登录
3.两电阻丝阻值之比为3:2,串联在同一电源上,在相同时间内,两电阻丝产生的热量之比为
3:2
;并联在同一电源上,相同时间内产生的热量之比为2:3
。答案
3.3:2 2:3 【解析】两电阻器串联时,通过它们的电流I相同,根据电阻器产生的热量 $Q = I^2Rt$,在相同时间内电阻器产生的热量与电阻成正比;两电阻器并联时,它们两端的电压U相等,根据电阻器产生的热量 $Q = I^2Rt = \frac{U^2}{R}t$,在相等时间内电阻器产生的热量与电阻成反比。
解析
【分析】
本题考查焦耳定律在串并联电路中的应用，解题时需先明确串并联电路的电流、电压特点，再结合焦耳定律公式分析热量与电阻的关系：串联时电流处处相等，适合用$Q=I^2Rt$分析；并联时各支路电压相等，适合用$Q=\frac{U^2}{R}t$分析，进而推导热量之比。
【解析】
1. 串联时：两电阻丝串联，通过的电流$I$相同，时间$t$相同，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，相同时间内产生的热量与电阻成正比，因此热量之比$Q_1:Q_2=R_1:R_2=3:2$。
2. 并联时：两电阻丝并联，两端电压$U$相同，时间$t$相同，根据焦耳定律$Q=\frac{U^2}{R}t$，相同时间内产生的热量与电阻成反比，因此热量之比$Q_1':Q_2'=R_2:R_1=2:3$。
【答案】
3:2；2:3
【知识点】
焦耳定律应用、串并联电路特点
【点评】
本题为电学基础计算题，核心是利用串并联电路的规律结合焦耳定律推导热量比，需掌握焦耳定律的不同表达式及串并联电路的电流、电压特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查焦耳定律在串并联电路中的应用，解题时需先明确串并联电路的电流、电压特点，再结合焦耳定律公式分析热量与电阻的关系：串联时电流处处相等，适合用$Q=I^2Rt$分析；并联时各支路电压相等，适合用$Q=\frac{U^2}{R}t$分析，进而推导热量之比。
【解析】
1. 串联时：两电阻丝串联，通过的电流$I$相同，时间$t$相同，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，相同时间内产生的热量与电阻成正比，因此热量之比$Q_1:Q_2=R_1:R_2=3:2$。
2. 并联时：两电阻丝并联，两端电压$U$相同，时间$t$相同，根据焦耳定律$Q=\frac{U^2}{R}t$，相同时间内产生的热量与电阻成反比，因此热量之比$Q_1':Q_2'=R_2:R_1=2:3$。
【答案】
3:2；2:3
【知识点】
焦耳定律应用、串并联电路特点
【点评】
本题为电学基础计算题，核心是利用串并联电路的规律结合焦耳定律推导热量比，需掌握焦耳定律的不同表达式及串并联电路的电流、电压特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
4.(2022,安徽)如图18-4-1所示,电源电压保持在3 V不变,电阻器$R_1=10\ \Omega$、$R_2=20\ \Omega$。闭合开关S,通电100 s,电阻器$R_1$产生的热量为
10
J。答案
4.10 【解析】$R_{\mathrm{总}} = R_1 + R_2 = 30\ \Omega$,$I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{30\ \mathrm{A}} = 0.1\ \mathrm{A}$,$Q = I^2R_1t = (0.1\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 100\ \mathrm{s} = 10\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】首先观察电路图，确定R₁与R₂串联，电源电压恒定。要计算R₁产生的热量，需先求出电路中的电流：先根据串联电路电阻规律算出总电阻，再用欧姆定律求出电路电流，最后利用焦耳定律计算R₁产生的热量。
【解析】由图可知，R₁与R₂串联，电路总电阻：$R_{\mathrm{总}} = R_1 + R_2 = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega$；根据欧姆定律，电路中的电流：$I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A}$；串联电路电流处处相等，故通过R₁的电流为0.1A；根据焦耳定律，R₁产生的热量：$Q = I^2R_1t = (0.1\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 100\ \mathrm{s} = 10\ \mathrm{J}$。
【答案】10
【知识点】串联电路电阻、欧姆定律、焦耳定律
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律和焦耳定律的应用，属于基础计算题，需掌握相关公式并灵活运用。
【难度系数】0.6
【解析】由图可知，R₁与R₂串联，电路总电阻：$R_{\mathrm{总}} = R_1 + R_2 = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega$；根据欧姆定律，电路中的电流：$I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A}$；串联电路电流处处相等，故通过R₁的电流为0.1A；根据焦耳定律，R₁产生的热量：$Q = I^2R_1t = (0.1\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 100\ \mathrm{s} = 10\ \mathrm{J}$。
【答案】10
【知识点】串联电路电阻、欧姆定律、焦耳定律
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律和焦耳定律的应用，属于基础计算题，需掌握相关公式并灵活运用。
【难度系数】0.6
5.（2023，福建）下列利用电流热效应工作的用电器是(
A.电视机
B.电风扇
C.电脑
D.电炉
D
)。A.电视机
B.电风扇
C.电脑
D.电炉
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，电能转化为内能（热能）的现象，利用该效应工作的用电器，核心是将电能主要转化为内能。接下来逐个分析选项的能量转化方向，判断是否符合电流热效应的应用要求。
【解析】
电流的热效应是指电流通过导体时产生热量，将电能转化为内能的现象，利用这一原理工作的用电器，主要能量转化为电能→内能。
选项A：电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能，不是利用电流热效应；
选项B：电风扇的核心是电动机，工作时主要将电能转化为机械能，不符合要求；
选项C：电脑工作时主要将电能转化为光能、声能，虽有发热但并非利用电流热效应工作；
选项D：电炉工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流热效应工作的用电器。
综上，答案为D。
【答案】
D
【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，关键在于理解电流热效应的本质是电能向内能的转化，需明确各用电器的能量转化方向，属于基础概念题，难度较低。
【难度系数】
0.8
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（热能）的现象，利用该效应工作的用电器，核心是将电能主要转化为内能。接下来逐个分析选项的能量转化方向，判断是否符合电流热效应的应用要求。
【解析】
电流的热效应是指电流通过导体时产生热量，将电能转化为内能的现象，利用这一原理工作的用电器，主要能量转化为电能→内能。
选项A：电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能，不是利用电流热效应；
选项B：电风扇的核心是电动机，工作时主要将电能转化为机械能，不符合要求；
选项C：电脑工作时主要将电能转化为光能、声能，虽有发热但并非利用电流热效应工作；
选项D：电炉工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流热效应工作的用电器。
综上，答案为D。
【答案】
D
【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，关键在于理解电流热效应的本质是电能向内能的转化，需明确各用电器的能量转化方向，属于基础概念题，难度较低。
【难度系数】
0.8
6.(2022,梧州)下列属于防止电流热效应产生危害的实例是(
A.家里使用电热水壶烧水
B.利用电视机后盖的小孔散热
C.家里使用电饭锅煮饭
D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
B
)。A.家里使用电热水壶烧水
B.利用电视机后盖的小孔散热
C.家里使用电饭锅煮饭
D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
答案
6.B
解析
【分析】
首先明确电流热效应的概念：电流通过导体时会产生热量，这种现象称为电流的热效应。题目要求选出“防止电流热效应产生危害”的实例，即该实例的目的是避免电流产生的热量造成不良影响，而非利用热量。接下来逐一分析选项：A选项电热水壶、C选项电饭锅、D选项电熨斗都是利用电流产生的热量来工作，属于利用电流热效应；B选项电视机后盖的小孔是为了散掉工作时产生的热量，防止热量过多损坏电视机，属于防止电流热效应产生危害。
【解析】
1. 电流通过导体时产生热量的现象叫电流的热效应。
2. 题目要求选择防止电流热效应危害的实例，需区分“利用电热”和“防止电热危害”：
A选项：电热水壶烧水利用电流产生的热量，属于利用电流热效应，不符合要求；
B选项：电视机工作产生热量，后盖小孔用于散热，防止热量损坏电视机，属于防止电流热效应产生危害，符合要求；
C选项：电饭锅煮饭利用电流产生的热量，属于利用电流热效应，不符合要求；
D选项：电熨斗熨衣服利用电流产生的热量，属于利用电流热效应，不符合要求。
综上，答案为B。
【答案】
B
【知识点】
电流的热效应、电热的利用与防止
【点评】
本题考查电流热效应的实际应用，核心是区分“利用电热”和“防止电热危害”，属于初中物理电学基础知识点，难度较低，只要掌握相关概念即可正确作答。
【难度系数】
0.8
首先明确电流热效应的概念：电流通过导体时会产生热量，这种现象称为电流的热效应。题目要求选出“防止电流热效应产生危害”的实例，即该实例的目的是避免电流产生的热量造成不良影响，而非利用热量。接下来逐一分析选项：A选项电热水壶、C选项电饭锅、D选项电熨斗都是利用电流产生的热量来工作，属于利用电流热效应；B选项电视机后盖的小孔是为了散掉工作时产生的热量，防止热量过多损坏电视机，属于防止电流热效应产生危害。
【解析】
1. 电流通过导体时产生热量的现象叫电流的热效应。
2. 题目要求选择防止电流热效应危害的实例，需区分“利用电热”和“防止电热危害”：
A选项：电热水壶烧水利用电流产生的热量，属于利用电流热效应，不符合要求；
B选项：电视机工作产生热量，后盖小孔用于散热，防止热量损坏电视机，属于防止电流热效应产生危害，符合要求；
C选项：电饭锅煮饭利用电流产生的热量，属于利用电流热效应，不符合要求；
D选项：电熨斗熨衣服利用电流产生的热量，属于利用电流热效应，不符合要求。
综上，答案为B。
【答案】
B
【知识点】
电流的热效应、电热的利用与防止
【点评】
本题考查电流热效应的实际应用，核心是区分“利用电热”和“防止电热危害”，属于初中物理电学基础知识点，难度较低，只要掌握相关概念即可正确作答。
【难度系数】
0.8
7.将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，如果通电时间相同，则下列说法正确的是(
A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
C
)。A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
答案
7.C 【解析】根据题意可知,电冰箱、电脑和电热毯的功率是相同的,通电时间也相等,因此根据 $W = Pt$ 可知,它们消耗的电能也是相同的,但是根据用电器的用途,电冰箱消耗的电能除了一部分转化为内能外,大部分转化为机械能;电脑消耗的电能一部分转化为内能,一部分转化为光能、机械能等;电热毯消耗的电能全部转化为内能。
解析
【分析】
要解决这道题，首先明确三个用电器的规格均为“220V 180W”，接入同一家庭电路（电压为220V），因此它们的实际功率等于额定功率，通电时间相同。先根据电功公式判断消耗的电能相同，再结合不同用电器的能量转化特点，分析产生热量的多少，纯电阻用电器电能全部转化为内能，非纯电阻用电器还有其他形式的能量转化，从而得出结论。
【解析】
家庭电路的电压为220V，三个用电器的额定电压均为220V，因此它们接入电路时的实际功率均等于额定功率，即$P=180W$。已知通电时间$t$相同，根据电功公式$W=Pt$，可知三个用电器消耗的电能$W$相同。
接下来分析能量转化：电冰箱工作时，电能主要转化为机械能，仅少部分转化为内能；电脑工作时，电能一部分转化为内能，另一部分转化为光能、机械能等；电热毯是利用电流的热效应工作的，消耗的电能全部转化为内能。因此，在通电时间相同的情况下，电热毯产生的热量最多。
【答案】
C
【知识点】
电功与热量的关系、能量转化
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化规律，核心是区分纯电阻与非纯电阻用电器的热量产生，易错点在于误将消耗的电能等同于产生的热量，需明确只有纯电阻用电器消耗的电能全部转化为内能。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，首先明确三个用电器的规格均为“220V 180W”，接入同一家庭电路（电压为220V），因此它们的实际功率等于额定功率，通电时间相同。先根据电功公式判断消耗的电能相同，再结合不同用电器的能量转化特点，分析产生热量的多少，纯电阻用电器电能全部转化为内能，非纯电阻用电器还有其他形式的能量转化，从而得出结论。
【解析】
家庭电路的电压为220V，三个用电器的额定电压均为220V，因此它们接入电路时的实际功率均等于额定功率，即$P=180W$。已知通电时间$t$相同，根据电功公式$W=Pt$，可知三个用电器消耗的电能$W$相同。
接下来分析能量转化：电冰箱工作时，电能主要转化为机械能，仅少部分转化为内能；电脑工作时，电能一部分转化为内能，另一部分转化为光能、机械能等；电热毯是利用电流的热效应工作的，消耗的电能全部转化为内能。因此，在通电时间相同的情况下，电热毯产生的热量最多。
【答案】
C
【知识点】
电功与热量的关系、能量转化
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化规律，核心是区分纯电阻与非纯电阻用电器的热量产生，易错点在于误将消耗的电能等同于产生的热量，需明确只有纯电阻用电器消耗的电能全部转化为内能。
【难度系数】
0.5
8.阻值为$R$的电阻接入电压为$U$的电路中,每分钟产生的热量为$Q$,那么当两个阻值均为$R$的电阻并联后接入电压仍为$U$的电路中时,每分钟电路总共产生的热量是(
A.$4Q$
B.$2Q$
C.$\frac{1}{2}Q$
D.$\frac{1}{4}Q$
B
)。A.$4Q$
B.$2Q$
C.$\frac{1}{2}Q$
D.$\frac{1}{4}Q$
答案
8.B 【解析】阻值为R的电阻器接入电压为U的电路中,产生的热量为 $Q = \frac{U^2}{R}t$;两个阻值均为R的电阻器并联后,总电阻变为原来的一半,仍接入电压为U的电路中,由公式 $Q = \frac{U^2}{R}t$ 知,电阻变为原来的一半,电路产生的热量为原来的2倍,所以为2Q。
解析
【分析】
要解决该问题，需结合纯电阻电路的焦耳定律和并联电阻的规律分析：纯电阻电路中，电压恒定的情况下，电流产生的热量可通过公式$Q=\frac{U^2}{R}t$计算；两个相同电阻并联时，总电阻为单个电阻的一半；题目中电压$U$和时间$t$（每分钟）均不变，因此热量与电阻成反比，据此可推导结果。
【解析】
1. 原电阻的热量计算：阻值为$R$的电阻接入电压$U$的电路，时间$t$（1分钟）内产生的热量为$Q=\frac{U^2}{R}t$。
2. 并联后的总电阻：两个阻值均为$R$的电阻并联，总电阻$R_{并}=\frac{R}{2}$。
3. 并联后的热量计算：电压仍为$U$，时间仍为$t$，代入热量公式得$Q'=\frac{U^2}{R_{并}}t=\frac{U^2}{\frac{R}{2}}t=2×\frac{U^2}{R}t=2Q$。
【答案】
B
【知识点】
焦耳定律、并联电阻的计算
【点评】
本题考查纯电阻电路中焦耳定律的应用及并联电阻的特点，属于基础题型，核心是掌握电压恒定条件下热量与电阻的关系，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决该问题，需结合纯电阻电路的焦耳定律和并联电阻的规律分析：纯电阻电路中，电压恒定的情况下，电流产生的热量可通过公式$Q=\frac{U^2}{R}t$计算；两个相同电阻并联时，总电阻为单个电阻的一半；题目中电压$U$和时间$t$（每分钟）均不变，因此热量与电阻成反比，据此可推导结果。
【解析】
1. 原电阻的热量计算：阻值为$R$的电阻接入电压$U$的电路，时间$t$（1分钟）内产生的热量为$Q=\frac{U^2}{R}t$。
2. 并联后的总电阻：两个阻值均为$R$的电阻并联，总电阻$R_{并}=\frac{R}{2}$。
3. 并联后的热量计算：电压仍为$U$，时间仍为$t$，代入热量公式得$Q'=\frac{U^2}{R_{并}}t=\frac{U^2}{\frac{R}{2}}t=2×\frac{U^2}{R}t=2Q$。
【答案】
B
【知识点】
焦耳定律、并联电阻的计算
【点评】
本题考查纯电阻电路中焦耳定律的应用及并联电阻的特点，属于基础题型，核心是掌握电压恒定条件下热量与电阻的关系，难度较低。
【难度系数】
0.7
9. 图18-4-2是电吹风工作原理的电路图，其铭牌上的部分信息如下表格所示，当电吹风正常工作且吹热风时，电热丝R的功率为（
A.100 W
B.800 W
C.900 W
D.1000 W
B
）。A.100 W
B.800 W
C.900 W
D.1000 W
答案
9.B 【解析】$P_R = P_{\mathrm{总}} - P_{\mathrm{M}} = 900\ \mathrm{W} - 100\ \mathrm{W} = 800\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】首先明确电吹风的工作逻辑：吹热风时，电动机和电热丝同时工作，两者并联，总功率为两者功率之和；吹冷风时仅电动机工作，功率为电动机的功率。要计算吹热风时电热丝的功率，只需用吹热风的总功率减去电动机单独工作（吹冷风）的功率即可。
【解析】当电吹风正常工作且吹热风时，电动机M与电热丝R并联，总功率$P_{\mathrm{总}}=900\ \mathrm{W}$；吹冷风时只有电动机工作，其功率$P_{\mathrm{M}}=100\ \mathrm{W}$。由于并联电路中各用电器独立工作，电热丝的功率等于总功率减去电动机的功率，即$P_R = P_{\mathrm{总}} - P_{\mathrm{M}} = 900\ \mathrm{W} - 100\ \mathrm{W} = 800\ \mathrm{W}$。
【答案】B
【知识点】电功率计算；并联电路功率
【点评】本题结合电吹风的实际应用考查电功率计算，核心是理解吹热风时总功率为电动机与电热丝功率之和，属于基础电功率应用题目，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】当电吹风正常工作且吹热风时，电动机M与电热丝R并联，总功率$P_{\mathrm{总}}=900\ \mathrm{W}$；吹冷风时只有电动机工作，其功率$P_{\mathrm{M}}=100\ \mathrm{W}$。由于并联电路中各用电器独立工作，电热丝的功率等于总功率减去电动机的功率，即$P_R = P_{\mathrm{总}} - P_{\mathrm{M}} = 900\ \mathrm{W} - 100\ \mathrm{W} = 800\ \mathrm{W}$。
【答案】B
【知识点】电功率计算；并联电路功率
【点评】本题结合电吹风的实际应用考查电功率计算，核心是理解吹热风时总功率为电动机与电热丝功率之和，属于基础电功率应用题目，难度适中。
【难度系数】0.7
10.(2022,株洲)图18-4-3所示的是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过$R_1$、$R_2$的电流分别为$I_1$、$I_2$，则(
A.$I_1 = I_2$，A管中的液面较低
B.$I_1 = I_2$，A管中的液面较高
C.$I_1 ＞ I_2$，A管中的液面较低
D.$I_1 ＞ I_2$，A管中的液面较高
图18-4-3
D
)。A.$I_1 = I_2$，A管中的液面较低
B.$I_1 = I_2$，A管中的液面较高
C.$I_1 ＞ I_2$，A管中的液面较低
D.$I_1 ＞ I_2$，A管中的液面较高
图18-4-3
答案
10.D 【解析】由题图可知,右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以$I_1 ＞ I_2$,选项A、B错误;由 $Q = I^2Rt$ 可知,通电时间相同时,$I_1 ＞ I_2$,$R_1 = R_2 = 5\ \Omega$,所以左侧电阻丝产生的热量较多,A管中的液面较高。故选项D正确。
解析
【分析】
首先分析电路连接：右侧两个5Ω电阻并联后，与左侧R₁串联。根据串并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，可判断I₁与I₂的大小关系；再结合焦耳定律Q=I²Rt，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，导体产生的热量越多，容器内空气温度越高、压强越大，U形管液面高度差越大，据此判断液面高低。
【解析】
由实验装置可知，右侧的两个5Ω电阻并联后，与左侧的R₁（5Ω）串联。根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，因此通过R₁的电流I₁大于通过R₂的电流I₂，排除A、B选项；根据焦耳定律公式Q=I²Rt，通电时间t相同，R₁=R₂=5Ω，I₁＞I₂，所以左侧电阻R₁产生的热量更多，左侧容器内空气吸收热量后温度升高更明显，压强更大，导致连接左侧容器的A管液面更高，因此C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
焦耳定律、串并联电路电流规律
【点评】
本题考查探究电流产生热量的实验，需掌握串并联电路的电流特点和焦耳定律的应用，利用转换法通过U形管液面高度差反映热量多少，属于基础实验题，需熟练掌握控制变量法和转换法的应用。
【难度系数】
0.5
首先分析电路连接：右侧两个5Ω电阻并联后，与左侧R₁串联。根据串并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，可判断I₁与I₂的大小关系；再结合焦耳定律Q=I²Rt，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，导体产生的热量越多，容器内空气温度越高、压强越大，U形管液面高度差越大，据此判断液面高低。
【解析】
由实验装置可知，右侧的两个5Ω电阻并联后，与左侧的R₁（5Ω）串联。根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，因此通过R₁的电流I₁大于通过R₂的电流I₂，排除A、B选项；根据焦耳定律公式Q=I²Rt，通电时间t相同，R₁=R₂=5Ω，I₁＞I₂，所以左侧电阻R₁产生的热量更多，左侧容器内空气吸收热量后温度升高更明显，压强更大，导致连接左侧容器的A管液面更高，因此C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
焦耳定律、串并联电路电流规律
【点评】
本题考查探究电流产生热量的实验，需掌握串并联电路的电流特点和焦耳定律的应用，利用转换法通过U形管液面高度差反映热量多少，属于基础实验题，需熟练掌握控制变量法和转换法的应用。
【难度系数】
0.5
