1. 电热水壶的工作原理是。英国物理学家精确测定了电流产生的热量与电流、和通电时间的关系。根据他得出的结论,连接电热水壶的导线应一些,这样既安全又可减少电能损耗。

电流的热效应；焦耳；电阻；粗

电热水壶的工作原理是利用电流的热效应，即电流通过电阻时会产生热量。
英国物理学家焦耳精确测定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律$Q = I^{2}Rt$。
在电流和通电时间一定的情况下，电阻越小，产生的热量越少。
为了减少连接电热水壶的导线产生的热量，应选择电阻较小的导线，而在长度和材料一定时，横截面积越大，电阻越小，所以导线应粗一些，这样既安全又可减少电能损耗。

2. 如题2图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,相同的透明容器中封闭着质量、初始温度相等的空气。

(1)如题2图甲所示电路,通电一段时间后,发现右侧电阻产生的热量多,其判断依据是,该现象说明相同,电阻越大,电阻产生的热量越多。
(2)用题2图乙中电路探究“电阻产生的热量与电流的关系”,$ R_{1} $的阻值应为$ \Omega $,$ R_{2} $起到作用。为了使左右两侧的现象对比更明显,$ R_{2} $的阻值应选择较。若$ R_{2} 也为 5 \Omega $,则左右两侧容器中产生的热量之比为。
(3)将题2图乙右侧容器外并联的$ R_{2} $($ 5 \Omega $)也放入右侧容器内,则可以探究电流经过导体产生热量与的关系。通电一段时间后,两容器中电阻丝产生热量的大小关系为$ Q_{左} $$ Q_{右} $($ ＞/＜ /=$)。
(4)实验过程中发现题2图乙的U形管两侧液面高度差相同,发生此现象的可能原因是。

(1)右侧U形管液面高度差较大；电流和通电时间
(2)5；分流；小；4:1
(3)电阻；＞
(4)R₂断路(或左右容器内电阻产生热量相等)

3. 同学们自制了一个调光小台灯,题3图是台灯的电路原理图。电源电压为3V,$ R $是调节亮度的变阻器,最大阻值为$ 10 \Omega $。灯$ L $标有“$ 2.5 V \ 0.5 W $”字样。忽略温度对电阻的影响。求：
(1)灯$ L $正常发光时的电阻；
(2)灯$ L $正常发光时,变阻器$ R 工作 10 min $产生的热量；
(3)电源电压降为$ 2.7 V $后,灯$ L $的最小实际电功率。

（1）灯$L$正常发光时的电阻$R_{L}$：
根据$P = \frac{U^{2}}{R}$，可得$R_{L}=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(2.5V)^{2}}{0.5W}=12.5\Omega$。
（2）灯$L$正常发光时，电路中的电流$I$：
因为$P = UI$，所以$I = \frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{0.5W}{2.5V}=0.2A$。
变阻器$R$两端的电压$U_{R}=U - U_{额}=3V - 2.5V = 0.5V$。
变阻器$R$工作$10min$产生的热量$Q$：
根据$Q = W = U_{R}It$，$t = 10×60s = 600s$，则$Q = 0.5V×0.2A×600s = 60J$。
（3）当变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小，灯$L$的实际功率最小。
此时电路总电阻$R_{总}=R + R_{L}=10\Omega + 12.5\Omega = 22.5\Omega$。
电路中的电流$I_{min}=\frac{U'}{R_{总}}=\frac{2.7V}{22.5\Omega}=0.12A$。
灯$L$的最小实际电功率$P_{实}=I_{min}^{2}R_{L}=(0.12A)^{2}×12.5\Omega = 0.18W$。