18.4焦耳定律（练习）

人教版八年级物理上册第18章《电功率》第4节焦耳定律（同步基础练习）题型选择题填空题作图题实验题计算题总计题数201005035一、选择题（共20小题）：1．下列用电器利用电流热效应工作的是（）A．电风扇 B．电视机 C．吸尘器 D．电饭锅【答案】D【解析】解：AC、电风扇、吸尘器工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故AC不符合题意；B、电视机工作时主要把电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；D、电饭锅工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故D符合题意。故选：D。2．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【答案】B【解析】解：A、使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；B、电视机的后盖有很多孔，是为了防止电热产生危害，故B符合题意；C、家里使用电饭锅煮饭，消耗电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；D、小佳妈妈使用电熨斗熨衣服，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故D不符合题意。故选：B。3．随着科学技术的发展，越来越多的用电器进入了我们的家庭，下列用电器主要利用电流的热效应工作的是（）【答案】B【解析】解：油烟机、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故ACD不合题意；电热扇工作时是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B符合题意。故选：B。4．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，下列说法正确的是（）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．图甲可用于探究电热与电流的关系D．图乙可用于探究电热与电阻的关系【答案】A【解析】解：A、气体具有热胀冷缩的性质；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气的温度变化导致容器中空气体积的变化，即可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；B、电流通过电阻丝时，电流会做功，电能转化为内能，使得电阻丝的内能变大，空气会吸收电阻丝的热量，是通过热传递的方式改变内能的，故B错误；C、甲实验，两个电阻丝是串联的，电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；D、在乙装置中，一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和通过左边电阻的电流相等，即I右＝I左；两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左边容器中通过电阻的电流的一半，即这是研究电流产生的热量与电流的关系，故D错误。故选：A。5．如图所示，为“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的一个实验电路图，你认为该电路最适合探究的问题是（）（R1≠R2）A．探究电流产生的热量与通电时间是否有关？B．探究电流产生的热量与电流大小是否有关？C．探究电流产生的热量与电阻大小是否有关？ D．探究电流产生的热量与温度的高低是否关？【答案】C【解析】解：如图，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法可知，该电路最适合探究电流产生热量跟电阻的关系，故ABD错误，C正确。故选：C。6．如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。R1、R2、R3的阻值均为10Ω，两个容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（）A．该实验装置U形管液面高度变化是液体热胀冷缩的缘故B．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小C．图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系D．若将图中R3也放入右侧密闭容器里，可探究电流产生的热量与电阻的关系【答案】D【解析】解：A．电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而使U形管液面出现高度差，所以该实验装置U形管液面高度变化是气体热胀冷缩的缘故，不是液体热胀冷缩，故A错误；BC．由题图可知，R2和R3并联，R1在干路上，由并联电路中干路电流等于各支路的电流之和可知，通过R1的电流大于通过R2的电流，又因为两容器中电阻丝的阻值相等，通电时间相同，所以该实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系；左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的电流，已知R1＝R2，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，左侧U形管中液面的高度差更大，故BC错误；D．若将右侧的两个电阻并联都放入容器中，把右侧的电阻看作一个整体，由并联电路的电阻关系可知，其电阻为R右=1故选：D。7．小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的食用油。下列关于此实验装置的说法正确的是（）A．实验中液体吸热的多少是通过加热时间来反映的B．本实验也可以将两根电阻丝并联接入电路进行实验C．实验中导体产生的热量是通过温度计示数的变化来反映的D．只将甲、乙两瓶中的液体换成质量和初温相同的不同液体，也可以比较不同液体比热容的大小【答案】C【解析】解：A、由Q＝cmΔt可知，质量相同的同种物质，物质吸热的多少与升高的温度有关，所以实验中质量与初温都相同的食用油吸热的多少是通过温度计的示数变化来反映的，故A错误；B．实验中探究导体产生的热量与电阻大小的关系，应控制电路中的电流相等，所以应该将两个电阻串联接入电路中进行实验，而不应该是并联，故B错误；C．通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被食用油吸收，使食用油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，故C正确；D．探究“不同物质的吸热能力”的实验，应在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，并使甲、乙两烧瓶中电阻丝的阻值相同，则相同时间内两电阻丝上产生的热量相同，闭合开关一段时间，可以通过比较升高的温度，判断甲、乙两瓶内液体的比热容，实验装置中两个电阻丝的电阻大小不同，无法比较不同液体比热容的大小，故D错误。故选：C。8．如图所示是“探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关”的实验装置。两透明空气盒中密封着等量的空气。下列说法正确的是（）A．U形管液面高度变化是因为U形管中液体热胀冷缩的缘故B．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2：1C．图乙所示的装置，若右边容器外5Ω的电阻放入容器中，将可以用来探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系D．通电后空气盒中电阻丝内能增大是通过热传递方式改变的【答案】C【解析】解：A、电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差，由此反映出产生的热量多少，不是液体热胀冷缩，故A错误；B、甲图中两个电阻串联；电阻之比为：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；串联电路中电流相等，通电时间也相同，根据Q＝I2Rt可知，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，故B错误；C、图乙所示的装置中，右侧两个5Ω的电阻并联后与左侧的5Ω串联，根据串联电路的电流特点可知，I左＝I右，通电时间的相同的，根据并联电路的电阻特点可知，R右＜R左，所以可以用来探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故C正确；D、电阻丝通电，将电能转化为内能，是通过做功的方式改变电阻丝的内能，故D错误。故选：C。9．如图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，下列说法正确的是（）A．U形管液面高度变化是因为U形管中液体的温度发生了变化B．通电后，乙图中A、B电阻产生的热量之比是4：1C．图甲的装置可探究电流通过电阻产生的热量跟电流大小的关系D．图乙的装置可探究电流通过电阻产生的热量跟电阻大小的关系【答案】B【解析】解：A、电流通过导体产生的热量被容器中空气吸收，气体受热膨胀，体积变大，因此会使U形管中液面出现高度差，并不是因为U形管中液体的温度发生了变化，故A错误；B、乙装置中，右侧两电阻并联，再与A电阻串联，由并联电路的电流特点可知：IA＝IB+I并，三个电阻的阻值相同，因此由欧姆定律可知，IB＝I并＝I，则IA＝2I，即IA：I＝2：1，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知A、B电阻产生的热量之比为4：1，故B正确；C、在甲装置中，左右两容器中的电阻丝串联，通过他们的电流与通电时间相同，而左右两容器中的电阻丝的阻值不同，因此是探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；D、在乙装置中，右侧容器中的电阻与容器外的电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而两容器中的电阻丝的阻值和通电时间相同，因此是研究电流产生的热量与电流的关系，故D错误。故选：B。10．如图为探究焦耳定律的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。闭合开关后（）A．通过R1的电流大于R2的电流B．甲管中液面上升比乙慢C．该实验装置可探究电热与电流的关系D．要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动【答案】B【解析】解：AC、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，故AC错误；B、根据Q＝I2Rt，因R1＜R2，故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，故B正确；D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，故D错误。故选：B。11．如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。三个电阻均为10Ω，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（）A．图示是为了探究导体产生的热量与电阻的关系B．流过三个电阻的电流相等C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大D．R3没有发热【答案】C【解析】解：ABC、由题图可知，R2和R3并联，R1在干路上，由并联电路中干路电流等于各支路的电流之和可知，通过R1的电流大于通过R2的电流，又因为两容器中电阻丝的阻值相等，通电时间相同，所以该实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系；左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的电流，已知R1＝R2，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，左侧U形管中液面的高度差更大，故AB错误、C正确；D、有电流通过R3，根据焦耳定律R3有发热，故D错误。故选：C。12．在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（）①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象A．①② B．②③ C．②④ D．③④【答案】C【解析】解：①、U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的，故①错误；②、由图甲可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同，探究的电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关，故②正确；③、乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系，通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同，右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω，故③错误；④、图甲中两电阻串联，电阻不同，通过两电阻的电流相同，10Ω电阻产生的热量更多，电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同，电流相同，电炉丝电阻更大，产生的热量更多，故④正确；故选：C。13．某同学想探究“电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”，他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2。闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中（）①此实验可以探究电流产生的热量与电阻的关系②此实验可以探究电流产生的热量与电流的关系③此实验可以探究电流产生的热量与时间的关系④此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①③④正确【答案】A【解析】解：由图可知，两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以探究的是热量与电阻的关系，故①正确，②③错误；电流通过电阻丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量、温度升高，所以，本实验是通过温度计的示数变化反映电流产生的热量多少，故④正确。故选：A。14．甲、乙两电热丝电阻之比为2：3，通过的电流之比为3：1，则相同时间内产生的热量之比为（）A．2：3 B．6：1 C．4：1 D．1：6【答案】B【解析】解：根据题意可知，甲、乙两电热丝电阻之比R甲：R乙＝2：3，通过的电流之比I甲：I乙＝3：1，则相同时间内产生的热量之比Q甲故选：B。15．现有“6V3W”和“12V6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（）A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A【答案】C【解析】解：“6V3W”和“12V6W”分别表示甲、乙两灯的额定电压和额定功率。A、由于两灯是否正常工作，所以两实际功率大小未知，由W＝Pt知，无法判断两灯在相同时间内消耗电能的多少，故A错误；B、由于两灯的实际功率未知，而电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过两灯做功的快慢无法确定，故B错误；C、由P=U2R可得，R甲=U由串联电路的电流特点知，两只灯泡串联工作时，通过的电流相等，由Q＝I2Rt知，相等时间里甲灯产生热量小于乙，故C正确；D、甲的额定电压小于乙，由并联电路的电压规律知，甲和乙灯并联时，电源电压最大为U＝U实乙＝U额甲＝6V，由并联电路的电流规律和欧姆定律可得，干路中允许通过的最大电流：I＝I甲+I乙=U故选：C。16．如图是某油量表示意图，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A。下列说法正确的是（）A．电阻R1的阻值为20ΩB．电源电压为9VC．在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为450JD．电阻R1最小功率为7.5W【答案】C【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。AB、滑动变阻器规格为“20Ω1A”，可知变阻器的最大电阻为20Ω；当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=UR可得，电源的电压：U＝Ia（R1+R2）＝0.3A×（R当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，由欧姆定律，电源的电压：U＝IbR1＝0.5A×R1……②，因电源的电压不变，由①②可得：0.3A×（R1+20Ω）＝0.5A×R1，解得：R1＝30Ω，故A错误；电源的电压：U＝IbR1＝0.5A×30Ω＝15V，故B错误；C、在加满油后，由题意知，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A，则1min内电阻R1产生的热量：Q＝Ib2R1t＝（0.5A）2×30Ω×1×60s＝450J，故C正确；D、当滑片位于a端时，变阻器连入电路的电阻最大，由欧姆定律，电路的电流最小，根据P＝I2R，电阻R1的功率最小，电阻R1最小功率为：P＝Ia2R＝（0.3A）2×30Ω＝2.7W，故D错误；故选：C。17．如图所示的电路中，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的规格为“10Ω；1A”，灯泡上标有“2.5V；1.25W”字样。闭合开关S后调节滑动变阻器的滑片，在保证各元件安全的情况下，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L正常发光时的电阻为2ΩB．小灯泡L正常发光时，电压表V2示数为2.5VC．向右移动滑片时，电压表V2与电流表A的示数之比不变D．让小灯泡L正常发光2min，滑动变阻器产生的电热为120J【答案】D【解析】解：由图示知，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测小灯泡两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。A、由题意知，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为1.25W，当小灯泡正常发光时其两端电压为额定电压，其功率为额定功率，根据P=U2R可得，灯泡正常发光时的电阻RB、小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，则滑动变阻器两端的电压，即电压表V2的示数U2＝U﹣U额＝4.5V﹣2.5V＝2V，故B错误；C、由图可知，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表A测量串联电路电流，根据欧姆定律可知，电压表V2与电流表A的示数之比即为滑动变阻器的阻值，向右移动滑片，滑动变阻器阻值减小，故电压表V2与电流表A的示数之比将变小，故C错误；D、小灯泡正常发光时，电路中的电流I=U此时，滑动变阻器产生的电热Q＝U2It＝2V×0.5A×2×60s＝120J，故D正确。故选：D。18．一台快速电热水壶的铭牌如图所示。为了测量它烧水时的实际功率，小陈进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了1.5L、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是5min。同时观察到家中电子电能表（见图（b））表盘上的脉冲闪灯闪烁240次。电子式电能表的表盘上标有“1600imp/kW•h”字样。则下列计算结果不正确的是（）产品型号KS﹣12最大容积1.5L额定电压220V额定频率50Hz额定功率2000WA．电热水壶中水的质量为1.5kgB．电热水壶中水吸收的热量为5.04×105JC．电热水壶烧水的实际功率为1800WD．电热水壶加热这壶水的效率为88.5%【答案】D【解析】解：（1）由ρ=mV可得水的质量为：m＝ρV＝1×103kg/m3×1.5×10﹣3m（2）水吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J，故B正确；（3）表盘上的脉冲闪灯闪烁240次消耗的电能：W=2401600kW•h＝0.15kW＝5.4×10电水壶烧水的实际功率：P=W（4）电水壶加热的效率：η=Q吸W故选：D。19．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，此后100s内定值电阻R1产生的热量为200J。下列结果正确的是（）A．电源电压为10VB．R1的阻值为18ΩC．滑动变阻器R的最大阻值为9ΩD．R1先后两次消耗的电功率之比4：3【答案】C【解析】解：ABC、由电路图可知R和R1串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压；设滑动变阻器的最大阻值为R，即当滑片置于滑动变阻器的b端时，其阻值为R；当滑片P置于滑动变阻器的中点时，其阻值为12由题意可知，当滑片置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为4V，即UR＝4V，由欧姆定律可得此时电流为：I1=U当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，即UR′＝UR+2V＝4V+2V＝6V，由欧姆定律可得此时电流为：I2=U则前后两次的电流之比为I1：I2=8VR：滑片置于滑动变阻器的中点时，由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压为：U＝I1（R1+1滑片置于滑动变阻器的b端时，同理可得电源电压为：U＝I2（R1+R）﹣﹣﹣﹣③，因电源电压不变，联立①②③解得R1＝R（即变阻器的最大阻值与R1的阻值相等）；当滑片置于滑动变阻器的b端时，变阻器的最大电阻和R1串联，且二者的阻值相等，UR′＝6V，由串联分压的规律可知，此时R1的电压U1′＝UR′＝6V，则电源电压U＝U1′+UR′＝6V+6V＝12V，故A错误；此时100s内定值电阻R1产生的热量为200J，由Q＝W=U2Rt可得R1的阻值：R则滑动变阻器R的最大阻值也为18Ω，故B正确，C错误；D、当滑片P置于滑动变阻器的中点时，R1消耗的电功率为：P1＝I12R1，当滑片P置于滑动变阻器的b端时，R1消耗的电功率为：P2＝I22R1，则R1先后两次消耗的电功率之比为：P1P2=I12R1I故选：B。20．在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（）①电源电压为4V②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1：1③小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J④实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3～35ΩA．只有①② B．只有②④ C．只有②③④ D．只有①②④【答案】B【解析】解：由电路图可知，闭合开关S后，灯泡、R1、R2串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。①因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的I﹣U图像，由图线②可知，电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，即并联在滑动变阻器R2两端；当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压UL＝0.5V，变阻器R2两端的电压U2＝3.5V，电路中的电流I＝0.1A，则电源的电压为：U＝UL+U2+IR1＝0.5V+3.5V+0.1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，灯泡两端的电压UL′＝2.5V，变阻器R2两端的电压U2′＝0.75V，电路中的电流I′＝0.25A，则电源的电压为：U＝UL′+U2′+I′R1＝2.5V+0.75V+0.25A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：R1＝5Ω，U＝4.5V，故①错误；②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，R1两端的电压为：U1＝IR1＝0.1A×5Ω＝0.5V，则定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为：P1③小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量为：Q1＝I′2R1t＝（0.25A）2×5Ω×60s＝18.75J，故③错误；④当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，则变阻器最大阻值为：R2大=U当灯泡正常发光时，变阻器接入电路中的电阻最小，则滑动变阻器的最小电阻为：R2小=U所以，为使灯泡能正常发光且安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3～35Ω，故④正确。故选：B。二、填空题（共10小题）：21．家用电器中，电饭煲是利用电流的效应工作的，家中的电饭煲与电视机的连接方式是（选填“串联”或“并联”）。【答案】热；并联。【解析】解：（1）电饭煲工作时，消耗电能全部转化为内能，都是利用电流的热效应工作的；（2）家庭电路中电饭煲与电视机工作时互不影响，因此连接方式是并联。故答案为：热；并联。22．家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅把两根导线连接起来使用，但连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为与别处相比，连接处接触电阻较，连接处发热这种现象叫电流。【答案】大；热效应。【解析】解：在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过它们的电流相等、通电时间相等，根据Q＝I2Rt可知连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾；连接处发热这种现象叫电流热效应。故答案为：大；热效应。23．如图，电源电压恒为6V，若将甲、乙两个装置的导线分别接在ab上，10s内消耗电能最多的是（选填“甲”或“乙”）装置，甲装置消耗J的电能，为了探究电流通过导体时产生热量与电流大小的关系，应该将两个装置串联后接入ab之间。【答案】甲；72；乙、丙。【解析】解：将甲、乙二个装置的导线分别接在ab上，根据W=U通电10s，甲装置消耗的电能为：W=U2R探究电流通过导体时产生热量与电流大小的关系时，根据控制变量法可知，需要控制电阻和通电时间相同，改变导体的电阻大小，故应将乙、丙个装置串联后接入ab之间。故答案为：甲；72；乙、丙。24．如图所示，是“探究电流通过导体产生的热量与的关系”实验部分装置。电阻丝R3的作用是，通电一段时间后，电阻丝（选填“R1”或“R2”）产生的热量较多。【答案】电流；改变通过R2的电流大小；R1。【解析】解：如图的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联；根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左；两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右＝I内+I外，比较可知I左＞I内；两瓶中的电阻值相等（均为5Ω），通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系，电阻丝R3的作用是改变通过R2的电流大小；通电一段时间后，由于瓶中电阻相同、通电时间相同、I左＞I内，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多。故答案为：电流；改变通过R2的电流大小；R1。25．如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的液体（液体未画出），电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，若要比较水和煤油的吸热能力，则应让R甲R乙（选填“＞”“＝”或“＜”），可通过比较来判断液体吸热多少；若要探究电阻大小对电热的影响，应选择煤油装入两烧瓶，这是因为煤油比水的，能使实验现象更明显。【答案】＝；加热时间；比热容小。【解析】解：（1）要比较水和煤油的吸热能力，则需要用相同的加热器给水和煤油加热，在相同时间内，水和煤油吸收的热量相等，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故应让两个电热丝阻值相同，通过加热时间来判断液体吸热的多少。（2）探究电阻大小对电热的影响，为了能使温度的变化更明显，应选择等质量的煤油装入两烧瓶中，这是因为煤油比水的比热容小，吸收相同的热量时，温度变化更大。故答案为诶：＝；加热时间；比热容小。26．如图所示，是一种简易点火装置，将一张口香糖包装纸剪成中间窄、两端宽的形状后，分别与干电池的正负极连接。过一会儿，看到纸中间部分燃烧起来，这一现象属于电流的效应；最先燃烧部位在纸中间狭窄的地方，说明电流产生热量的多少与导体的大小有关。【答案】热；电阻。【解析】解：电流有三大效应分别是：电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应；通电导体产生热量，这一现象属于电流的热效应；锡纸中间狭窄的地方与两端宽的地方相比，狭窄处横截面积小、电阻大，而通过狭窄处和宽大处的电流相等（二者串联），根据焦耳定律的公式Q＝I2Rt可知，短时间内锡纸狭窄处会产生较多的热量，使锡纸中间部分温度升高，达到锡纸的着火点而使之燃烧。故答案为：热；电阻。27．如图所示的实验装置，是用来探究电流通过导体产生的热量与的关系，若电阻丝R1两端的电压为2.5V，通电1.5min电阻丝R2产生的热量为J。【答案】电阻；225。【解析】解：由图可知，电阻丝R1、R2串联，通过两电阻丝的电流与通电时间相等，而两电阻丝阻值不同，此装置可以探究：电流产生的热量与电阻的关系；通过R1的电流：I1=U根据串联电路的电流特点可知，通过R2的电流I2＝I1＝0.5A，通电1.5min电阻丝R2产生的热量：Q＝I22R2t＝（0.5A）2×10Ω×1.5×60s＝225J。故答案为：电阻；225。28．标有“220V60W”的电风扇和标有“220V60W”的电热水壶并联在家庭电路中，相同时间内电风扇消耗的电能电热水壶消耗的电能；相同时间内电风扇产生的热量电热水壶产生的热量。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】等于；小于。【解析】解：（1）电风扇、电热器的额定电压都是220V，额定功率都是60W，把它们并联在家庭电路中，它们都能正常工作，由W＝Pt可知，在相同时间内电风扇消耗的电能等于电热水壶消耗的电能；（2）电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生很少的热量；电热水壶工作时，把电能全部转化为热量；由此可知，相同时间内电风扇产生的热量比电热水壶少。故答案为：等于；小于。29．在如图所示电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω。闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A，则该电路电源电压为V，10s内电路消耗的电能为J，10s内电流通过电动机产生的热量为J。【答案】6；48；5。【解析】解：由电路图可知，定值电阻R0与电动机M并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R0支路的电流。（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，由I=UR得电源的电压为：U＝I0R10s内电路消耗的电能为：W＝UIt＝6V×0.8A×10s＝48J；（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电动机的电流：IM＝I﹣I0＝0.8A﹣0.3A＝0.5A，10s内电流通过电动机产生的热量：Q＝IM2Rt＝（0.5A）2×2Ω×10s＝5J。故答案为：6；48；5。30．如图所示，这是某品牌电热水器的内部简化电路，R1和R2均为电热丝，R1＝4R2＝193.6Ω，其阻值不随温度变化而变化。则当开关S1闭合、开关S2接a时，电热水器处于（选填“高温”、“中温”或“低温”）挡，此时电热水器正常工作28min，能使水箱中质量为50kg的温度为20℃的水的温度升高到℃。[不考虑热量散失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]【答案】高温；30。【解析】解：（1）当开关S1闭合，开关S2接a时，两电热丝并联，电路的总电阻最小，电源电压不变，根据P＝UI=U（2）此时电热水器两电热丝并联后总电阻为R并=R电热水器正常工作28min，提供的电能为W＝P高t=U2R并t此时电热水器正常工作28min，能使水箱中质量为50kg的温度为20℃的水的升高的温度Δt=Q水升高到的温度为t＝t0+Δt＝20℃+10℃＝30℃故答案为：高温；30。三、实验探究题（共5小题）：31．探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。（1）实验中通过观察的变化来比较电流通过电阻产生热量的多少，这是运用了的方法。（2）实验结论：观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面高度差较大，则表明电流通过导体产生的热量多少与有关。采用图乙实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，越大，电流产生的热量越多。【答案】（1）U形管液面高度差；转换；（2）电阻；（3）电流。【解析】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；在乙图中，右侧容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，由于并联电路有分流作用，所以通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，由乙图所示的实验现象可以得到的结论是：在电阻、通电时间相同的情况下，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多。故答案为：（1）U形管液面高度差；转换；（2）电阻；（3）电流。32．图中为研究焦耳定律的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油，插入两个相同的温度计，瓶中电阻丝为定值电阻，其关系为R甲＞R乙。（1）图中的两段电阻丝连接的方式为（选填“串联”或“并联”）；（2）实验中，通过观察来判断电流通过导体产生热量的多少；（3）闭合开关一段时间，观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶。这表明：在相同时，越大，电流产生的热量越多；（4）实验探究过程中用到两个物理研究方法是法和法。【答案】（1）串联；（2）温度计升高的示数；（3）电流和通电时间；电阻；（4）控制变量；转换。【解析】解：（1）根据实物图可知，电路中只有一条电流的路径，为串联电路；（2）根据转换法可知，实验中，我们通过温度计升高的示数反应导体产生热量的多少；（3）两个电阻串联，通电时间和电流相同，电阻的大小不同，合开关一段时间，甲瓶中的电阻的阻值大，甲瓶中煤油的温度高于乙瓶，这说明甲产生的热量多，故结论为：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（4）实验中采用的方法是控制变量法和转换法。故答案为：（1）串联；（2）温度计升高的示数；（3）电流和通电时间；电阻；（4）控制变量；转换。33．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。（1）组装之前，在U形管内注入适量红墨水，U形管（选填“属于”或“不属于”）连通器。（2）实验中通过观察的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是（填选项）。A.探究电流与电压、电阻的关系B.用铁屑显示磁体周围磁场分布C.研究光的传播时，引入“光线”（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，可以得到结论是。（4）如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟的关系，探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。一段时间后电阻丝产生的热量（选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多。【答案】（1）属于；（2）U形管液面高度差；B；（3）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（4）电流；左瓶。【解析】解：（1）由图知，U形管内注入适量红墨水，上端开口、下端相连通，所以属于连通器；（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化反映密闭空气温度的变化；A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；故选B；（3）图甲中两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故得出结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（4）由图乙可知，右边的容器中的电阻与容器外的电阻并联，再与左边容器中的电阻串联，因此通过左边容器电阻的电流与通过右边容器电阻的电流不同，而电阻和通电时间相同，因此是探究电流产生的热量跟电流的关系；把右边的两根电阻丝并联后，其总阻值为R＝2.5Ω，则相当于把2.5Ω的阻值放进右侧瓶中，即左、右两瓶中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；左侧瓶中的电阻阻值更大，根据Q＝I2Rt可知，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶多。故答案为：（1）属于；（2）U形管液面高度差；B；（3）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（4）电流；左瓶。34．小明同学在探究电流通过导体时产生热量的多少