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8. (2025·芜湖部分学校期末)物理实验室有一个微型电动机,正常工作时电压为4 V,电动机线圈电阻为$1\ \Omega$,小明将电动机与一个$10\ \Omega$的定值电阻$R_0$串联接入电压为10 V的电路中,电动机恰好能正常工作,则电动机工作1 min产生的热量为
21.6
J。答案
8. 21.6
解析:由图知道,电动机与定值电阻$R_0$串联,根据串联电路的电压特点可知,电动机正常工作时,定值电阻两端的电压 $U_0=U-U_\mathrm{M}=10\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$,
电路中的电流 $I=\dfrac{U_0}{R_0}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,
电动机工作 1 min 产生的热量 $Q=I^2R_\mathrm{线圈}t=(0.6\ \mathrm{A})^2 × 1\ \Omega × 60\ \mathrm{s}=21.6\ \mathrm{J}$。
解析:由图知道,电动机与定值电阻$R_0$串联,根据串联电路的电压特点可知,电动机正常工作时,定值电阻两端的电压 $U_0=U-U_\mathrm{M}=10\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$,
电路中的电流 $I=\dfrac{U_0}{R_0}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,
电动机工作 1 min 产生的热量 $Q=I^2R_\mathrm{线圈}t=(0.6\ \mathrm{A})^2 × 1\ \Omega × 60\ \mathrm{s}=21.6\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
首先明确电路为电动机M与定值电阻R₀串联，电动机正常工作时电压为额定电压4V，总电压为10V。根据串联电路电压规律，可先算出定值电阻两端的电压；再利用欧姆定律求出电路中的电流，由于串联电路电流处处相等，该电流也是电动机的工作电流；最后根据焦耳定律计算电动机工作1min产生的热量，注意电动机是非纯电阻用电器，热量只能用Q=I²Rt计算。
【解析】
解：电动机与定值电阻R₀串联，
1. 计算定值电阻两端的电压：根据串联电路电压特点，$U_0 = U - U_M = 10\ \mathrm{V} - 4\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V}$；
2. 计算电路中的电流：根据欧姆定律，$I = \dfrac{U_0}{R_0} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$；
3. 计算电动机产生的热量：电动机线圈电阻$R_\mathrm{线圈}=1\ \Omega$，工作时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据焦耳定律$Q=I^2R_\mathrm{线圈}t$，代入得$Q=(0.6\ \mathrm{A})^2 × 1\ \Omega × 60\ \mathrm{s}=21.6\ \mathrm{J}$。
【答案】
21.6
【知识点】
串联电路特点、焦耳定律、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律和焦耳定律的应用，核心是明确电动机为非纯电阻用电器，计算其产生的热量需使用焦耳定律$Q=I^2Rt$，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确电路为电动机M与定值电阻R₀串联，电动机正常工作时电压为额定电压4V，总电压为10V。根据串联电路电压规律，可先算出定值电阻两端的电压；再利用欧姆定律求出电路中的电流，由于串联电路电流处处相等，该电流也是电动机的工作电流；最后根据焦耳定律计算电动机工作1min产生的热量，注意电动机是非纯电阻用电器，热量只能用Q=I²Rt计算。
【解析】
解：电动机与定值电阻R₀串联，
1. 计算定值电阻两端的电压：根据串联电路电压特点，$U_0 = U - U_M = 10\ \mathrm{V} - 4\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V}$；
2. 计算电路中的电流：根据欧姆定律，$I = \dfrac{U_0}{R_0} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$；
3. 计算电动机产生的热量：电动机线圈电阻$R_\mathrm{线圈}=1\ \Omega$，工作时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据焦耳定律$Q=I^2R_\mathrm{线圈}t$，代入得$Q=(0.6\ \mathrm{A})^2 × 1\ \Omega × 60\ \mathrm{s}=21.6\ \mathrm{J}$。
【答案】
21.6
【知识点】
串联电路特点、焦耳定律、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律和焦耳定律的应用，核心是明确电动机为非纯电阻用电器，计算其产生的热量需使用焦耳定律$Q=I^2Rt$，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
9. (2025·霍邱县一模)如图甲所示电路，电阻$R_1=15\ \Omega$，闭合开关S，电流表$A_1$、$A_2$的指针指在同一位置(如图乙所示)，则2 min内电阻$R_2$上产生的热量是
288
J。答案
9. 288
解析:由图可知,闭合开关,$R_1$和$R_2$并联。两表指针位置相同,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,电流表$\mathrm{A}_1$的示数大于电流表$\mathrm{A}_2$的示数,则电流表$\mathrm{A}_1$所选用的量程是0~3 A,示数为$I=1\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A}_2$所选用的量程是0~0.6 A,示数为$I_1=0.2\ \mathrm{A}$,通过$R_2$的电流:$I_2=I-I_1=1\ \mathrm{A}-0.2\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{A}$,$R_1$两端的电压:$U_1=I_1R_1=0.2\ \mathrm{A}× 15\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,$R_2$两端的电压:$U_2=U_1=3\ \mathrm{V}$,2 min 内电阻$R_2$上产生的热量:$Q_2=I_2^2R_2t=U_2I_2t=3\ \mathrm{V}×0.8\ \mathrm{A}×2×60\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$。
解析:由图可知,闭合开关,$R_1$和$R_2$并联。两表指针位置相同,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,电流表$\mathrm{A}_1$的示数大于电流表$\mathrm{A}_2$的示数,则电流表$\mathrm{A}_1$所选用的量程是0~3 A,示数为$I=1\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A}_2$所选用的量程是0~0.6 A,示数为$I_1=0.2\ \mathrm{A}$,通过$R_2$的电流:$I_2=I-I_1=1\ \mathrm{A}-0.2\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{A}$,$R_1$两端的电压:$U_1=I_1R_1=0.2\ \mathrm{A}× 15\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,$R_2$两端的电压:$U_2=U_1=3\ \mathrm{V}$,2 min 内电阻$R_2$上产生的热量:$Q_2=I_2^2R_2t=U_2I_2t=3\ \mathrm{V}×0.8\ \mathrm{A}×2×60\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】首先明确电路中$R_1$与$R_2$并联，电流表$\mathrm{A_1}$测干路总电流，电流表$\mathrm{A_2}$测$R_1$支路的电流。根据并联电路电流规律，干路电流大于任意支路电流，结合两表指针位置相同，可判断$\mathrm{A_1}$使用0~3A量程，$\mathrm{A_2}$使用0~0.6A量程，据此读出两表示数，再计算通过$R_2$的电流，利用并联电路电压规律得到$R_2$两端电压，最后根据电热公式计算$R_2$产生的热量。
【解析】
1. 电路分析：由图甲可知，$R_1$与$R_2$并联，电流表$\mathrm{A_1}$测干路电流$I$，电流表$\mathrm{A_2}$测$R_1$支路的电流$I_1$。
2. 电流表量程判断：因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以$I ＞ I_1$，两表指针位置相同，说明$\mathrm{A_1}$选用0~3A量程，$\mathrm{A_2}$选用0~0.6A量程。
3. 电流读数：$\mathrm{A_1}$示数$I=1\ \mathrm{A}$，$\mathrm{A_2}$示数$I_1=0.2\ \mathrm{A}$。
4. 计算$R_2$的电流：$I_2 = I - I_1 = 1\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.8\ \mathrm{A}$。
5. 计算$R_2$两端电压：并联电路各支路电压相等，$R_1$两端电压$U_1=I_1R_1=0.2\ \mathrm{A}×15\ \Omega=3\ \mathrm{V}$，故$U_2=U_1=3\ \mathrm{V}$。
6. 计算$R_2$产生的热量：时间$t=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s}$，根据$Q=UIt$，得$Q_2=U_2I_2t=3\ \mathrm{V}×0.8\ \mathrm{A}×120\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$。
【答案】288
【知识点】并联电路电流规律、电流表读数、电热计算
【点评】本题结合并联电路特点考查电流表读数和电热计算，关键是根据干路与支路电流的大小关系判断电流表量程，是电学综合计算的基础题型，需掌握相关公式和规律。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路分析：由图甲可知，$R_1$与$R_2$并联，电流表$\mathrm{A_1}$测干路电流$I$，电流表$\mathrm{A_2}$测$R_1$支路的电流$I_1$。
2. 电流表量程判断：因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以$I ＞ I_1$，两表指针位置相同，说明$\mathrm{A_1}$选用0~3A量程，$\mathrm{A_2}$选用0~0.6A量程。
3. 电流读数：$\mathrm{A_1}$示数$I=1\ \mathrm{A}$，$\mathrm{A_2}$示数$I_1=0.2\ \mathrm{A}$。
4. 计算$R_2$的电流：$I_2 = I - I_1 = 1\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.8\ \mathrm{A}$。
5. 计算$R_2$两端电压：并联电路各支路电压相等，$R_1$两端电压$U_1=I_1R_1=0.2\ \mathrm{A}×15\ \Omega=3\ \mathrm{V}$，故$U_2=U_1=3\ \mathrm{V}$。
6. 计算$R_2$产生的热量：时间$t=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s}$，根据$Q=UIt$，得$Q_2=U_2I_2t=3\ \mathrm{V}×0.8\ \mathrm{A}×120\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$。
【答案】288
【知识点】并联电路电流规律、电流表读数、电热计算
【点评】本题结合并联电路特点考查电流表读数和电热计算，关键是根据干路与支路电流的大小关系判断电流表量程，是电学综合计算的基础题型，需掌握相关公式和规律。
【难度系数】0.5
10. 随着国家对新能源产业的大力支持，越来越多的家庭选择购买电动汽车。小钟新买了一辆电动汽车，他在给汽车充电时观察到一些现象（如图所示）。下列说法正确的是
（
A.充电枪的金属插头是导体，其电阻为零
B.充电时，汽车电池相当于电源
C.若充电线较细，会导致导线电阻增大，容易发热
D.充电过程中，汽车电池将化学能转化为电能
（
C
）A.充电枪的金属插头是导体，其电阻为零
B.充电时，汽车电池相当于电源
C.若充电线较细，会导致导线电阻增大，容易发热
D.充电过程中，汽车电池将化学能转化为电能
答案
10. C
解析:A. 金属插头是导体,但常温下导体存在电阻,故A错误;B. 充电时,汽车电池消耗电能,相当于用电器,故B错误;C. 导体电阻的大小和横截面积有关,材料、长度相同时,充电线越细,导线电阻越大;根据焦耳定律 $Q=I^2Rt$,充电电流和通电时间相同时,电阻越大,导线产生的热量越多,越容易发热,故C正确;D. 充电过程中,汽车电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,故D错误。故选 C。
解析:A. 金属插头是导体,但常温下导体存在电阻,故A错误;B. 充电时,汽车电池消耗电能,相当于用电器,故B错误;C. 导体电阻的大小和横截面积有关,材料、长度相同时,充电线越细,导线电阻越大;根据焦耳定律 $Q=I^2Rt$,充电电流和通电时间相同时,电阻越大,导线产生的热量越多,越容易发热,故C正确;D. 充电过程中,汽车电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,故D错误。故选 C。
解析
【分析】
本题考查电学相关基础知识点，需结合导体电阻的性质、电路中电源与用电器的判断、能量转化规律，逐一分析每个选项的正误：先明确导体电阻的特点，再判断充电时电池的角色，接着分析导线粗细对电阻和发热的影响，最后明确充电过程的能量转化，从而得出正确选项。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：金属插头是导体，但导体的电阻是导体本身的固有性质，常温下导体的电阻不为零，故A错误；
2. 选项B：充电时，汽车电池消耗电能，相当于电路中的用电器，并非电源，故B错误；
3. 选项C：导体电阻与横截面积有关，在材料、长度相同时，导线越细（横截面积越小），电阻越大；根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，充电时电流和通电时间一定，电阻越大，导线产生的热量越多，容易发热，故C正确；
4. 选项D：充电过程中，汽车电池将电能转化为化学能储存，而非化学能转化为电能，故D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
导体电阻、用电器判断、能量转化
【点评】
本题结合电动汽车充电的生活场景，考查电学基础知识点，贴近实际生活，需要学生掌握相关概念并灵活应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查电学相关基础知识点，需结合导体电阻的性质、电路中电源与用电器的判断、能量转化规律，逐一分析每个选项的正误：先明确导体电阻的特点，再判断充电时电池的角色，接着分析导线粗细对电阻和发热的影响，最后明确充电过程的能量转化，从而得出正确选项。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：金属插头是导体，但导体的电阻是导体本身的固有性质，常温下导体的电阻不为零，故A错误；
2. 选项B：充电时，汽车电池消耗电能，相当于电路中的用电器，并非电源，故B错误；
3. 选项C：导体电阻与横截面积有关，在材料、长度相同时，导线越细（横截面积越小），电阻越大；根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，充电时电流和通电时间一定，电阻越大，导线产生的热量越多，容易发热，故C正确；
4. 选项D：充电过程中，汽车电池将电能转化为化学能储存，而非化学能转化为电能，故D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
导体电阻、用电器判断、能量转化
【点评】
本题结合电动汽车充电的生活场景，考查电学基础知识点，贴近实际生活，需要学生掌握相关概念并灵活应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
11. 如图所示的实验装置,三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油,瓶中电阻丝的阻值分别为$R_A$、$R_B$、$R_C$且$R_A = R_C ＞ R_B$。当闭合开关,通电一段时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾),下列判断正确的是(不计热损失,比热容$c_{水}＞c_{煤油}$)
A.三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序：$t_C ＜ t_A ＜ t_B$
B.选择烧瓶A、B作为研究对象,可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关
C.选择烧瓶B、C作为研究对象,可以粗略地探究物质的吸热能力
D.烧瓶C中水的末温虽然比烧瓶A中煤油的末温低,但是它们增加的内能是一样多的
A.三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序：$t_C ＜ t_A ＜ t_B$
B.选择烧瓶A、B作为研究对象,可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关
C.选择烧瓶B、C作为研究对象,可以粗略地探究物质的吸热能力
D.烧瓶C中水的末温虽然比烧瓶A中煤油的末温低,但是它们增加的内能是一样多的
答案
11. D
解析:A.由题知,三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油,三个电阻串联,通过的电流和通电时间相同,$R_A = R_C ＞ R_B$,根据 $Q=I^2Rt$ 可知,烧瓶A、C中电热丝产生的热量相同,且大于烧瓶B中电阻丝产生的热量,即$Q_A=Q_C＞Q_B$,烧瓶B、C相比,C烧瓶中盛水,B烧瓶中盛煤油,因水的比热容大于煤油的比热容,且$Q_C＞Q_B$,根据 $\Delta t=\dfrac{Q}{cm}$ 可知无法确定烧瓶B、C中液体升高的温度大小,故A错误;B.选择烧瓶A、B作为研究对象,因通过两个电阻的电流和通电时间相同,而电阻不同,所以根据温度计示数变化可以粗略地探究电热的多少与电阻大小的关系,故B错误;C.选择烧瓶B、C作为研究对象,因$R_C＞R_B$,即导体产生的热量不同,不符合控制变量法的要求,所以不能探究物质的吸热能力,故C错误;D.因为$R_A = R_C$,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,根据 $Q=I^2Rt$ 可知,两电热丝产生的热量相同,因水的比热容大,根据 $\Delta t=\dfrac{Q}{cm}$,故烧瓶C中水的末温比烧瓶A中煤油的末温低,但因两电热丝产生的热量相同,所以它们增加的内能是一样多的,故D正确。故选 D。
解析:A.由题知,三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油,三个电阻串联,通过的电流和通电时间相同,$R_A = R_C ＞ R_B$,根据 $Q=I^2Rt$ 可知,烧瓶A、C中电热丝产生的热量相同,且大于烧瓶B中电阻丝产生的热量,即$Q_A=Q_C＞Q_B$,烧瓶B、C相比,C烧瓶中盛水,B烧瓶中盛煤油,因水的比热容大于煤油的比热容,且$Q_C＞Q_B$,根据 $\Delta t=\dfrac{Q}{cm}$ 可知无法确定烧瓶B、C中液体升高的温度大小,故A错误;B.选择烧瓶A、B作为研究对象,因通过两个电阻的电流和通电时间相同,而电阻不同,所以根据温度计示数变化可以粗略地探究电热的多少与电阻大小的关系,故B错误;C.选择烧瓶B、C作为研究对象,因$R_C＞R_B$,即导体产生的热量不同,不符合控制变量法的要求,所以不能探究物质的吸热能力,故C错误;D.因为$R_A = R_C$,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,根据 $Q=I^2Rt$ 可知,两电热丝产生的热量相同,因水的比热容大,根据 $\Delta t=\dfrac{Q}{cm}$,故烧瓶C中水的末温比烧瓶A中煤油的末温低,但因两电热丝产生的热量相同,所以它们增加的内能是一样多的,故D正确。故选 D。
解析
【分析】本题需结合串联电路特点、焦耳定律、比热容公式及控制变量法分析各选项：首先明确三个电阻丝串联，电流和通电时间相同，由电阻关系得出各电阻产生热量的大小关系，再结合液体种类、比热容差异分析温度变化，同时依据控制变量法判断实验探究的合理性，最终确定正确选项。
【解析】三个电阻丝串联，通过的电流$I$和通电时间$t$均相同，已知$R_A = R_C ＞ R_B$，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，可得：$Q_A=Q_C=I^2R_A t$，$Q_B=I^2R_B t$，因此$Q_A=Q_C＞Q_B$。
对各选项分析：
A选项：A中为煤油，C中为水，液体质量$m$相同，$c_{水}＞c_{煤油}$，且$Q_A=Q_C$，由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$得：$\Delta t_A=\frac{Q_A}{c_{煤油}m}$，$\Delta t_C=\frac{Q_C}{c_{水}m}$，故$\Delta t_C＜\Delta t_A$；B中为煤油，$\Delta t_B=\frac{Q_B}{c_{煤油}m}$，因$Q_B＜Q_A$，故$\Delta t_B＜\Delta t_A$；但$Q_C＞Q_B$，$c_{水}＞c_{煤油}$，无法确定$\Delta t_B$与$\Delta t_C$的大小，无法得出$t_C＜t_A＜t_B$，A错误。
B选项：A、B中电流和通电时间相同，电阻不同，探究的是电热与电阻的关系，而非电流，B错误。
C选项：探究物质的吸热能力，需控制相同时间内产生的热量相同，而B、C中电阻不同，产生热量不同，不符合控制变量法要求，C错误。
D选项：$R_A=R_C$，电流和通电时间相同，故产生热量$Q_A=Q_C$，不计热损失，液体增加的内能等于电阻丝产生的热量，因此增加的内能相同；又$c_{水}＞c_{煤油}$，质量相同，由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$得$\Delta t_C＜\Delta t_A$，故C中水的末温比A中煤油低，D正确。
【答案】D
【知识点】焦耳定律、比热容、控制变量法
【点评】本题是电学与热学结合的典型题，需熟练运用串联电路特点、焦耳定律、比热容公式，同时掌握控制变量法在实验探究中的应用，对学生综合分析能力有一定要求。
【难度系数】0.5
【解析】三个电阻丝串联，通过的电流$I$和通电时间$t$均相同，已知$R_A = R_C ＞ R_B$，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，可得：$Q_A=Q_C=I^2R_A t$，$Q_B=I^2R_B t$，因此$Q_A=Q_C＞Q_B$。
对各选项分析：
A选项：A中为煤油，C中为水，液体质量$m$相同，$c_{水}＞c_{煤油}$，且$Q_A=Q_C$，由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$得：$\Delta t_A=\frac{Q_A}{c_{煤油}m}$，$\Delta t_C=\frac{Q_C}{c_{水}m}$，故$\Delta t_C＜\Delta t_A$；B中为煤油，$\Delta t_B=\frac{Q_B}{c_{煤油}m}$，因$Q_B＜Q_A$，故$\Delta t_B＜\Delta t_A$；但$Q_C＞Q_B$，$c_{水}＞c_{煤油}$，无法确定$\Delta t_B$与$\Delta t_C$的大小，无法得出$t_C＜t_A＜t_B$，A错误。
B选项：A、B中电流和通电时间相同，电阻不同，探究的是电热与电阻的关系，而非电流，B错误。
C选项：探究物质的吸热能力，需控制相同时间内产生的热量相同，而B、C中电阻不同，产生热量不同，不符合控制变量法要求，C错误。
D选项：$R_A=R_C$，电流和通电时间相同，故产生热量$Q_A=Q_C$，不计热损失，液体增加的内能等于电阻丝产生的热量，因此增加的内能相同；又$c_{水}＞c_{煤油}$，质量相同，由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$得$\Delta t_C＜\Delta t_A$，故C中水的末温比A中煤油低，D正确。
【答案】D
【知识点】焦耳定律、比热容、控制变量法
【点评】本题是电学与热学结合的典型题，需熟练运用串联电路特点、焦耳定律、比热容公式，同时掌握控制变量法在实验探究中的应用，对学生综合分析能力有一定要求。
【难度系数】0.5
12. (2025·淮北市相山区模拟)如图所示的电路中，电源电压恒定，$R_1:R_2=1:2$。开关S闭合后，通过$R_1$、$R_2$的电流分别为$I_1$、$I_2$；$R_1$、$R_2$的电功率分别为$P_1$、$P_2$；相同时间内通过$R_1$、$R_2$的电流做的功分别为$W_1$、$W_2$；相同时间内$R_1$、$R_2$产生的热量分别为$Q_1$、$Q_2$。则下列说法正确的是 (
A.$I_1:I_2=1:2$
B.$P_1:P_2=1:4$
C.$Q_1:Q_2=4:1$
D.$W_1:W_2=2:1$
D
)A.$I_1:I_2=1:2$
B.$P_1:P_2=1:4$
C.$Q_1:Q_2=4:1$
D.$W_1:W_2=2:1$
答案
12. D
解析:由图可知,开关S闭合,电阻$R_1$与$R_2$并联,所以$R_1$与$R_2$两端的电压相等,都等于电源电压$U$。由 $I=\dfrac{U}{R}$ 可得,$R_1$与$R_2$的电流之比为:$I_1:I_2=\dfrac{U}{R_1}:\dfrac{U}{R_2}=R_2:R_1=2:1$,选项A错误;由 $P=UI$ 可得,$R_1$与$R_2$的电功率之比为:$P_1:P_2=UI_1:UI_2=I_1:I_2=2:1$,选项B错误;在相同时间内,根据 $Q=W=UIt$ 可得,电流做功之比和产生的热量之比:$Q_1:Q_2=W_1:W_2=UI_1t:UI_2t=I_1:I_2=2:1$,选项C错误,D正确。
解析:由图可知,开关S闭合,电阻$R_1$与$R_2$并联,所以$R_1$与$R_2$两端的电压相等,都等于电源电压$U$。由 $I=\dfrac{U}{R}$ 可得,$R_1$与$R_2$的电流之比为:$I_1:I_2=\dfrac{U}{R_1}:\dfrac{U}{R_2}=R_2:R_1=2:1$,选项A错误;由 $P=UI$ 可得,$R_1$与$R_2$的电功率之比为:$P_1:P_2=UI_1:UI_2=I_1:I_2=2:1$,选项B错误;在相同时间内,根据 $Q=W=UIt$ 可得,电流做功之比和产生的热量之比:$Q_1:Q_2=W_1:W_2=UI_1t:UI_2t=I_1:I_2=2:1$,选项C错误,D正确。
解析
【分析】首先观察电路结构，确定R₁与R₂为并联关系，并联电路的核心特点是各支路两端电压相等，等于电源电压。接下来结合欧姆定律、电功率公式、电功与电热的关系，分别推导电流、电功率、电功、电热的比值，逐一判断各选项的正确性。
【解析】由图可知，开关S闭合后，R₁与R₂并联，因此R₁、R₂两端电压相等，均等于电源电压U，即U₁=U₂=U。
1. 分析电流比：根据欧姆定律I=U/R，可得I₁=U/R₁，I₂=U/R₂，因此I₁:I₂=(U/R₁):(U/R₂)=R₂:R₁。已知R₁:R₂=1:2，所以I₁:I₂=2:1，选项A错误。
2. 分析电功率比：根据电功率公式P=UI，可得P₁=UI₁，P₂=UI₂，因此P₁:P₂=(UI₁):(UI₂)=I₁:I₂=2:1，选项B错误。
3. 分析相同时间内的电功和电热比：纯电阻电路中，相同时间内电流做的功等于产生的热量，即W=Q=UIt。因此W₁:W₂=(UI₁t):(UI₂t)=I₁:I₂=2:1，Q₁:Q₂同样为2:1，选项C错误，选项D正确。
【答案】D
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率计算、电功电热计算
【点评】本题考查并联电路的规律及欧姆定律、电功电功率的应用，关键是明确并联电路电压相等的特点，灵活运用相关公式进行比值计算，难度适中，需注意纯电阻电路中Q=W的适用条件。
【难度系数】0.6
【解析】由图可知，开关S闭合后，R₁与R₂并联，因此R₁、R₂两端电压相等，均等于电源电压U，即U₁=U₂=U。
1. 分析电流比：根据欧姆定律I=U/R，可得I₁=U/R₁，I₂=U/R₂，因此I₁:I₂=(U/R₁):(U/R₂)=R₂:R₁。已知R₁:R₂=1:2，所以I₁:I₂=2:1，选项A错误。
2. 分析电功率比：根据电功率公式P=UI，可得P₁=UI₁，P₂=UI₂，因此P₁:P₂=(UI₁):(UI₂)=I₁:I₂=2:1，选项B错误。
3. 分析相同时间内的电功和电热比：纯电阻电路中，相同时间内电流做的功等于产生的热量，即W=Q=UIt。因此W₁:W₂=(UI₁t):(UI₂t)=I₁:I₂=2:1，Q₁:Q₂同样为2:1，选项C错误，选项D正确。
【答案】D
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率计算、电功电热计算
【点评】本题考查并联电路的规律及欧姆定律、电功电功率的应用，关键是明确并联电路电压相等的特点，灵活运用相关公式进行比值计算，难度适中，需注意纯电阻电路中Q=W的适用条件。
【难度系数】0.6
13. 新趋势 跨学科实践 学习电学知识后,小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上9 V的电源,接触点出现了明亮的电火花,是因为铅笔尖接触处的
电阻较大
;若要让电火花更亮些,方法是增大电源电压
,原理是见解析
。答案
13. 电阻较大 增大电源电压 见解析
解析:铅笔芯的主要成分是石墨,属于导体,铅笔尖接触处电阻较大,由焦耳定律可知,在电阻和通电时间相同时,铅笔尖接触处产生的热量较多,温度较高,发出明亮的电火花。若要让电火花更亮些,可以增大电源电压,从而增大电流,由焦耳定律可知,在电阻和时间一定时,产生更多的热量,电火花更亮。
解析:铅笔芯的主要成分是石墨,属于导体,铅笔尖接触处电阻较大,由焦耳定律可知,在电阻和通电时间相同时,铅笔尖接触处产生的热量较多,温度较高,发出明亮的电火花。若要让电火花更亮些,可以增大电源电压,从而增大电流,由焦耳定律可知,在电阻和时间一定时,产生更多的热量,电火花更亮。
解析
【分析】
要解决该问题，需结合电阻的影响因素和焦耳定律分析：首先，铅笔芯的主要成分是石墨，属于导体；两个削尖的铅笔尖接触时，接触面积小，导致接触处电阻与其他部分不同。电流通过导体时会产生热量，根据焦耳定律，热量多少与电阻、电流、通电时间有关，接触处电阻大，相同电流下产生热量多，温度高形成电火花。要让电火花更亮，需增加产生的热量，可通过改变电路电流实现，电源电压会影响电路电流，据此确定方法。
【解析】
1. 铅笔芯的主要成分是石墨，属于导体；两铅笔尖接触时，接触面积小，因此接触处的电阻较大。
2. 根据焦耳定律公式$Q = I^2Rt$，当电流$I$和通电时间$t$相同时，电阻$R$越大，产生的热量$Q$越多，所以接触处温度较高，出现明亮的电火花。
3. 若要让电火花更亮，需要产生更多热量：在电阻$R$和通电时间$t$一定时，根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，增大电源电压$U$，会使电路中的电流$I$增大；结合焦耳定律，电流$I$增大时，相同时间内产生的热量更多，因此电火花更亮。
【答案】
电阻较大；增大电源电压；在电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多
【知识点】
电阻、焦耳定律
【点评】
本题结合生活中的电学现象，属于跨学科实践类题目，考查电阻的影响因素和焦耳定律的应用，注重知识与实际现象的结合，需要学生将所学电学知识迁移到实际问题中分析。
【难度系数】
0.6
要解决该问题，需结合电阻的影响因素和焦耳定律分析：首先，铅笔芯的主要成分是石墨，属于导体；两个削尖的铅笔尖接触时，接触面积小，导致接触处电阻与其他部分不同。电流通过导体时会产生热量，根据焦耳定律，热量多少与电阻、电流、通电时间有关，接触处电阻大，相同电流下产生热量多，温度高形成电火花。要让电火花更亮，需增加产生的热量，可通过改变电路电流实现，电源电压会影响电路电流，据此确定方法。
【解析】
1. 铅笔芯的主要成分是石墨，属于导体；两铅笔尖接触时，接触面积小，因此接触处的电阻较大。
2. 根据焦耳定律公式$Q = I^2Rt$，当电流$I$和通电时间$t$相同时，电阻$R$越大，产生的热量$Q$越多，所以接触处温度较高，出现明亮的电火花。
3. 若要让电火花更亮，需要产生更多热量：在电阻$R$和通电时间$t$一定时，根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，增大电源电压$U$，会使电路中的电流$I$增大；结合焦耳定律，电流$I$增大时，相同时间内产生的热量更多，因此电火花更亮。
【答案】
电阻较大；增大电源电压；在电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多
【知识点】
电阻、焦耳定律
【点评】
本题结合生活中的电学现象，属于跨学科实践类题目，考查电阻的影响因素和焦耳定律的应用，注重知识与实际现象的结合，需要学生将所学电学知识迁移到实际问题中分析。
【难度系数】
0.6
