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18.4焦耳定律
A知识要点分类练 夯实基础
知识点 1 电流的热效应
1.电热驱蚊器是利用电流的 工作的。从能量转化的角度分析，这类电热器工作时把 能转化为 能。
2.我们享受电热带来的便利，有的能做熟米饭，有的用于暖手。同为电流的热效应，哪些因素导致了电流产生的热量不同 几名同学在实验室进行了探究，他们采用了如图18-4-1所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器中密闭着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
(1)实验中通过观察两个U 形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 。
(2)如图甲所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，通电一段时间后， (选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多。
(3)如图乙所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，通电一段时间后， (选填“c”或“d”)容器中电流产生的热量较多。
(4)在如图乙所示的实验装置中，分别通电t 和t 时间，且t >t ,比较c 容器中电流产生热量的多少，发现通电t 时间后，c容器中电流产生的热量较多，可知电流通过电阻丝产生的热量还与 有关。
(5)此实验还用到的实验方法是 。
知识点 2 焦耳定律
3.如图18-4-2甲所示为一台便携式塑料封口机，图乙为其原理图，接通电路后发热电阻温度升高。发热电阻的阻值为 2 Ω，接通电路后，通过电阻的电流为1.5 A，发热电阻20 s内产生的热量为 J；若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 (选填“大”或“小”)的。
4.(2023 亳州期末)某电热水壶在电压为 220 V的家庭电路中正常工作时，电阻丝的电阻为48.4 Ω,将一壶水烧开需要10 min,则这段时间内电阻丝产生的热量为 J。
5. (2025茂名模拟)有三个用电器,一个是“220 V60 W”的电风扇,一个是“220 V 50 W”的电热毯,另一个是“220 V 45 W”的 LED 节能灯。它们都正常工作相同的时间，消耗电能最多的用电器是 ，产生热量最多的用电器是 。
6.用电饭锅煮饭时，锅内发热体的温度很高，而与发热体 联的导线温度却不高，原因是通过它们的电流和通电时间 (选填“相等”或“不相等”)，与导线相比，发热体的电阻较 ，发热体产生的热量较 ，所以电饭锅的发热体比导线热。
知识点 3 电热的利用与防止
7.(2023西安模拟)下列情况中不属于防止电热危害的是 ( )
A.电视机的后盖有许多孔
B.电动机外壳有许多散热片
C.家电长时间停用，隔段时间应通电一次
D.电脑主板的CPU 上有小风扇
B规律方法综合练 能力达标
8. (2024泉州期末)如图18-4-3 甲所示是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后,“0.5 V 0.2 W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作1s，则 ( )
A.指示灯消耗的电能为2J
B.电动机产生的热量为1.6 J
C.电动机消耗的电能为0.08J
D.电路的总功率为1.8 W
9.小华受汽车加热座椅的启发，应用所学的知识为爷爷制作了一个用电阻丝制成的电加热坐垫，让爷爷冬天坐在椅子上暖和。测试后，小华想让坐垫在相同时间内产生的热量多些，小华设计的下列改造方法可行的是 ( )
A.把电阻丝剪去一小段
B.减小坐垫电路的电源电压
C.更换一根同材料、同长度、更细的电阻丝
D.与现有电阻丝串联一根相同的电阻丝
10.两根电热丝的电阻之比为2：1，若把它们串联接在电路中，通过的电流之比为 ，相同时间内产生的热量之比为 ；若把它们并联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为 。
11. (2023 安徽)在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5 条阻值均为12Ω的电阻丝并联而成，简化结构如图18-4-4所示。该装置与12 V 的汽车电池接通工作1m in，产生的总热量为 J。
12. (2025辽宁模拟)学习电学知识后，小芳设计了一个电火花的发生装置。她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 18-4-5 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 ；若让电火花更亮些，方法是 。
13.某简易体重计的电路图如图18-4-6甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻 R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力的关系如图乙所示。闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为3 V。踏板重力不计，则：
(1)体重计空载时，电路中的电流为多大
(2)电源电压为多少伏
(3)当体重为 600 N的同学站在体重计上时，5s 内电流通过R 所产生的热量为多少焦
创新情境拓展练 素养提升
14.[科学思维]小明同学在物理课上表演了一个小魔术，用如图 18-4-7 所示形状的金属片点燃火柴，他将此金属片接在学生电源上，则将火柴放在哪个位置最容易被点燃 ( )
A. a 点 B. b 点 C. c 点 D.都一样
1.热效应 电 内
2.(1)液面高度 转换法
(2)电阻 b
(3)电流 c
(4)通电时间
(5)控制变量法
3. 90 大
4. 6×10
5.电风扇 电热毯
6.串相等 大 多
7. C 8. D 9. A
10. 1:1 2:1 1:2
11. 3600
12.电阻较大 增大电源电压
13.(1)由图甲可知，闭合开关，定值电阻 R。与压敏电阻 R 串联，电压表测定值电阻R。两端的电压；当体重计空载时，电压表的示数为3 V，电路中的电流：
(2)由图乙可知，当体重计空载时，压力为零，压敏电阻的阻值 R=45 Ω，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知 R 两端的电压：
UR=I。R=0.2 A×45Ω=9 V,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，电源电压： U =9 V+3 V=12 V。
(3)由图乙可知，当体重计示数为 600 N时，压敏电阻的阻值. 此时电路 中 电 流 为 内电流通过R。所产 生 的 热 量：
14. C

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