电路
【点评】
本题结合生活中电水壶烧水的场景，考查电功率、电热的基础计算，关键是灵活运用纯电阻电路公式，以及“热量相同则电能相同”的隐含条件，需注意单位换算和比例关系的推导，属于初中物理常规题型。
【难度系数】
0.5
7. 图6-3-3甲所示的是常用的3D打印笔，它通过加热使塑料熔化并挤出，塑料在空气中迅速冷却，最后凝固成形。此打印笔有快速、慢速两挡，其内部简化电路如图6-3-3乙所示，$R_1=2200\ \Omega$，$R_2=1100\ \Omega$，两个电阻都是用于发热的电热丝。当闭合S、断开$S_1$时，打印笔处于
图6-3-3
慢速
挡。使用快速挡工作10 s，打印笔产生的热量为660
J。图6-3-3
答案
7. 当闭合S、断开S₁时，打印笔处于慢速挡。使用快速挡工作10 s，打印笔产生的热量为660 J。
解析
【分析】
要判断打印笔的挡位，需先分析不同开关状态下的电路连接方式，再根据电功率公式判断功率大小（功率小为慢速挡，功率大为快速挡）；计算快速挡产生的热量时，需先求出快速挡的总功率，再利用热量公式计算。具体步骤：1. 分析电路：闭合S、断开S₁时，只有R₁接入电路；闭合S、S₁时，R₁与R₂并联。2. 利用P=U²/R，电源电压不变，电阻越大功率越小，据此判断挡位。3. 计算快速挡总功率，再结合工作时间求出产生的热量。
【解析】
1. 判断挡位：
当闭合S、断开S₁时，电路为R₁的简单电路；当闭合S、S₁时，R₁与R₂并联。
电源电压U=220V，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，电压一定时，电阻越大，电功率越小。
因为$R_1=2200\ \Omega ＞ R_2=1100\ \Omega$，所以只有R₁工作时功率小，打印笔处于慢速挡；两电阻并联时总电阻小，功率大，为快速挡。
2. 计算快速挡产生的热量：
R₁的功率：$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ V)^2}{2200\ \Omega}=22\ W$
R₂的功率：$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220\ V)^2}{1100\ \Omega}=44\ W$
快速挡总功率：$P=P_1+P_2=22\ W+44\ W=66\ W$
工作时间$t=10\ s$，产生的热量：$Q=W=Pt=66\ W×10\ s=660\ J$
【答案】
7. 当闭合S、断开S₁时，打印笔处于慢速挡。使用快速挡工作10 s，打印笔产生的热量为660 J。
【知识点】
并联电路电功率、电热计算、电功率公式
【点评】
本题结合实际应用考查电路分析与电学计算，关键是正确判断开关状态对应的电路连接，利用电功率公式判断挡位并计算热量，属于基础电学应用题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断打印笔的挡位，需先分析不同开关状态下的电路连接方式，再根据电功率公式判断功率大小（功率小为慢速挡，功率大为快速挡）；计算快速挡产生的热量时，需先求出快速挡的总功率，再利用热量公式计算。具体步骤：1. 分析电路：闭合S、断开S₁时，只有R₁接入电路；闭合S、S₁时，R₁与R₂并联。2. 利用P=U²/R，电源电压不变，电阻越大功率越小，据此判断挡位。3. 计算快速挡总功率，再结合工作时间求出产生的热量。
【解析】
1. 判断挡位：
当闭合S、断开S₁时，电路为R₁的简单电路；当闭合S、S₁时，R₁与R₂并联。
电源电压U=220V，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，电压一定时，电阻越大，电功率越小。
因为$R_1=2200\ \Omega ＞ R_2=1100\ \Omega$，所以只有R₁工作时功率小，打印笔处于慢速挡；两电阻并联时总电阻小，功率大，为快速挡。
2. 计算快速挡产生的热量：
R₁的功率：$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ V)^2}{2200\ \Omega}=22\ W$
R₂的功率：$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220\ V)^2}{1100\ \Omega}=44\ W$
快速挡总功率：$P=P_1+P_2=22\ W+44\ W=66\ W$
工作时间$t=10\ s$，产生的热量：$Q=W=Pt=66\ W×10\ s=660\ J$
【答案】
7. 当闭合S、断开S₁时，打印笔处于慢速挡。使用快速挡工作10 s，打印笔产生的热量为660 J。
【知识点】
并联电路电功率、电热计算、电功率公式
【点评】
本题结合实际应用考查电路分析与电学计算，关键是正确判断开关状态对应的电路连接，利用电功率公式判断挡位并计算热量，属于基础电学应用题，难度适中。
【难度系数】
0.5
