1、专题专题 28 焦耳定律焦耳定律 考点一考点一 电流的热效应电流的热效应 1 （2020 安徽宣城市 ）在九年级复习的过程中，小聪同学对物理知识点做了如下总结，其 中正确的是（ ） A 图中小球摆动过程中，小球受重力和绳子的拉力对小球做了功 B 图中墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动 越剧烈 C 图中小球 c 带正电，则 b 球一定带正电，a 球一定带负电 D 图中电暖器，若用超导体替代电热丝效果会更好 2 （2020 安徽芜湖市 九年级期末）下列说法不正确的是（ ） A火箭用液态氢做燃料主要是氢气的热值大 B功率大的机械比功率小的机械做功一定快 C物体的内能增加，一定是从外界
2、吸收热量 D电视机后盖的散热窗是防止电流的热效应造成的危害 3 （2020 安徽九年级其他模拟）下列用电器中，利用电流热效应工作的是 A计算器 B电热水壶 C收音机 D电冰箱 4（2020 安徽全国 九年级单元测试） 当温度降低到一定程度时， 某些物质的电阻会变为零， 这种现象叫超导 常温下超导体的应用有着十分诱人的前景 下面的几个电路元件可用超导 体制作的是 A电阻箱的电阻丝 B电动机的线圈 C电炉的电热丝 D白炽灯泡的灯丝 5 （2020 安徽安庆市 九年级期末）一台“220V 60W”的电扇，一个“220V 60W”的白炽灯， 一个“220V 60W”的电烙铁，将它们并联接在 220V
3、的电压下，在相同的时间内，比较它们产 生的热量，则（ ） A白炽灯最多 B电烙铁最多 C电扇最多 D都一样多 6 （2020 安徽九年级一模）石墨烯是一种高分子构成的片状结构材料，这种材料在一定条 件下电阻可以降为零，它是由我国少年科学家曹原发现的，这一特点可以在生活中用于 _（选填“电饭锅发热丝”、“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”） 。 7 （2020 安徽宣城市 九年级期末）如图所示，将长短和粗细相同、材料不同的金属丝分别 接入电路，当把铜丝接入电路后，闭合开关，小灯泡发光较亮。现生活中，若想制作电阻加 热元件，根据你的分析应选择_材料较好。 （选填“铜丝”或“镍铬合金丝”） 8 （202
4、0 安徽合肥市 九年级期末）甲、乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W” 字样，把它们串联在 220V 的电路中，在相同时间内产生热量较多的是_（选填“甲”或 “乙”）电炉：它们串联时甲电炉消耗的电功率与它们并联在 220V 的电路中时甲电炉消耗 的电功率之比为_。 9 （2020 安徽全国 九年级单元测试）如图所示为“iPad”的充电器，参数标有 5V 2.1A，表示 充电电压是 5V，最大输出电流 2.1A，电板充满电所储存的电能是 113400J若“iPad”充电时 以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要_小时，小明觉得充电时间太长了，他想 为什么苹果公司在设计时
5、不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电， 于是他请教了 科学老师， 老师告诉了他一个信息， 影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热， 小明恍然大悟， 请你解释其中的原因_。 10 （2020 安徽全国 九年级单元测试）寒冷的天气下，远距离输电线路上结冰严重，威胁 电网安全， 必须及时除霜熔冰 中国电力科学研究院和湖南电力试验研究已成功研制出比较 先进的直流熔冰装置该装置可输出 1 至 2 万千瓦的功率和高达 6000 安的电流，最长融冰 距离近 200 公里，可有效避免因线路结冰而倒杆断线如图所示，相距几十公里的甲、乙两 地有三条输电线 1、2、3，熔冰装置建在乙地，进行熔冰时，先切断电网的
6、交流电，将熔冰 装置上的“+”、“”两个输出接线端接到需要熔冰的输电导线上。 （1）请合理猜想该熔冰装置进行熔冰工作的基本原理是_，在熔冰过程中，_能转化 为_。 （2）若要对甲、乙两地之间的“1”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导 线，进行切实可行的连接，实现熔冰。 （_） 考点二考点二 焦耳定律焦耳定律 11 （2021 安徽淮北市 九年级期末）随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若 出现如图所示的情形，会导致连接插座的导线发热，稍不小心就会导致火灾，究其原因是 （ ） A电路中的用电器用电时间太长 B电路中的用电器的总功率过大 C电路中的用电器过多 D电路中的用
7、电器的总电阻过大 12 （2020 安徽全国 九年级单元测试）如右图所示，两透明容器中密封着等质量的空气， 通电 t 秒后（两容器都不向外放热） ，下列说法正确的是（ ） A两容器中电阻产生的热量相同 B右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍 C右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍 D右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍 13 （2020 安徽九年级二模）如图所示为测量灯泡 L 正常工作时电阻的电路图。已知：滑动 变阻器最大阻值 30，理想电压表量程为 03V，理想电流表量程均为 00.6A，按电路图连 接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑
8、片 P 至某一位置时，灯泡 L 恰好正常发光，发 现电压表的示数为 2.5V，电流表 A1的示数为 0.4A，电流表 A2的示数为 0.5A，此时，滑动 变阻器 aP 间电阻为 R1，bP 间电阻为 R2。求： (1)正常发光时灯泡电阻 RL的大小； (2) R1的阻值大小； (3)10s内电流通过电阻 R1和 R2所产生的热量之和。 14（2020 安徽九年级专题练习） 如图所示的电路中， 只闭合 S1时， 通过 R2 的电流是 1.5 A， R130 ，R220 求： （1）电源电压是多大； （2）只闭合 S2时，通电 20 s 电流通过 R1产生的电热是多少； （3） 使开关通断情况发生
9、变化， 整个电路消耗的最小电功率 P和最大电功率P之比是多少 15 （2021 安徽合肥市 九年级期末）用如图所示的装置来探究“焦耳定律”的实验中，将 A、 B 两个接线柱接入某电路中时，若已知通过 R1的电流为 1A，则 R2通电 3min 产生的热量为 _J。 16 （2021 安徽阜阳市 九年级期末）美的电烤箱是一种厨房电器，一般为封闭或半封闭结 构，可以用来加工一些面食，如面包，pizza，也可以做蛋挞、小饼之类的点心。某品牌的 电烤箱的额定功率为 1000W， 额定电压为 220V， 该电烤箱正常工作 2h 产生的热量为_J。 17 （2020 安徽淮南市 九年级期末）电炉中的电热丝
10、通电一段时间后变得很烫，而连接电 炉的导线却不怎么热，主要是因为导线与电热丝的_（选填“电流”或“电阻”）不同。 18 （2020 安徽淮南市 九年级期末）如图所示，电源电压恒为 12V，闭合开关 S，当滑动变 阻器的阻值为 10 时，电压表的示数为 10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的 功率是_W； 若电动机内部线圈的电阻为 2， 则通电 10min 电流通过电动机内部线圈产 生的热量是_J。 19 （2020 安徽中考真题）如图所示的电路中，电源电压 U=9V，电阻 R1=200，R2=100， 则通电 1min 该电路产生的热量为_J。 20 （2020 安徽芜湖市 九年级其他
11、模拟）把一只标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻 R 串联 后接在电压为 12V 的电源上，如图所示，小灯泡恰能正常发光。该电路工作 20s，定值电阻 产生的热量是_J。 考点三考点三 欧姆定律与电功的综合欧姆定律与电功的综合 21 （2020 安徽芜湖市 九年级期末）将两只额定电压相同的小灯泡 L1、L2串联在电路中， 如图所示，闭合开关后，发现灯 L1较亮，灯 L2较暗，其原因是 A灯 L1额定功率较大 B灯 L1的电阻较大 C灯 L2两端电压较大 D通过灯 L1的电流较大 22 （2020 安徽九年级其他模拟）小明家的电饭锅如图甲，额定电压为 220V，“煮饭”时额 定功率为 1210
12、W， 简化电路如图乙， S1为温控开关， 发热电阻 R1和 R2的阻值不随温度变化， 电阻 R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为 1：16，求： (1)正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？ (2)电阻 R1的阻值为多少欧？ (3)某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表 （如图丙）指示灯每闪烁 4 次所用的时间为 48s。则 R2两端的实际电压为多少伏？ 23 （2020 安徽九年级其他模拟）如图甲所示的养生壶是一种用于保健的煮饮电器，其内部 电路图如图乙所示。它有加热和保温两档，其中 R1是发热电阻，R2是限流电阻。该壶的额 定电压为
13、220V，加热时，养生壶消耗电能的功率为 1000W。当加热到设定温度时，温控开 关启动，养生壶自动切换为保温档。保温时，养生壶消耗电能的功率为 44W。 (1)请判断 S1和 S2中，哪一个是温控开关?简要说明理由； (2)求图乙中 Rl和 R2的阻值； (3)养生壶在保温档工作 10min，Rl产生的热量是多少? 24 （2020 安徽九年级专题练习）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电 路原理图，当开关 S 接触点 2 时，该电饭煲处于_ （填“保温”或“加热”）状态，电 阻 R2的阻值是_， 如图乙是该电饭煲工作时一次做饭过程中电功率与时间的关系图像， 则消耗的电量是_度
14、。 25 （2020 安徽宣城市 九年级期末）现有一只小灯泡上标有“6V 3W”字样，若要把它接到 9V 电源上，为使其正常发光，应串联一个_ 的电阻，若小灯泡正常发光 10s,小灯泡消 耗电能和串联电阻消耗电能之比为_。 26 （2020 安徽九年级其他模拟）某款迷你电饭煲有加热和保温两挡其电路如图所示，已 知 R188 ，R22 112 。开关 S 置于_(填“1”或“2”)时是保温挡，保温 10 min 产 生的热量是_J。 27 （2020 安徽九年级其他模拟）在如图所示的电路里，R1=2，R3=6，电压表 V1的示数 为 3V，电压表 V2的示数为 5V，那么，电阻 R2=_，通电
15、10s，电阻 R2产生的热 量为_J。 28 （2020 安徽九年级其他模拟） 把标有“1A 6W”的 L1和“2A 6W”的 L2两个灯泡并联接入电 路中，如图，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则该电路 中干路电流是_A，两灯消耗的实际总功率为_W。 专题专题 28 焦耳定律焦耳定律 考点一考点一 电流的热效应电流的热效应 1 （2020 安徽宣城市 ）在九年级复习的过程中，小聪同学对物理知识点做了如下总结，其 中正确的是（ ） A 图中小球摆动过程中，小球受重力和绳子的拉力对小球做了功 B 图中墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动 越剧烈 C 图中
16、小球 c 带正电，则 b 球一定带正电，a 球一定带负电 D 图中电暖器，若用超导体替代电热丝效果会更好 【答案】B 【解析】 A小球在摆动过程中，拉力与小球的运动方向始终是垂直的，所以绳子的拉力对小球不做 功，故 A 项错误； B 墨水在热水中扩散的比冷水中快， 说明温度越高， 分子无规则运动越剧烈， 故 B 项正确； C已知 b 球排斥 c 球，根据同种电荷互相排斥可知，b 和 c 一定带同种电荷，小球 c 带正 电，则 b 球一定带正电，a 球吸引 b 球，b 球带电，根据异种电荷相互吸引，a 球可能带与 b 不同的电荷，即 a 球可能带负电，又因为带电体能够吸引轻小物体，a 球可能不带
17、电，故 C 项错误； D由于超导体的电阻为零，电流流过超导体时，导体不会发热，故 D 项错误。 故选 B。 2 （2020 安徽芜湖市 九年级期末）下列说法不正确的是（ ） A火箭用液态氢做燃料主要是氢气的热值大 B功率大的机械比功率小的机械做功一定快 C物体的内能增加，一定是从外界吸收热量 D电视机后盖的散热窗是防止电流的热效应造成的危害 【答案】C 【解析】 A 火箭用液态氢做燃料主要是氢气的热值大， 燃烧相同的质量燃料， 氢气放出的热量更多， A 正确，不合题意； B功率表示做功的快慢，所以功率大的机械比功率小的机械做功一定快，B 正确，不合题 意； C 改变内能的方式有两种， 做功和热
18、传递， 所以物体的内能增加， 不一定从外界吸收热量， 也可能是外界对它做功，C 错误，符合题意； D电视机后盖的散热窗是为了把各电器元件由于电流的热效应产生的热量及时散失掉，防 止电流的热效应造成危害，D 正确，不合题意。 故选 C。 3 （2020 安徽九年级其他模拟）下列用电器中，利用电流热效应工作的是 A计算器 B电热水壶 C收音机 D电冰箱 【答案】B 【解析】 ACD计算器、收音机、电冰箱工作时主要把电能转化为光能、声能和机械能，不是利用 电流热效应工作的，故 ACD 不符合题意； B电热水壶工作时主要把电能转化为内能，是利用了电流的热效应来工作的，故 B 符合题 意。 故选 B。
19、4（2020 安徽全国 九年级单元测试） 当温度降低到一定程度时， 某些物质的电阻会变为零， 这种现象叫超导 常温下超导体的应用有着十分诱人的前景 下面的几个电路元件可用超导 体制作的是 A电阻箱的电阻丝 B电动机的线圈 C电炉的电热丝 D白炽灯泡的灯丝 【答案】B 【解析】 电阻箱的电阻丝、电炉的电热丝和白炽灯泡的灯丝，都是利用电阻工作的，没有电阻他们就 不能工作电动机的线圈若采用超导体，可以减小工作过程中的电能消耗，所以选 B。 故选 B。 5 （2020 安徽安庆市 九年级期末）一台“220V 60W”的电扇，一个“220V 60W”的白炽灯， 一个“220V 60W”的电烙铁，将它们并
20、联接在 220V 的电压下，在相同的时间内，比较它们产 生的热量，则（ ） A白炽灯最多 B电烙铁最多 C电扇最多 D都一样多 【答案】B 【解析】 电扇工作时消耗电能，其主要工作部分是电动机，所以大部分转化为机械能，少部分转化为 内能； 白炽灯工作时把电能转化为内能和光能； 而电烙铁工作时把电能全部转化为内能； 它们都在额定电压下工作，实际功率相同，在相同的时间内，消耗的电能相等，因为只有电 烙铁把电能全转化内能，所以电烙铁产生的热量最多。 故选 B。 6 （2020 安徽九年级一模）石墨烯是一种高分子构成的片状结构材料，这种材料在一定条 件下电阻可以降为零，它是由我国少年科学家曹原发现的，
21、这一特点可以在生活中用于 _（选填“电饭锅发热丝”、“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”） 。 【答案】电动机线圈 【解析】 石墨烯在一定条件下电阻可以降为零，这样的材料叫做超导体；超导体的电阻为 0，电饭煲 发热丝、小灯泡的灯丝都是利用电流热效应工作的，它们不能使用超导体；电动机线圈与电 流的热效应无关，可以使用超导体。 7 （2020 安徽宣城市 九年级期末）如图所示，将长短和粗细相同、材料不同的金属丝分别 接入电路，当把铜丝接入电路后，闭合开关，小灯泡发光较亮。现生活中，若想制作电阻加 热元件，根据你的分析应选择_材料较好。 （选填“铜丝”或“镍铬合金丝”） 【答案】镍铬合金丝 【解析】 根
22、据题意可知， 在相同长度和粗细的情况下， 接入铜丝时灯泡较亮， 说明此时电路电流较大， 那么铜丝的电阻较小，根据 2 QI Rt可知，在相同电流，相同通电时间下，电阻越大发热量 越大，因此电阻加热元件应使用镍铬合金丝。 8 （2020 安徽合肥市 九年级期末）甲、乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W” 字样，把它们串联在 220V 的电路中，在相同时间内产生热量较多的是_（选填“甲”或 “乙”）电炉：它们串联时甲电炉消耗的电功率与它们并联在 220V 的电路中时甲电炉消耗 的电功率之比为_。 【答案】甲 4:9 【解析】 由 P= 2 U R 可得，电炉的电阻为 R=
23、2 U P ，因为甲、乙两只电炉的额定电压相同，额定功率 P 甲R乙； 又因为串联电路中的电流处处相等即通过甲、 乙两只电炉的电流：I甲=I乙，根据 Q=I2Rt 可知，在相同时间内产生的热量 Q 甲Q乙，故串联 时产生热量较多的是甲电炉； 甲电炉的电阻为 R甲= 2 U P 额 额甲 = 2 220V 500W =96.8 乙电炉的电阻为 R乙= 2 U P 额 额乙 = 2 220V 1000W 48.4 串联在 220V 电路中时，甲消耗的实际功率为 P甲实=I2实R甲= 2 U RR 甲乙 R甲= 2 220V 96.848.4 96.8= 2000 9 W 当甲电炉并联在 220V
24、电路中，P甲实=P甲额=500W，所以两种情况下甲消耗的功率之比为 P甲实:P甲实= 2000 9 W:500W=4:9 9 （2020 安徽全国 九年级单元测试）如图所示为“iPad”的充电器，参数标有 5V 2.1A，表示 充电电压是 5V，最大输出电流 2.1A，电板充满电所储存的电能是 113400J若“iPad”充电时 以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要_小时，小明觉得充电时间太长了，他想 为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电， 于是他请教了 科学老师， 老师告诉了他一个信息， 影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热， 小明恍然大悟， 请你解释其中的原
25、因_。 【答案】3 由于电流热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电 板 【解析】 （1）根据WUIt可得，将空电板充满电需要的时间 113400J1 10800s10800h3h 5V2.1A3600 W t UI （2）由于电流热效应，根据焦耳定律，即 2 QI Rt 知，充电电流越大，单位时间电池产生 的热越多，容易损坏电板，减少锂电池寿命，所以充电时不能提高最大输出电流。 10 （2020 安徽全国 九年级单元测试）寒冷的天气下，远距离输电线路上结冰严重，威胁 电网安全， 必须及时除霜熔冰 中国电力科学研究院和湖南电力试验研究已成功研制出比较 先进的直流熔冰装置该装置
26、可输出 1 至 2 万千瓦的功率和高达 6000 安的电流，最长融冰 距离近 200 公里，可有效避免因线路结冰而倒杆断线如图所示，相距几十公里的甲、乙两 地有三条输电线 1、2、3，熔冰装置建在乙地，进行熔冰时，先切断电网的交流电，将熔冰 装置上的“+”、“”两个输出接线端接到需要熔冰的输电导线上。 （1）请合理猜想该熔冰装置进行熔冰工作的基本原理是_，在熔冰过程中，_能转化 为_。 （2）若要对甲、乙两地之间的“1”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导 线，进行切实可行的连接，实现熔冰。 （_） 【答案】电流的热效应 电 内 【解析】 （1） 电流具有热效应、 磁效应及化学
27、效应， 而使冰熔化只需给冰提供热量， 升高冰的温度， 所以利用电流的热效应即可使冰熔化； 在熔化过程中消耗了电能，获得了内能，即电能转化为内能； （2）要使 1、3 同时熔冰，则应将 1、3 两根导线串联接在电源两端，使两导线同时发热， 如图所示： 。 考点二考点二 焦耳定律焦耳定律 11 （2021 安徽淮北市 九年级期末）随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若 出现如图所示的情形，会导致连接插座的导线发热，稍不小心就会导致火灾，究其原因是 （ ） A电路中的用电器用电时间太长 B电路中的用电器的总功率过大 C电路中的用电器过多 D电路中的用电器的总电阻过大 【答案】B 【解析】 A
28、电路中的用电器用电时间太长，如果用电器的总功率不大，或用电器没有全部工作，不 会造成干路中的电流过大，不会造成图中的情形，故 A 不符合题意； B图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，会使用电器的总功率过大，会导致干 路中的电流过大，会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来，故 B 符合题意； C 电路中用电器过多， 只有用电器的功率较大且同时工作时， 才会造成干路中的电流过大， 故 C 不符合题意； D若电路中用电器的总电阻过大，由欧姆定律可知干路中的电流较小，不会造成图中的情 形，故 D 不符合题意。 故选 B。 12 （2020 安徽全国 九年级单元测试）如右图所示，两透明容器中密封着
29、等质量的空气， 通电 t 秒后（两容器都不向外放热） ，下列说法正确的是（ ） A两容器中电阻产生的热量相同 B右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍 C右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍 D右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍 【答案】C 【解析】 A由图示可知，两个电阻丝是串联的，电流相同，电阻不同，所以相等的时间内产生的热 量是不相同的，故 A 错； BCD右边容器中的电阻是左边容器电阻的二倍，所以右边容器中产生的热量是左边容器 产生热的二倍， 由于两个器中空气的质量相同， 故可得右边容器中空气温度的变化量是左边 容器中空气温度变化量
30、的两倍，故 C 正确、BD 错误。 应选 C。 13 （2020 安徽九年级二模）如图所示为测量灯泡 L 正常工作时电阻的电路图。已知：滑动 变阻器最大阻值 30，理想电压表量程为 03V，理想电流表量程均为 00.6A，按电路图连 接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 P 至某一位置时，灯泡 L 恰好正常发光，发 现电压表的示数为 2.5V，电流表 A1的示数为 0.4A，电流表 A2的示数为 0.5A，此时，滑动 变阻器 aP 间电阻为 R1，bP 间电阻为 R2。求： (1)正常发光时灯泡电阻 RL的大小； (2) R1的阻值大小； (3)10s内电流通过电阻 R1和 R2所产生的热
31、量之和。 【答案】(1)6.25；(2)25；(3)15J 【解析】 由电路图可知，灯泡 L 与 aP 间电阻 R1并联后再与 bP 间电阻 R2串联，电压表测灯泡 L 两 端的电压，电流表 A1测灯泡 L 支路的电流，电流表 A2测干路电流。 (1)由 U I R 可得，正常发光时灯泡电阻 L L 2.5V 6.25 0.4A L U R I (2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过 R1的电流 L1 0.5A0.4A0.1AIII 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以 R1的阻值 1 1 11 2.5V 25 0.1A L UU R II (2)因滑动变阻器的最大阻值为 3
32、0，所以 R2的阻值 21 30255RRR 10s内电流通过电阻 R1和 R2所产生的热量之和 2222 12112 (0.1A)25 10s(0.5A)5 10s15JQQQI RtI R t 答：(1)正常发光时灯泡电阻为 6.25； (2) R1的阻值为 25； (3)10s内电流通过电阻 R1和 R2所产生的热量之和为 15J。 14（2020 安徽九年级专题练习） 如图所示的电路中， 只闭合 S1时， 通过 R2 的电流是 1.5 A， R130 ，R220 求： （1）电源电压是多大； （2）只闭合 S2时，通电 20 s 电流通过 R1产生的电热是多少； （3） 使开关通断情况
33、发生变化， 整个电路消耗的最小电功率 P和最大电功率P之比是多少 【答案】 （1）30V； （2）216J； （3）6：25 【解析】 （1）由图知，当只闭合开关 S1时，只有 R2接入电路， 根据欧姆定律可得，电源电压为 U=U2=IR2=1.5A20=30V （2）当只闭合 S2时，R1与 R2串联，电路的总电阻 R=R1+R2=30+20=50 此时电路中的电流 1 30V 0.6A 50 U I R 通电 20s 电流通过 R1产生的电热 Q=I12R1t=（0.6A）23020s=216J （3）当只闭合 S2时，R1与 R2串联，总电阻最大，电路中电流最小，整个电路消耗的功率 最小
34、，由（2）可知，电流中的最小电流 I小=0.6A， 则整个电路消耗的最小电功率 P=UI小=30V 0.6A=18W 当 S1、S3闭合，S2断开时，R1与 R2并联，总电阻最小，电流最大，此时电路消耗的功率最 大，则 R1与 R2并联时整个电路消耗的最大电功率 22 22 12 30V30V 75W 3020 UU P RR 所以，整个电路消耗的最小电功率 P 和最大电功率 P之比 18W6 75W25 P P 15 （2021 安徽合肥市 九年级期末）用如图所示的装置来探究“焦耳定律”的实验中，将 A、 B 两个接线柱接入某电路中时，若已知通过 R1的电流为 1A，则 R2通电 3min
35、产生的热量为 _J。 【答案】225 【解析】 图中一个 5 的电阻与两个 5 的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点知道，右端 两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，又因为 R2=R3，所以 1 =0.5A 2 II 右左 通电时间 t=180s，则电流通过 R2产生的热量 Q2=I2R2t=（0.5A）25180s=225J 16 （2021 安徽阜阳市 九年级期末）美的电烤箱是一种厨房电器，一般为封闭或半封闭结 构，可以用来加工一些面食，如面包，pizza，也可以做蛋挞、小饼之类的点心。某品牌的 电烤箱的额定功率为 1000W， 额定电压为 220V， 该电烤箱正常工作 2h 产生的
36、热量为_J。 【答案】 6 7.2 10 【解析】 该电烤箱正常工作 2h 产生的热量 6 1000W 2 3600s=7.2 10 JQWPt 17 （2020 安徽淮南市 九年级期末）电炉中的电热丝通电一段时间后变得很烫，而连接电 炉的导线却不怎么热，主要是因为导线与电热丝的_（选填“电流”或“电阻”）不同。 【答案】电阻 【解析】 电炉中电热丝与导线串联，通过它们的电流 I 和通电时间 t 相等，已知 Q电热丝Q导线 根据 Q=I2Rt 可知 R电热丝R导线 所以电热丝通电一段时间后变得很烫， 而连接电炉的导线却不怎么热， 主要是因为电热丝比 导线的电阻大。 18 （2020 安徽淮南市
37、 九年级期末）如图所示，电源电压恒为 12V，闭合开关 S，当滑动变 阻器的阻值为 10 时，电压表的示数为 10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的 功率是_W； 若电动机内部线圈的电阻为 2， 则通电 10min 电流通过电动机内部线圈产 生的热量是_J。 【答案】0.4 48 【解析】 1由电路图可知，滑动变阻器与电动机串联，电压表测量电动机的电阻，电流表测量电路 中的电流，由串联电路的电压特点可知，此时 R 两端的电压 =12V-10V=2VUUU 滑电动机 所以滑动变阻器消耗的功率为 2 2 (2V) =0.4W 10 U P R 滑 滑 2由串联电路电流特点和欧姆定律可知 2
38、V =0.2A 10 U II R 滑 滑电动机 通电 10min 电流通过电动机内部线圈产生的热量 22 (0.2A)2 10 60s=48JQI Rt 19 （2020 安徽中考真题）如图所示的电路中，电源电压 U=9V，电阻 R1=200，R2=100， 则通电 1min 该电路产生的热量为_J。 【答案】16.2 【解析】 由电路图可知，两个电阻串联，故电路的电流为 12 9V 0.03A 200100 U I RR 则通电 1min 该电路产生的热量为 222 12 ()(0.03A)(200100) 60s16.2JQI RtIRR t 20 （2020 安徽芜湖市 九年级其他模拟
39、）把一只标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻 R 串联 后接在电压为 12V 的电源上，如图所示，小灯泡恰能正常发光。该电路工作 20s，定值电阻 产生的热量是_J。 【答案】12 【解析】 由 PUI 可得灯泡正常发光时的电流 3W 0.3A 10V L P I U 额 额 串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时 R 两端的电压 URUU额12V10V2V 串联电路中各处的电流相等，所以此时通过 R 的电流与通过灯泡的电流相等，所以该电路 工作 20s 定值电阻产生的热量 QWURIt2V 0.3A 20s12J 考点三考点三 欧姆定律与电功的综合欧姆定律与电功的综合 21 （2020
40、 安徽芜湖市 九年级期末）将两只额定电压相同的小灯泡 L1、L2串联在电路中， 如图所示，闭合开关后，发现灯 L1较亮，灯 L2较暗，其原因是 A灯 L1额定功率较大 B灯 L1的电阻较大 C灯 L2两端电压较大 D通过灯 L1的电流较大 【答案】B 【解析】 串联电路的电流处处相等，如图两个灯泡是串联的，闭合开关后，发现灯 L1较亮，灯 L2较 暗，说明灯泡 L1的实际功率大，根据 P=I2R 可知，灯泡 L1的电阻比 L2的电阻大。 根据 U=IR 可知，灯泡 L1两端的电压大。 根据 2 U P R ，两个灯泡的额定电压相等，灯泡 L1的电阻大，额定功率小。 故 ACD 错误，B 正确。
41、 故选 B。 22 （2020 安徽九年级其他模拟）小明家的电饭锅如图甲，额定电压为 220V，“煮饭”时额 定功率为 1210W， 简化电路如图乙， S1为温控开关， 发热电阻 R1和 R2的阻值不随温度变化， 电阻 R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为 1：16，求： (1)正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？ (2)电阻 R1的阻值为多少欧？ (3)某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表 （如图丙）指示灯每闪烁 4 次所用的时间为 48s。则 R2两端的实际电压为多少伏？ 【答案】(1)5.5A；(2)120；(3)50V 【解析
42、】 由图可知，当开关 S、S1闭合时，仅 R2接入电路，此时电路中接入电阻最小，为高温挡， 煮饭状态；当开关 S 闭合、S1断开时，R1、R2串联接入电路，此时电路中接入电阻最大， 为低温挡，保温状态。 (1)正常煮饭状态下的电流 1210W =5.5A 220V P I U 煮饭 煮饭 (2)由欧姆定律得 R2的电阻为 2 220V =40 5.5A U R I 电阻 R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为 1：16 即 2 22 2 2 1 = 16 PIR PI R 保保 2煮煮 则 1 4 I I 保 煮 即 12 2 1 4 U RR U R 所以 12 3120RR (3)
43、闪 4 次电饭锅的所消耗电能 4 4imp1 kW h1.2 10 J 1200imp (kW h)300 n W N 此时电饭锅的实际功率 4 1.2 10 J 250W 48s W P t 实 则由 2 U P R 可知，此时的实际电压为 12 250W 160200VUP RR 实 （ ） 此时电路中的电流为 200V =1.25A 160 U I R 实 实 则 R2两端的实际电压为 22 1.25A4050VUI R 实实 答：(1)正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为 5.5 安； (2)电阻 R1的阻值为 120 欧姆； (3)R2两端的实际电压为 50 伏。 23 （2020
44、安徽九年级其他模拟）如图甲所示的养生壶是一种用于保健的煮饮电器，其内部 电路图如图乙所示。它有加热和保温两档，其中 R1是发热电阻，R2是限流电阻。该壶的额 定电压为 220V，加热时，养生壶消耗电能的功率为 1000W。当加热到设定温度时，温控开 关启动，养生壶自动切换为保温档。保温时，养生壶消耗电能的功率为 44W。 (1)请判断 S1和 S2中，哪一个是温控开关?简要说明理由； (2)求图乙中 Rl和 R2的阻值； (3)养生壶在保温档工作 10min，Rl产生的热量是多少? 【答案】(1)S2是温控开关；理由见解析；(2)48.4；1051.6；(3)1161.6J 【解析】 (1)S
45、1和 S2中，S2是温控开关；因为开关 S1必须闭合，否则电路无法正常工作，开关 S2断 开时，电阻 R2接入电路中，这时电路的总电阻较大，根据 2 U P R 可知，电路的总功率较 小，这是保温状态；开关 S2闭合时，电阻 R2没有接入电路中，这时电路的总电阻较小，根 据 2 U P R 可知，电路的总功率较大，这是加热状态；综上所述，S2是温控开关。 (2)由上述可知，当处于保温状态时，根据 2 U P R 可知 2 2 min 1212 220V 44W U P RRRR 当处于加热状态时，根据 2 U P R 可知 2 2 max 11 220V 1000W U P RR 由上面两式子
46、可解得 1 48.4R ， 2 1051.6R 。 (3)养生壶在保温档工作时，电路中的电流大小是 12 220V 0.2A 48.41051.6 U I RR 那么在保温档工作 10min，Rl产生的热量是 2 2 1 0.2A48.4 10 60s1161.6JQI Rt Rl产生的热量是1161.6J。 答：(1)S2是温控开关； (2)图乙中 R1的阻值大小是48.4；R2的阻值大小是1051.6； (3)养生壶在保温档工作 10min，Rl产生的热量是1161.6J。 24 （2020 安徽九年级专题练习）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电 路原理图，当开关 S 接触
47、点 2 时，该电饭煲处于_ （填“保温”或“加热”）状态，电 阻 R2的阻值是_， 如图乙是该电饭煲工作时一次做饭过程中电功率与时间的关系图像， 则消耗的电量是_度。 【答案】保温 181.5 0.17 【解析】 1由甲图可知，开关 S 接触点 1 时，只有 R1连入电路中，S 接触点 2 时，两电阻串联，电 源电压一定，开关接触点 2 时，电路的电阻较大，电源电压不变，由 2 U P R 可得，电路 消耗的功率较小，电饭煲处于保温状态。 2由 2 U P R 可得，R1的阻值为 22 1 220V 60.5 800W ()U R P 加热 保温时电路中的总电阻为 22 220V 242 20
48、0W ()U R P 保温 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值为 R2=R-R1=242-60.5=181.5 3 由图知 P加热=0.8kW，加热时间为 1 10minh 6 t 加热 则 12 0.8kWhkW h 615 WPt 加热加热 加热 保温时 P保温=0.2kW，保温时间为 1 10minh 6 t 保温 则 11 0.2kWhkW h 630 WPt 保温保温 保温 则电饭煲消耗的电能为 21 kW hkW h0.17kW h 1530 WWW 加热保温 即消耗的电能为 0.17 度。 25 （2020 安徽宣城市 九年级期末）现有一只小灯泡上标有“6V 3
49、W”字样，若要把它接到 9V 电源上，为使其正常发光，应串联一个_ 的电阻，若小灯泡正常发光 10s,小灯泡消 耗电能和串联电阻消耗电能之比为_。 【答案】6 2：1 【解析】 1要使灯泡正常发光，则其两端电压应为 6V，电源电压为 9V，则串联的电阻分压为 3V， 根据串联电路分压规律可知，两电阻之比等于电压之比为 2：1，由题意可知 2 2 6V 12 3W U R P 灯 11 126 22 RR 灯 2串联时通过两电阻的电流不变，根据 2 QI Rt可知，电流不变，通电时间不变时，消耗的 电能与电阻成正比，因此消耗的电能之比为 2：1。 26 （2020 安徽九年级其他模拟）某款迷你电饭煲有加热和保温两挡其电路如图所示，已 知 R188 ，R22
