184焦耳定律（講義）教師版

人教版八年級(jí)物理上冊(cè)第18章《電功率》第4節(jié)焦耳定律講義（知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解）序號(hào)知識(shí)點(diǎn)難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計(jì)一焦耳定律★★6624二焦耳定律公式的應(yīng)用★66一、焦耳定律：1.焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。2.計(jì)算公式：（1）Q=I2Rt（適用于所有純電阻電路）；（2）對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出：①串聯(lián)電路中常用公式：Q=I2Rt；并聯(lián)電路中常用公式：②無(wú)論用電器串聯(lián)或并聯(lián)；計(jì)算在一定時(shí)間所產(chǎn)生的總熱量常用公式：Q=Q1+Q2+…Qn③分析電燈、電爐等電熱器問(wèn)題時(shí)往往使用：3.實(shí)驗(yàn)：研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)；4.方法：根據(jù)煤油在玻璃管里上升的高度來(lái)判斷電流通過(guò)電阻絲通電產(chǎn)生電熱的多少。（1）實(shí)驗(yàn)采用煤油的目的：煤油比熱容小，在相同條件下吸熱溫度升高的快；（2）應(yīng)用：電熱器；是利用電流熱效應(yīng)而制成的發(fā)熱設(shè)備；主要有烤箱、電爐、電熱毯、電熨斗等。5.電動(dòng)機(jī)：（1）消耗的總電能時(shí)，用公式：W=UIt；（2）計(jì)算電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱：Q=I2Rt?！纠}1】下列事例，屬于防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害的是（）A．電熱孵化器孵小雞B．電熱水壺?zé)瓹．電熨斗熨衣服D．電腦防熱風(fēng)扇【答案】D【解析】解：A、用電熱孵化器孵小雞，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于利用電流的熱效應(yīng)，故A不符合題意；B、使用電熱水壺?zé)?，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于利用電流的熱效應(yīng)，故B不符合題意；C、用電熨斗熨衣服，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于利用電流的熱效應(yīng)，故C不符合題意；D、啟動(dòng)電腦防熱風(fēng)扇可給電腦降溫，是為了防止電熱產(chǎn)生危害，故D符合題意。故選：D?！咀兪?】在下列家用電器中與電飯煲的工作原理相同的是（）A．電熱取暖器B．電風(fēng)扇C．電腦D．電視機(jī)【答案】A【解析】解：電飯鍋工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；A、電熱取暖器工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A符合題意；B、電風(fēng)扇工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B不符合題意；C、電腦工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，故C不符合題意；D、電視機(jī)工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，故D不符合題意。故選：A?！纠}2】如圖是探究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)燒瓶中裝著等質(zhì)量、等溫度的煤油，電阻阻值R1＞R2。閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后，記錄兩支溫度計(jì)的示數(shù)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．閉合開(kāi)關(guān)，電阻兩端的電壓關(guān)系為U1＜U2B．通電1min后R2所在的燒瓶溫度計(jì)示數(shù)更高C．溫度計(jì)示數(shù)的變化可反映電阻產(chǎn)生熱量的多少D．該裝置只能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系【答案】C【解析】解：A、由圖可知，電阻R1、R2、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中，通過(guò)三個(gè)電阻的電流是相同的，電阻阻值R1＞R2，根據(jù)U＝IR可知，電阻兩端的電壓關(guān)系為U1＞U2，故A錯(cuò)誤；B、電流相同，通電時(shí)間相同，電阻阻值R1＞R2，根據(jù)Q＝I2Rt可知，R1所在的燒瓶溫度計(jì)示數(shù)更高，故B錯(cuò)誤；C、通電后電流通過(guò)電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化來(lái)判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，故C正確；D、由圖可知，電路中有滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，可以改變電路中的電流，能探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪?】如圖所示，為“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖，你認(rèn)為該電路最適合探究的問(wèn)題是（）（R1≠R2）A．探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間是否有關(guān)？B．探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小是否有關(guān)？C．探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小是否有關(guān)？D．探究電流產(chǎn)生的熱量與溫度的高低是否關(guān)？【答案】C【解析】解：如圖，兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中，電流相同，通電時(shí)間相同，電阻不同，根據(jù)控制變量法可知，該電路最適合探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C?！纠}3】如圖所示電阻絲R1和R2浸沒(méi)在等質(zhì)量煤油中，R1與R3并聯(lián)，以下說(shuō)法正確的是（）A．若R1＝R2，此實(shí)驗(yàn)裝置可用于探究電熱與電阻的關(guān)系B．若R1＝R2，此實(shí)驗(yàn)中放有R1的燒瓶中煤油升溫比較慢C．若R1≠R2，此實(shí)驗(yàn)裝置可以用于探究電熱與電阻的關(guān)系D．此裝置不能研究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系【答案】B【解析】解：A、若R1＝R2，則燒瓶?jī)?nèi)的電阻和通電時(shí)間相同，而通過(guò)兩電阻的電流不同，則此裝置是探究電熱與電流的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、若R1＝R2，由圖可知，R2在干路上，而R1在支路上，所以通過(guò)R2的電流大于通過(guò)R1的電流，根據(jù)Q＝I2Rt可知，電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量較多，則放有R2的燒瓶?jī)?nèi)的煤油升溫較快，即放有R1的燒瓶中煤油升溫比較慢，故B正確；C、由于通過(guò)R1、R2的電流始終不等，所以無(wú)法探究電熱與電阻的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D、只要用相同的燒瓶加熱不同的時(shí)間即可研究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選：B。【變式3】如圖所示，在探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置中，兩個(gè)透明容器中分別接入了電阻絲R1和R2，且密封著等量的空氣。將導(dǎo)線a和b接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．若R1和R2阻值不相等，則可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系B．金屬盒中空氣內(nèi)能的增大是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的 C．因?yàn)闆](méi)有秒表，所以該裝置不能探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系D．實(shí)驗(yàn)時(shí)若左側(cè)U形管中液面高度差有變化，右側(cè)沒(méi)有，可能是R2斷路【答案】D【解析】解：A、若R1和R2阻值不相等，由于通過(guò)這兩個(gè)電阻的電流也是不同的，故不能探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、電阻絲通電后會(huì)產(chǎn)生熱量，空氣吸收熱量，所以空氣的內(nèi)能是通過(guò)熱傳遞增大的，故B錯(cuò)誤；C、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)可以改變電路中通過(guò)電流的時(shí)間，能探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D、實(shí)驗(yàn)時(shí)若U形管中右側(cè)液面的高度沒(méi)有變化，可能是R2斷路，也可能是U形管密封不嚴(yán)，有漏氣的現(xiàn)象，故D正確。故選：D?！纠}4】如圖是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。四個(gè)相同的透明容器中密封著質(zhì)量相等的空氣，將1、2和3、4導(dǎo)線分別接到電源兩端。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲裝置可以用來(lái)探究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系B．圖中透明容器和U形管是利用連通器原理工作的C．觀察圖乙中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可知d容器中電阻絲的阻值較大D．圖乙實(shí)驗(yàn)中，通電一段時(shí)間U形管兩側(cè)液面高度差為零一定是電路斷路【答案】C【解析】解：A、圖甲裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右＝I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I左＝I內(nèi)+I外，所以，I左＞I內(nèi)，燒瓶?jī)?nèi)的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時(shí)間相等，電流不同，所以此裝置可以用來(lái)探究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、上端開(kāi)口、底部連通的容器是連通器，而透明容器和U形管必須密封性好，所以透明容器和U形管不是連通器，故B錯(cuò)誤；C、乙圖中，右側(cè)U形管中液柱上升幅度更大。根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電流和通電時(shí)間相等，根據(jù)Q＝I2Rt可知，通電一段時(shí)間后，裝置d容器內(nèi)電阻大，產(chǎn)生的熱量多，故C正確；（3）圖乙實(shí)驗(yàn)中，通電一段時(shí)間U形管兩側(cè)液面高度差為零，有可能是電路斷路，也有可能是兩電阻產(chǎn)生的熱量相等，根據(jù)Q＝I2Rt可知，當(dāng)Q、I、t都相同時(shí)R相等，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪?】如圖所示是探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，下列說(shuō)法不正確的是（）A．乙圖實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系B．甲圖通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大C．甲、乙實(shí)驗(yàn)裝置都是利用U形管中液體的熱脹冷縮來(lái)反映電阻絲放出熱量多少的D．乙圖中左右兩容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量之比為4：1【答案】C【解析】解：A、乙圖實(shí)驗(yàn)裝置中兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與一個(gè)5Ω的電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右邊兩個(gè)電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I右＝I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右＝I1+I2，兩電阻的阻值相等，則支路中電流相等，即I1＝I2，所以右邊容器中通過(guò)電阻的電流是左側(cè)通過(guò)電流的一半，左右側(cè)兩容器內(nèi)電阻相同，所以該裝置是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故A正確；B、甲圖實(shí)驗(yàn)裝置中兩個(gè)電阻串聯(lián)接入電路，通過(guò)兩電阻的電流相等，右邊容器內(nèi)的電阻比左邊大，由Q＝I2Rt可知，右邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；因此通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面的高度差更大，故B正確；C、該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中空氣的熱脹冷縮來(lái)反應(yīng)熱的多少，雖然產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但可以通過(guò)U形管液面高度差的變化來(lái)反映，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右邊兩個(gè)電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I右＝I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右＝I1+I2，兩電阻的阻值相等，則支路中電流相等，即I1＝I2=1根據(jù)Q＝I2Rt可得右邊電阻產(chǎn)生的熱量Q右＝（I右）2Rt，左邊電阻產(chǎn)生的熱量Q左＝（I1）2Rt=(則：Q右故選：C。【例題5】在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，容器內(nèi)的電阻連接情況如圖所示，通電后，觀察U形管中液面高度的變化。則（）A．甲、乙、丙三個(gè)容器內(nèi)的導(dǎo)體，電流相等B．通電一段時(shí)間后，U形管中液面高度變化最大的是乙C．要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，需觀察甲、丙兩個(gè)U形管中液面高度的變化D．要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，需觀察甲、乙兩個(gè)U形管中液面高度的變化【答案】B【解析】解：（1）丙容器中兩電阻并聯(lián)后再與甲、乙兩容器中的電阻串聯(lián)接入電路，根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過(guò)甲、乙兩容器中的電阻的電流相同，都大于通過(guò)丙容器中的電阻的電流，故A錯(cuò)誤；（2）甲容器中的電阻與丙容器中的電阻相同，電流不同，要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，需觀察甲、丙兩個(gè)U形管中液面高度的變化，故D錯(cuò)誤；（3）通過(guò)甲容器中的電阻與乙容器中的電阻的電流相同，兩容器中的電阻不同，要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，需觀察甲、乙兩個(gè)U形管中液面高度的變化，故C錯(cuò)誤；（4）甲、乙裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)他們的電流I與通電時(shí)間t相同，左邊甲容器中的電阻小于右邊乙容器中的電阻，由Q＝I2Rt可知，右邊乙容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；甲、丙裝置中，丙裝置并聯(lián)一個(gè)相同阻值的電阻，再將容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)他們的電阻與通電時(shí)間t相同，左邊甲容器中的電阻流大于右邊丙容器中的電流，由Q＝I2Rt可知，甲容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；所以通電一段時(shí)間后，U形管中液面升高的高度最高的是乙，故B正確。故選：B?！咀兪?】在“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置（兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣）。下列說(shuō)法正確的是（）①U形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的②圖甲裝置能探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系③圖乙實(shí)驗(yàn)過(guò)程中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該等于10Ω④用圖甲中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象A．①② B．②③ C．②④ D．③④【答案】C【解析】解：①、U形管內(nèi)液面高度變化是由容器內(nèi)氣體受熱膨脹引起的，故①錯(cuò)誤；②、由圖甲可知，兩阻值不同的電阻絲串聯(lián)，通過(guò)兩電阻絲的電流相同，探究的電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體的電阻是否有關(guān)，故②正確；③、乙實(shí)驗(yàn)是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，通過(guò)它們的電流不同、通電時(shí)間都相同和電阻要相同，右邊容器中的電阻要等于左邊容器中的電阻5Ω，故③錯(cuò)誤；④、圖甲中兩電阻串聯(lián)，電阻不同，通過(guò)兩電阻的電流相同，10Ω電阻產(chǎn)生的熱量更多，電爐絲與和它相連的導(dǎo)線也是電阻不同，電流相同，電爐絲電阻更大，產(chǎn)生的熱量更多，故④正確；故選：C?！纠}6】如圖是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣。（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察液面高度的變化來(lái)比較電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫（填“轉(zhuǎn)換法”或“等效替代”）。（2）圖甲可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系，圖乙可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。（3）接好甲電路，閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后，（填“左”或“右”）側(cè)U形管中液面高度變化大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，越大，所產(chǎn)生的熱量越多?！敬鸢浮浚?）轉(zhuǎn)換法；（2）電阻；電流；（3）右；電阻?！窘馕觥拷猓海?）電流產(chǎn)生的熱量不便于用眼睛直接觀察和測(cè)量，通過(guò)U形管內(nèi)液柱的高度差來(lái)反映，這種方法是初中物理常用的轉(zhuǎn)換法；（2）由圖甲可知，兩個(gè)盒中的電阻絲串聯(lián)，通過(guò)兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，研究的是：當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系；因?yàn)椴⒙?lián)電路中的電阻比任何一個(gè)電阻都小，當(dāng)乙圖中右側(cè)盒外連接的5Ω電阻后，右側(cè)5Ω的電阻分壓較小，由此可知，右側(cè)電阻的電流減小，因此乙圖中右側(cè)盒外連接的5Ω電阻的作用是改變右側(cè)電阻的電流；把電阻接在盒子外側(cè)，是為了控制好變量，不改變右側(cè)盒內(nèi)電阻，便于探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩電阻絲串聯(lián)時(shí)通過(guò)它們的電流相等；由Q＝I2Rt可知，在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，右側(cè)電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多。故答案為：（1）轉(zhuǎn)換法；（2）電阻；電流；（3）右；電阻。【變式6】圖中為研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置。在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿初溫相同的煤油，插入兩個(gè)相同的溫度計(jì)，瓶中電阻絲為定值電阻，其關(guān)系為R甲＞R乙。（1）圖中的兩段電阻絲連接的方式為（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；（2）實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察來(lái)判斷電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；（3）閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間，觀察到甲瓶中煤油的溫度高于乙瓶。這表明：在相同時(shí)，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；（4）實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中用到兩個(gè)物理研究方法是法和法?！敬鸢浮浚?）串聯(lián)；（2）溫度計(jì)升高的示數(shù)；（3）電流和通電時(shí)間；電阻；（4）控制變量；轉(zhuǎn)換?！窘馕觥拷猓海?）根據(jù)實(shí)物圖可知，電路中只有一條電流的路徑，為串聯(lián)電路；（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)溫度計(jì)升高的示數(shù)反應(yīng)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；（3）兩個(gè)電阻串聯(lián)，通電時(shí)間和電流相同，電阻的大小不同，合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間，甲瓶中的電阻的阻值大，甲瓶中煤油的溫度高于乙瓶，這說(shuō)明甲產(chǎn)生的熱量多，故結(jié)論為：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；（4）實(shí)驗(yàn)中采用的方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法。故答案為：（1）串聯(lián)；（2）溫度計(jì)升高的示數(shù)；（3）電流和通電時(shí)間；電阻；（4）控制變量；轉(zhuǎn)換。二、焦耳定律公式的應(yīng)用：【例題7】如圖所示，給電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而用手觸摸與之連接的導(dǎo)線卻不覺(jué)得燙手，這是因?yàn)椋ǎ〢．電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生熱效應(yīng)B．通過(guò)電爐絲的電流比通過(guò)導(dǎo)線的電流大得多C．電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻小得多D．電爐絲消耗的電功率比導(dǎo)線消耗的電功率大得多【答案】D【解析】解：A、由于導(dǎo)線有電阻，電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線會(huì)發(fā)熱，產(chǎn)生熱效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；BCD、電爐在使用時(shí)，電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相等，通電時(shí)間t相同，由于R電爐絲＞R導(dǎo)線，根據(jù)Q＝I2Rt可知，電流產(chǎn)生的熱量：Q電爐絲＞Q導(dǎo)線，根據(jù)P＝I2R知，導(dǎo)線消耗的電功率比電爐絲消耗的電功率小，因而出現(xiàn)電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱的現(xiàn)象；故BC錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！咀兪?】小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)給家中的電燈通電后，燈絲熱得發(fā)光，而與燈泡串聯(lián)的導(dǎo)線溫度幾乎感覺(jué)不到變化，對(duì)這一現(xiàn)象的解釋，正確的是（）A．通過(guò)燈絲的電流大些B．電流在導(dǎo)線中不發(fā)生熱效應(yīng)C．制成燈絲的材料電阻較小D．導(dǎo)線和燈絲中的電流相同，但燈絲電阻更大【答案】D【解析】解：因?yàn)闊艚z和導(dǎo)線串聯(lián)，所以通過(guò)燈絲和導(dǎo)線的電流、通電時(shí)間都相同，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt，燈絲電阻大，產(chǎn)生熱量多，而導(dǎo)線電阻非常小，產(chǎn)生的熱量就很小，所以電燈通電后，燈絲熱得發(fā)光，而與燈泡串聯(lián)的導(dǎo)線溫度幾乎感覺(jué)不到變化。故選項(xiàng)A、B、C都不正確，D選項(xiàng)正確。故選：D。【例題8】甲、乙兩電熱器的電阻之比為4：3，通過(guò)的電流之比為1：2，則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A．1：3B．2：3C．3：8D．3：2【答案】A【解析】解：已知甲乙電熱器的電阻之比為：R甲R(shí)乙則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為：Q甲故選：A?！咀兪?】甲、乙兩電熱絲電阻之比為2：3，通過(guò)的電流之比為3：1，則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A．2：1B．6：1C．1：2D．1：6【答案】B【解析】解：由題意可知，R甲：R乙＝2：3，I甲：I乙＝3：1，由Q＝I2Rt可得，在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比：Q甲故選：B?！纠}9】?jī)蓚€(gè)電熱器的電阻之比是3：2，把它們并聯(lián)在電路中使用，在相同時(shí)間內(nèi)它們放出的熱量之比是（）A．3：2 B．2：3 C．9：4 D．4：9【答案】B【解析】解：兩個(gè)電熱器并聯(lián)在電路中使用，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，兩個(gè)電熱器兩端的電壓相等，由Q＝I2Rt=U2R故選：B。【變式9】電阻R1和R2串聯(lián)，兩端電壓之比為2：1，開(kāi)關(guān)閉合后，關(guān)于二者產(chǎn)生熱量的說(shuō)法正確的是（）A．兩電阻產(chǎn)生熱量相同B．兩電阻產(chǎn)生熱量之比為2：1C．兩電阻產(chǎn)生熱量之比為1：2D．沒(méi)有通電時(shí)間，無(wú)法比較產(chǎn)生熱量多少【答案】B【解答】解：電阻R1和R2串聯(lián)，兩端電壓之比為2：1，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，其電阻之比為：R1：R2＝2：1；串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)Q＝I2Rt可知，在相同時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)R1和R2產(chǎn)生的熱量之比等于電阻之比，所以產(chǎn)生熱量之比為2：1，故B正確。故選：B?！纠}10】如圖所示電路中，電源電壓為4.5V保持不變，小燈泡標(biāo)有“2.5V0.5W”字樣，閉合開(kāi)關(guān)后小燈泡L恰好正常發(fā)光，假設(shè)燈絲電阻不變。求：（1）定值電阻R的阻值；（2）通電10s電流通過(guò)定值電阻R產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）定值電阻R的阻值為10Ω；（2）通電10s電流通過(guò)定值電阻R產(chǎn)生的熱量為4J?！窘馕觥拷猓海?）小燈泡正常發(fā)光，由P＝UI的通過(guò)小燈泡的電流為：IL=P所以通過(guò)定值電阻的電流為IR＝IL＝I＝0.2A，定值電阻兩端的電壓為：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，R的阻值為：R=U（2）由焦耳定律Q＝I2Rt得通電10秒電阻R產(chǎn)生的熱量為：Q＝IR2Rt＝（0.2A）2×10Ω×10s＝4J。答：（1）定值電阻R的阻值為10Ω；（2）通電10s電流通過(guò)定值電阻R產(chǎn)生的熱量為4J?！咀兪?0】如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡L兩端的電壓為12V，消耗的電功率為6W，電流表示數(shù)為1.1A。求：（1）通過(guò)燈泡L的電流是多少安？（2）定值電阻R的阻值是多少歐？（3）該電路工作5min，定值電阻R產(chǎn)生的熱量是多少焦？【答案】（1）通過(guò)燈泡L的電流是0.5安；（2）定值電阻R的阻值是20歐；（3）該電路工作5min，定值電阻R產(chǎn)生的熱量是2160J。【解析】解：由電路圖可知，電阻R與燈泡并聯(lián)，電流表測(cè)干路的電流。（1）由P＝UI可得燈泡L的電流為：IL=P（2）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過(guò)電阻的電流為：IR＝I﹣IL＝1.1A﹣0.5A＝0.6A；所以，電源的電壓U＝UL＝12V，由I=UR可得R的阻值：R（3）定值電阻R在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：Q＝W＝UIRt＝12V×0.6A×5×60s＝2160J。答：（1）通過(guò)燈泡L的電流是0.5安；（2）定值電阻R的阻值是20歐；（3）該電路工作5min，定值電阻R產(chǎn)生的熱量是2160J?！纠}11】一個(gè)電熱水壺，其銘牌標(biāo)注了額定電壓為220V，額定功率為1800W。該電熱水壺正常工作時(shí)，將1.5L水加熱，使溫度從20℃升高到80℃，所用時(shí)間為250s，則該電熱水壺的加熱效率是（）A．75%B．84%C．88%D．95%【答案】B【解析】解：（1）電熱水壺加熱250s消耗的電能：W＝Pt＝1800W×250s＝450000J；（2）1.5L水的質(zhì)量為：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg；水吸收的熱量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（80℃﹣20℃）＝378000J；（3）電熱水壺的加熱效率：η=QW×故選：B?！咀兪?1】某家用電熱水壺有加熱和保溫兩擋，內(nèi)部電路簡(jiǎn)化示意圖如圖甲所示，其中S是單刀雙擲開(kāi)關(guān)，R1和R2均為阻值不變的電熱絲。使用該電熱水壺在額定電壓下工作，其消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），則下列說(shuō)法中正確的是（）A．開(kāi)關(guān)S打到1時(shí)電熱水壺處于保溫狀態(tài)B．R2的阻值為110ΩC．整個(gè)工作過(guò)程中消耗電能為4.51×105JD．加熱過(guò)程使1kg的水溫度升高了80℃，則加熱效率為74.5%【答案】C【解析】解：A、由圖甲可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到1時(shí)，只有電阻R1接入電路，此時(shí)電路總電阻最小，由P=UB、由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到2時(shí)，電阻R1、R2串聯(lián)接入電路，此時(shí)電路總電阻最大，由P=U由圖乙所示圖像可知，加熱功率P加熱＝1210W，保溫功率：P保溫＝440W，由P=U2R可知，RR串＝R1+R2=U電阻R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝110Ω﹣40Ω＝70Ω，故B錯(cuò)誤；C、由圖乙可知，整個(gè)工作過(guò)程中，加熱時(shí)間t加熱＝300s，加熱過(guò)程消耗的電能：W加熱＝P加熱t(yī)加熱＝1210W×300s＝3.63×105J，保溫時(shí)間t保溫＝500s﹣300s＝200s，保溫過(guò)程消耗的電能：W保溫＝P保溫t保溫＝440W×200s＝0.88×105J，整個(gè)工作過(guò)程中消耗電能：W＝W加熱+W保溫＝3.63×105J+0.88×105J＝4.51×105J，故C正確；D、電熱水壺在加熱過(guò)程中消耗的電能：W加熱＝3.63×105J，水吸收的熱量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×80℃＝3.36×105J，加熱效率：η=Q故選：C。【例題12】下表是小欣家電熱水壺的銘牌，在正常工作時(shí)，若將如圖所示該電熱水壺裝滿水。（不計(jì)熱量損失，水