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第六章　电功率
3.焦耳定律
知识点一　电流的热效应
1．将一只“220V　100W”的电风扇、一台“220V　100W”的电视机、一把“220V　100W”的电烙铁分别接到220V的电源上。在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（　 ）
　　　　　　　　　　　　　　　
A．电烙铁B．电风扇
C．电视机D．一样多
2．电流热效应在生产、生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列情况不属于防止电热危害的是（　 　）
A．电视机的后盖有许多孔
B．家电长时间停用，隔段时间应通电一次
C．电动机外壳有许多散热片
D．电脑主板的CPU上有小风扇
知识点二　探究影响电流热效应的因素
3．[2024·香坊区期中]小松同学用如图所示的实验装置探究电流的热效应与电阻的关系。
（1）实验中小松同学设计了如图甲所示的电路图，连接电路后通过观察图乙中　 　来比较电流产生的热量的多少，她把R1和R2串联连接的目的是控制　 　。
（2）为达到实验目的，选择的R1、R2两电阻丝的阻值应　 　（填“相等”或“不相等”）。
（3）小松同学想进一步探究电流的热效应与其他因素的关系，于是设计了如图丙所示的电路图，她是在探究电流的热效应与　 　的关系。
（4）小松同学想通过理性探究的方式，得到电流的热效应与其影响因素的定量关系，她对公式进行梳理时发现，可以根据电功公式和欧姆定律进行推导，若定值电阻通电时将电能全部转化为内能，即Q＝W＝　 ，再根据欧姆定律有U＝IR，就可推导出热量的计算公式　 　。
知识点三　利用焦耳定律进行计算
4．甲、乙两个电热器的电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶2，通电时间之比为5∶2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（　 　）
A．15∶4B．4∶15C．9∶15D．15∶9
5．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流　 （填“相同”或“不同”），电炉丝热得发红而导线却几乎不热，说明电流通过导体时产生的热量跟导体的　 　有关。有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的，当线路连接处接触不良时，该处的电阻将　 　（填“减小”“增大”或“不变”），在该接触处局部过热引起升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而　 　（填“减小”“增大”或“不变”），从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾。
6．如图所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R的阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，3s内产生的热量为　 　J；若使用时总把塑料袋烫坏，可以　 　（填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
7．如图所示，这是有高温和低温两挡的暖手宝的工作电路图，电源电压U＝220V，发热体由R1和R2两个电热丝（阻值均不变）构成，只闭合S1时为低温挡，功率是110W；开关S1、S2都闭合时为高温挡，通过电热丝R2的电流为2A。求：
（1）只闭合开关S1时通过电热器的电流。
（2）开关S1、S2都闭合时，电热丝R2在10s内产生的热量。
（3）暖手宝处于高温挡时正常工作1h消耗的电能。
8．[2021·自贡]如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　 　）
A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1∶2
D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
9．[2023·齐齐哈尔]将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的　 　效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min这段线路便会损耗　 　J的电能。
10．[2020·成都]小彬用如图所示的实验装置探究电流的热效应跟电阻大小的关系，电源电压为3V，电阻丝R1＝10Ω，R2＝20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到　 　气球先鼓起来。通电1min，R2产生的热量为　 　J。
11．[2023·娄底]如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，R1＝55Ω，R2＝110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡。求：
（1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流。
（2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量。
（3）挂烫机速热过程中的总电功率。
12．如图所示装置中，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中分别是水、水、煤油，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙、R丙，烧瓶内都有相同的温度计。某科学实验小组借助该装置对探究电热多少与哪些因素有关、比较不同物质的吸热能力两实验及相关问题展开了讨论。下列关于该实验装置的叙述正确的是（　 　）
A．若探究电热多少与电阻大小有关，可选用甲、丙两烧瓶
B．若探究不同物质的吸热能力，物质吸热的多少可用温度计示数来表示
C．在利用该装置进行的探究实验中，只运用了控制变量法，没用到转换法
D．若通电相同时间，温度计示数高低关系为T丙＞T乙＞T甲
参考答案
【分层训练】
1． A 　2. B 　3.(1)液柱的高低　通过两电热丝的电流相同　(2)不相等　(3)电流　(4)UIt　Q＝I2Rt　4. A 　5.相同　电阻　增大　增大　6.75　增大
7．(1)0.5A 　(2)4 400J 　(3)0.55kW·h
8． B 　9.热　3×105　10.乙　12
11．(1)4A 　(2)5.28×104J 　(3)1 320W
12． D

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