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5. (教材正文改编)下列事例中,属于防 止 电流热效应产生危害的是 (
A.电热孵化器孵小鸡
B.电热取暖器取暖
C.烘干机烘干衣物
D.电视机外壳的散热孔
D
)A.电热孵化器孵小鸡
B.电热取暖器取暖
C.烘干机烘干衣物
D.电视机外壳的散热孔
答案
5. D
解析
【分析】
首先明确电流热效应的定义：电流通过导体时会产生热量，这种现象称为电流的热效应。解题思路是：逐一分析每个选项，判断其是利用电流热效应为人类服务，还是防止电流热效应产生的热量带来危害，从而选出符合要求的选项。
【解析】
对各选项分析如下：
A选项：电热孵化器孵小鸡，是利用电流产生的热量来提供孵化所需的温度，属于利用电流热效应，不符合题意；
B选项：电热取暖器取暖，是利用电流产生的热量来提升环境温度，属于利用电流热效应，不符合题意；
C选项：烘干机烘干衣物，是利用电流产生的热量来蒸发衣物中的水分，属于利用电流热效应，不符合题意；
D选项：电视机外壳的散热孔，作用是将电视机工作时电流产生的热量及时散发出去，防止热量过多损坏电视机，属于防止电流热效应产生的危害，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、电热的利用与防止
【点评】
本题考查对电流热效应的应用与防止的理解，属于基础概念题，需准确区分利用电热和防止电热危害的实例。
【难度系数】
0.7
首先明确电流热效应的定义：电流通过导体时会产生热量，这种现象称为电流的热效应。解题思路是：逐一分析每个选项，判断其是利用电流热效应为人类服务，还是防止电流热效应产生的热量带来危害，从而选出符合要求的选项。
【解析】
对各选项分析如下：
A选项：电热孵化器孵小鸡，是利用电流产生的热量来提供孵化所需的温度，属于利用电流热效应，不符合题意；
B选项：电热取暖器取暖，是利用电流产生的热量来提升环境温度，属于利用电流热效应，不符合题意；
C选项：烘干机烘干衣物，是利用电流产生的热量来蒸发衣物中的水分，属于利用电流热效应，不符合题意；
D选项：电视机外壳的散热孔，作用是将电视机工作时电流产生的热量及时散发出去，防止热量过多损坏电视机，属于防止电流热效应产生的危害，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、电热的利用与防止
【点评】
本题考查对电流热效应的应用与防止的理解，属于基础概念题，需准确区分利用电热和防止电热危害的实例。
【难度系数】
0.7
6. 💡 中考新考法·模型建构，小明同学给大家表演用金属棍点燃火柴，他将三个材质、长度相同，横截面积不同的金属棍a、b、c接入电路，如图所示。你认为a、b、c中最有可能将火柴点燃的是（
A.a
B.b
C.c
D.都一样
A
）A.a
B.b
C.c
D.都一样
答案
6. A 【解题关键点】最有可能将火柴点燃→相同时间产生的电热Q最多→公式$Q=I^2Rt$→根据a、b、c串联,电流相等可知,电阻越大,单位时间内产生的热量越多→材料、长度相等,选横截面积最小的.
解析
【分析】要解决这个问题，需明确：点燃火柴需要金属棍产生较多热量。首先观察电路，三个金属棍a、b、c串联，串联电路中各处电流相等；再结合电阻的影响因素，三者材质（电阻率）、长度相同，横截面积不同，电阻与横截面积成反比；最后根据焦耳定律，电流和通电时间相同时，电阻越大产生热量越多，据此判断横截面积最小的金属棍产生热量最多，最易点燃火柴。
【解析】
1. 电路特点：由图可知，金属棍a、b、c串联在电路中，根据串联电路的性质，通过三者的电流I相等，且通电时间t相同。
2. 电阻分析：已知三个金属棍材质相同（电阻率ρ相同）、长度L相同，根据电阻的决定式$R=\rho\frac{L}{S}$，电阻R与横截面积S成反比，横截面积越小，电阻越大。由图可知，a的横截面积最小，因此$R_a ＞ R_b ＞ R_c$。
3. 热量计算：根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流I和通电时间t一定时，电阻R越大，相同时间内产生的热量Q越多。因此a产生的热量最多，最有可能将火柴点燃。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、电阻的影响因素、焦耳定律
【点评】本题结合实际应用考查电学知识，将电热与点燃火柴的实际场景结合，需要学生掌握串联电路电流特点、电阻的决定因素以及焦耳定律的应用，属于基础综合题，注重知识的实际运用。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 电路特点：由图可知，金属棍a、b、c串联在电路中，根据串联电路的性质，通过三者的电流I相等，且通电时间t相同。
2. 电阻分析：已知三个金属棍材质相同（电阻率ρ相同）、长度L相同，根据电阻的决定式$R=\rho\frac{L}{S}$，电阻R与横截面积S成反比，横截面积越小，电阻越大。由图可知，a的横截面积最小，因此$R_a ＞ R_b ＞ R_c$。
3. 热量计算：根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流I和通电时间t一定时，电阻R越大，相同时间内产生的热量Q越多。因此a产生的热量最多，最有可能将火柴点燃。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、电阻的影响因素、焦耳定律
【点评】本题结合实际应用考查电学知识，将电热与点燃火柴的实际场景结合，需要学生掌握串联电路电流特点、电阻的决定因素以及焦耳定律的应用，属于基础综合题，注重知识的实际运用。
【难度系数】0.6
7. 制作前,准备了2根电加热丝,它们的电阻之比$R_1:R_2=1:2$,分别将它们接入相同的电路中,工作相同时间后,它们产生的热量之比为（
A.$1:2$
B.$2:1$
C.$1:4$
D.$4:1$
B
）A.$1:2$
B.$2:1$
C.$1:4$
D.$4:1$
答案
7. B 【解析】由$Q=I^2Rt=\frac{U^2}{R}t$可知,当通电时间和电压相同时,两个电加热丝产生的热量之比等于$\frac{1}{R_1}:\frac{1}{R_2}=2:1$,B正确.故选B.
解析
【分析】首先明确电加热丝为纯电阻用电器，接入相同电路意味着两端电压U相等，工作时间t相同。根据纯电阻电路的电热公式，选择与电压、电阻相关的推导式$Q=\frac{U^2}{R}t$（避免电流未知的问题），可知当U、t一定时，电热Q与电阻R成反比，据此代入电阻比即可求出热量之比。
【解析】由于电加热丝是纯电阻用电器，接入相同电路时两端电压U相等，工作时间t相同。根据纯电阻电路的电热公式$Q=\frac{U^2}{R}t$，当U、t一定时，电热Q与电阻R成反比，因此热量之比$Q_1:Q_2=\frac{1}{R_1}:\frac{1}{R_2}=R_2:R_1$。已知$R_1:R_2=1:2$，代入得$Q_1:Q_2=2:1$，故正确答案为B。
【答案】B
【知识点】纯电阻电路电热计算、焦耳定律应用
【点评】本题考查焦耳定律在纯电阻电路中的基础应用，核心是根据“相同电路、相同时间”的条件选择合适的电热公式，避免误用公式，属于常规基础题。
【难度系数】0.8
【解析】由于电加热丝是纯电阻用电器，接入相同电路时两端电压U相等，工作时间t相同。根据纯电阻电路的电热公式$Q=\frac{U^2}{R}t$，当U、t一定时，电热Q与电阻R成反比，因此热量之比$Q_1:Q_2=\frac{1}{R_1}:\frac{1}{R_2}=R_2:R_1$。已知$R_1:R_2=1:2$，代入得$Q_1:Q_2=2:1$，故正确答案为B。
【答案】B
【知识点】纯电阻电路电热计算、焦耳定律应用
【点评】本题考查焦耳定律在纯电阻电路中的基础应用，核心是根据“相同电路、相同时间”的条件选择合适的电热公式，避免误用公式，属于常规基础题。
【难度系数】0.8
8. 万唯原创 为了给牡丹提供适宜的温度，设计人员设计了两种电加热器的工作电路，若两根电加热丝电阻均为10 Ω，分别将电加热丝接入图甲、乙所示的电路图中。已知两个电路的电源电压都为12 V，那么在通电3 min后，图甲电路中电加热丝产生的总热量为
1296
J，图乙电路中电加热丝产生的总热量为5184
J。为了使牡丹种植区域快速升温，应选择乙
（选填“甲”或“乙”）电路电加热器。答案
8. 1 296 5 184 乙 【解析】图甲电路中两电加热丝串联,则电路产生的热量$Q_甲={I_甲}^2R_甲 t=\frac{U^2}{R_甲}t=\frac{U^2}{R+R'}t=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega+10\ \Omega}×3×60\ \mathrm{s}=1\ 296\ \mathrm{J};$图乙电路中两电加热丝并联,则电路产生的热量$Q_乙=\frac{U^2}{R_乙}t=\frac{U^2}{\frac{R×R'}{R+R'}}t=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{\frac{10\ \Omega×10\ \Omega}{10\ \Omega+10\ \Omega}}×3×60\ \mathrm{s}=5\ 184\ \mathrm{J}.$为了使加热速度快,应选择相同时间产生热量多的,即乙电路.
解析
【分析】
要解决本题，需先明确甲、乙两电路中电阻的连接方式：图甲中两根电加热丝串联，图乙中两根电加热丝并联。对于纯电阻电路，计算电热可选用公式$Q=\frac{U^2}{R}t$（电源电压$U$不变时，总电阻$R$越小，相同时间$t$内产生的热量$Q$越多）。因此先求出两电路的总电阻，再代入公式计算热量，最后比较热量多少判断升温快慢。
【解析】
1. 计算图甲电路的总热量：
图甲中两电阻串联，总电阻$R_甲 = R + R' = 10\ \Omega + 10\ \Omega = 20\ \Omega$，通电时间$t = 3\ \mathrm{min} = 180\ \mathrm{s}$，电源电压$U = 12\ \mathrm{V}$。
纯电阻电路中，电热公式为$Q=\frac{U^2}{R}t$，代入得：
$Q_甲=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}×180\ \mathrm{s}=1296\ \mathrm{J}$。
2. 计算图乙电路的总热量：
图乙中两电阻并联，总电阻$R_乙=\frac{R×R'}{R+R'}=\frac{10\ \Omega×10\ \Omega}{10\ \Omega+10\ \Omega}=5\ \Omega$，代入电热公式：
$Q_乙=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{5\ \Omega}×180\ \mathrm{s}=5184\ \mathrm{J}$。
3. 选择加热电路：
相同时间内，乙电路产生的热量更多，升温更快，因此应选择乙电路。
【答案】
1296；5184；乙
【知识点】
电热计算、串联电路电阻、并联电路电阻
【点评】
本题考查串并联电路的电阻特点及纯电阻电路的电热计算，需灵活运用相关公式，通过比较相同时间内产生的热量判断加热效果，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确甲、乙两电路中电阻的连接方式：图甲中两根电加热丝串联，图乙中两根电加热丝并联。对于纯电阻电路，计算电热可选用公式$Q=\frac{U^2}{R}t$（电源电压$U$不变时，总电阻$R$越小，相同时间$t$内产生的热量$Q$越多）。因此先求出两电路的总电阻，再代入公式计算热量，最后比较热量多少判断升温快慢。
【解析】
1. 计算图甲电路的总热量：
图甲中两电阻串联，总电阻$R_甲 = R + R' = 10\ \Omega + 10\ \Omega = 20\ \Omega$，通电时间$t = 3\ \mathrm{min} = 180\ \mathrm{s}$，电源电压$U = 12\ \mathrm{V}$。
纯电阻电路中，电热公式为$Q=\frac{U^2}{R}t$，代入得：
$Q_甲=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}×180\ \mathrm{s}=1296\ \mathrm{J}$。
2. 计算图乙电路的总热量：
图乙中两电阻并联，总电阻$R_乙=\frac{R×R'}{R+R'}=\frac{10\ \Omega×10\ \Omega}{10\ \Omega+10\ \Omega}=5\ \Omega$，代入电热公式：
$Q_乙=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{5\ \Omega}×180\ \mathrm{s}=5184\ \mathrm{J}$。
3. 选择加热电路：
相同时间内，乙电路产生的热量更多，升温更快，因此应选择乙电路。
【答案】
1296；5184；乙
【知识点】
电热计算、串联电路电阻、并联电路电阻
【点评】
本题考查串并联电路的电阻特点及纯电阻电路的电热计算，需灵活运用相关公式，通过比较相同时间内产生的热量判断加热效果，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
9. 小明观察电热水器的铭牌，发现上面标有“220 V 5 500 W”字样，则电热水器正常工作120 s产生的热量为
$6.6×10^5$
J.答案
9. $6.6×10^5$ 【解析】电热水器额定功率$P_额=5\ 500\ \mathrm{W}$,则其正常工作120 s产生的热量$Q=W=Pt=5\ 500\ \mathrm{W}×120\ \mathrm{s}=6.6×10^5\ \mathrm{J}.$
解析
【分析】首先明确电热水器属于纯电阻用电器，正常工作时实际功率等于额定功率；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流做的功，即Q=W=Pt，接下来代入额定功率和工作时间计算即可。
【解析】电热水器正常工作时，实际功率等于额定功率，即P=5500 W，工作时间t=120 s。由于电热水器是纯电阻用电器，产生的热量等于消耗的电能，根据公式Q=W=Pt，代入数值计算：$Q=5500 W × 120 s = 6.6×10^5 J$。
【答案$】6.6×10^5$
【知识点】纯电阻热量计算、电功率应用
【点评】本题考查纯电阻用电器的热量计算，核心是掌握纯电阻中Q=W=Pt的关系，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】电热水器正常工作时，实际功率等于额定功率，即P=5500 W，工作时间t=120 s。由于电热水器是纯电阻用电器，产生的热量等于消耗的电能，根据公式Q=W=Pt，代入数值计算：$Q=5500 W × 120 s = 6.6×10^5 J$。
【答案$】6.6×10^5$
【知识点】纯电阻热量计算、电功率应用
【点评】本题考查纯电阻用电器的热量计算，核心是掌握纯电阻中Q=W=Pt的关系，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】0.7
10. 如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,电阻器的电阻$R=10\ \Omega$,图乙是小灯泡的$I-U$图像.闭合开关S,电压表示数为2 V,则电源电压为
4
V,通电1 min电阻器产生的热量为24
J.答案
10. 4 24 【解题关键点】小灯泡电阻不恒定(随着温度的升高而增大),实际电压、电流需要根据图像获取.
【解析】闭合开关S,电压表测小灯泡两端的电压,示数为2 V,由图乙可知,通过小灯泡的电流为0.2 A,由于串联电路中电流处处相等,电阻器两端的电压$U_1=IR=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,电源电压$U=U_\mathrm{L}+U_1=2\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V};$通电1 min电阻器产生的热量$Q=I^2Rt=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega×60\ \mathrm{s}=24\ \mathrm{J}.$
【解析】闭合开关S,电压表测小灯泡两端的电压,示数为2 V,由图乙可知,通过小灯泡的电流为0.2 A,由于串联电路中电流处处相等,电阻器两端的电压$U_1=IR=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,电源电压$U=U_\mathrm{L}+U_1=2\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V};$通电1 min电阻器产生的热量$Q=I^2Rt=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega×60\ \mathrm{s}=24\ \mathrm{J}.$
解析
【分析】首先明确电路连接：图甲中灯泡与电阻R串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路电流。已知电压表示数（灯泡电压）为2V，需从图乙的小灯泡I-U图像中找到对应电压下的电流；根据串联电路电流处处相等，该电流也是通过电阻R的电流，再结合欧姆定律算出R两端的电压，电源电压等于灯泡电压与R两端电压之和；最后利用焦耳定律计算通电1min电阻器产生的热量，注意时间单位转换为秒。
【解析】闭合开关S后，灯泡L与电阻R串联，电压表测L两端电压，示数$U_L=2\ \mathrm{V}$。
1. 从图乙可知，当$U_L=2\ \mathrm{V}$时，通过小灯泡的电流$I=0.2\ \mathrm{A}$，根据串联电路电流特点，电路中电流处处相等，故通过电阻R的电流$I_R=I=0.2\ \mathrm{A}$。
2. 根据欧姆定律，电阻R两端的电压：$U_R=I_R R=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。
3. 电源电压为串联电路总电压，即$U=U_L + U_R=2\ \mathrm{V} + 2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$。
4. 通电时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据焦耳定律，电阻器产生的热量：$Q=I^2Rt=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega×60\ \mathrm{s}=24\ \mathrm{J}$。
【答案】4；24
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律、I-U图像应用
【点评】本题结合串联电路规律与图像信息，考查电学公式的综合应用，关键是从I-U图像中准确读取对应电压的电流值，注意热量计算时时间单位转换，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】闭合开关S后，灯泡L与电阻R串联，电压表测L两端电压，示数$U_L=2\ \mathrm{V}$。
1. 从图乙可知，当$U_L=2\ \mathrm{V}$时，通过小灯泡的电流$I=0.2\ \mathrm{A}$，根据串联电路电流特点，电路中电流处处相等，故通过电阻R的电流$I_R=I=0.2\ \mathrm{A}$。
2. 根据欧姆定律，电阻R两端的电压：$U_R=I_R R=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。
3. 电源电压为串联电路总电压，即$U=U_L + U_R=2\ \mathrm{V} + 2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$。
4. 通电时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据焦耳定律，电阻器产生的热量：$Q=I^2Rt=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega×60\ \mathrm{s}=24\ \mathrm{J}$。
【答案】4；24
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律、I-U图像应用
【点评】本题结合串联电路规律与图像信息，考查电学公式的综合应用，关键是从I-U图像中准确读取对应电压的电流值，注意热量计算时时间单位转换，难度适中。
【难度系数】0.6
11. (2024河南驻马店第四中学阶段练)小明家的电饭锅电源线坏了，他新买了一根，在使用时闻到橡胶的焦糊味，于是他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作.你认为引起电源线过热的原因可能是
电源线过细
（选填“电源线过粗”“电源线过细”或“电源线过短”），其理由是：电流和通电时间一定时,导体电阻越大,导体产生的热量越多
.答案
11. 电源线过细 电流和通电时间一定时,导体电阻越大,导体产生的热量越多 【解析】导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,其他条件相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,电源线过细时,电阻较大,由$Q=I^2Rt$可知,电流和通电时间一定时,电阻越大,产生热量越多.
解析
【分析】首先明确电饭锅与电源线串联，通过它们的电流I相等，且通电时间t相同。根据焦耳定律Q=I²Rt，电流和通电时间一定时，导体产生的热量与电阻成正比。再结合电阻的影响因素：在材料、长度相同时，导体横截面积越小，电阻越大。因此，电源线过热是因为电阻过大，需判断哪种情况会使电源线电阻变大，进而确定原因。
【解析】电源线与电饭锅串联，通过的电流I和通电时间t均相同。根据焦耳定律Q=I²Rt，当电流和通电时间一定时，导体产生的热量与电阻成正比。在电源线的材料、长度不变时，电源线过细意味着横截面积较小，其电阻较大，因此产生的热量较多，导致电源线过热；而电源线过粗时横截面积大，电阻小，产生热量少；电源线过短时电阻小，产生热量少，故引起电源线过热的原因是电源线过细。
【答案】电源线过细；电流和通电时间一定时，导体电阻越大，导体产生的热量越多
【知识点】焦耳定律；电阻的影响因素
【点评】本题以生活中的电路故障为载体，考查焦耳定律和电阻的相关知识，将物理知识与生活实际结合，注重基础应用，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】电源线与电饭锅串联，通过的电流I和通电时间t均相同。根据焦耳定律Q=I²Rt，当电流和通电时间一定时，导体产生的热量与电阻成正比。在电源线的材料、长度不变时，电源线过细意味着横截面积较小，其电阻较大，因此产生的热量较多，导致电源线过热；而电源线过粗时横截面积大，电阻小，产生热量少；电源线过短时电阻小，产生热量少，故引起电源线过热的原因是电源线过细。
【答案】电源线过细；电流和通电时间一定时，导体电阻越大，导体产生的热量越多
【知识点】焦耳定律；电阻的影响因素
【点评】本题以生活中的电路故障为载体，考查焦耳定律和电阻的相关知识，将物理知识与生活实际结合，注重基础应用，难度适中。
【难度系数】0.5
12. 小亮家的电饭锅有加热、保温两个挡位可以调节，电饭锅内部简化电路如图所示，两个电热丝的电阻分别是$R_0$、$R_1$，其中$R_0 = 55\ \Omega$，$R_1 = 1045\ \Omega$，当电饭锅正常工作时，求：
(1)保温模式下通电1 min，电流通过电阻为$R_0$的电热丝产生的热量是多少？
(2)加热模式下通电1 min，电路产生的热量是多少？
(1)保温模式下通电1 min，电流通过电阻为$R_0$的电热丝产生的热量是多少？
(2)加热模式下通电1 min，电路产生的热量是多少？
答案
12. 解:(1)电饭锅在保温模式下,电阻为$R_0$和$R_1$的两个电热丝串联接入电路,总电阻
$R_\mathrm{总}=R_0+R_1=55\ \Omega+1\ 045\ \Omega=1\ 100\ \Omega$
则电路中的电流
$I=\frac{U}{R_\mathrm{总}}=\frac{220\ \mathrm{V}}{1\ 100\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$
保温模式下通电1 min,电流通过电阻为$R_0$的电热丝产生的热量
$Q=I^2R_0t=(0.2\ \mathrm{A})^2×55\ \Omega×1×60\ \mathrm{s}=132\ \mathrm{J}$
(2)加热模式下电阻为$R_1$的电热丝被短路,只有电阻为$R_0$的电热丝接入电路,则通电1 min产生的热量
$Q'=\frac{U^2}{R_0}t=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{55\ \Omega}×1×60\ \mathrm{s}=5.28×10^4\ \mathrm{J}$
$R_\mathrm{总}=R_0+R_1=55\ \Omega+1\ 045\ \Omega=1\ 100\ \Omega$
则电路中的电流
$I=\frac{U}{R_\mathrm{总}}=\frac{220\ \mathrm{V}}{1\ 100\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$
保温模式下通电1 min,电流通过电阻为$R_0$的电热丝产生的热量
$Q=I^2R_0t=(0.2\ \mathrm{A})^2×55\ \Omega×1×60\ \mathrm{s}=132\ \mathrm{J}$
(2)加热模式下电阻为$R_1$的电热丝被短路,只有电阻为$R_0$的电热丝接入电路,则通电1 min产生的热量
$Q'=\frac{U^2}{R_0}t=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{55\ \Omega}×1×60\ \mathrm{s}=5.28×10^4\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确电饭锅保温、加热模式对应的电路连接：保温模式下开关S接1，$R_0$与$R_1$串联；加热模式下开关S接2，$R_1$被短路，仅$R_0$接入电路。再结合欧姆定律、焦耳定律分别计算两种模式下的电热。
【解析】
(1) 保温模式时，$R_0$与$R_1$串联，总电阻：
$R_{\mathrm{总}} = R_0 + R_1 = 55\ \Omega + 1045\ \Omega = 1100\ \Omega$
电路电流：
$I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{220\ \mathrm{V}}{1100\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$
保温1 min，电流通过$R_0$产生的热量：
$Q = I^2 R_0 t = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 55\ \Omega × 60\ \mathrm{s} = 132\ \mathrm{J}$
(2) 加热模式时，$R_1$被短路，仅$R_0$接入电路，通电1 min产生的热量：
$Q' = \frac{U^2}{R_0} t = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{55\ \Omega} × 60\ \mathrm{s} = 5.28 × 10^4\ \mathrm{J}$
【答案】
(1) 132 J；(2) $5.28×10^4$ J
【知识点】
焦耳定律、欧姆定律、电路串并联
【点评】
本题结合实际电路考查电热计算，核心是判断不同挡位的电路连接方式，再选用对应公式计算，属于基础电学应用题，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，首先需明确电饭锅保温、加热模式对应的电路连接：保温模式下开关S接1，$R_0$与$R_1$串联；加热模式下开关S接2，$R_1$被短路，仅$R_0$接入电路。再结合欧姆定律、焦耳定律分别计算两种模式下的电热。
【解析】
(1) 保温模式时，$R_0$与$R_1$串联，总电阻：
$R_{\mathrm{总}} = R_0 + R_1 = 55\ \Omega + 1045\ \Omega = 1100\ \Omega$
电路电流：
$I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{220\ \mathrm{V}}{1100\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$
保温1 min，电流通过$R_0$产生的热量：
$Q = I^2 R_0 t = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 55\ \Omega × 60\ \mathrm{s} = 132\ \mathrm{J}$
(2) 加热模式时，$R_1$被短路，仅$R_0$接入电路，通电1 min产生的热量：
$Q' = \frac{U^2}{R_0} t = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{55\ \Omega} × 60\ \mathrm{s} = 5.28 × 10^4\ \mathrm{J}$
【答案】
(1) 132 J；(2) $5.28×10^4$ J
【知识点】
焦耳定律、欧姆定律、电路串并联
【点评】
本题结合实际电路考查电热计算，核心是判断不同挡位的电路连接方式，再选用对应公式计算，属于基础电学应用题，难度适中。
【难度系数】
0.7
