重难点训练：第4节 焦耳定律（解析版）

第4节焦耳定律一．利用电流的热效应工作的用电器（共6小题）二．探究电流产生热量与电阻的关系（共8小题）三．探究电流产生的热量与电流的关系（共7小题）四．焦耳定律的公式及简单应用（共11小题）五．焦耳定律的推导式及其应用（共7小题）六．电热器的多档位计算问题（共9小题）一．利用电流的热效应工作的用电器（共6小题）1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（）A．电热水壶 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电视机【答案】A【详解】A．电热水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的，故A符合题意；B．吸尘器工作时电动机转动，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；C．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；D．电视机工作时主要是把电能转化为声能与光能，不是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。故选A。2．下列家用电器中，主要是将电能转化为内能的是（）A．电风扇 B．电视机C．电熨斗 D．吸尘器【答案】C【详解】A．电风扇主要是将电能转化为机械能，故A不符合题意；B．电视机主要是将电能转化为光能和声能，故B不符合题意；C．电熨斗利用电流热效应来工作，主要是将电能转化为内能，故C符合题意；D．吸尘器主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。故选C。3．小明家新购买了电热水器和空调各一台，热水器的铭牌上标有“220V，2200W”字样，空调的铭牌上标有“220V，1900W”字样。下列说法不正确的是（）A．电热水器是利用电流热效应工作的B．单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速快C．正常使用相同时间，热水器比空调消耗的电能多D．热水器的电阻比空调的电阻小【答案】B【详解】A．电热水器是利用电流通过导体时会产生热量，即电流的热效应工作的，故A正确，不符合题意；B．热水器的额定功率比空调的额定功率大，单独使用热水器比单独使用空调电能表表盘转速快，故B错误，符合题意；C．根据功的公式W=Pt可知，正常使用相同时间，热水器比空调消耗的电能多，故C正确，不符合题意；D．热水器和空调的额定电压相同，热水器的额定功率比空调的额定功率大，根据公式可知，热水器的电阻比空调的电阻小，故D正确，不符合题意。故选B。4．电热水器是利用电流的效应工作的，小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。它观察到家中的电能表示数如图1所示为kW·h。现仅接通一台如图2所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁64次，则1min内消耗电能为J，其两端电压（高于/等于/低于）220V。【答案】热3023.67.2×104低于【详解】[1]电流通过导体时，导体发热，是电能转化为内能，这种现象是电流的热效应，所以电热水器是利用电流的热效应工作的。[2]电能表的读数方法：最后一位是小数，由图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。[3]电能表指示灯1min内闪烁64次，电能表参数“3200imp/(kW·h)”，则1min内消耗电能为[4]电热水器的实际功率为实际功率小于额定功率，所以实际电压小于额定电压，即低于220V。5．早春育苗保温常用电热温床，铺设时，先将床土挖去约20cm厚，床底铺一层麦秸或锯末，再铺一层塑料膜。将电热线按10cm间距，均匀地铺在塑料膜上，再把20cm厚的床土放回即可。电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻，使用时应该把温控仪与电热线联。电热温床是利用电流的效应持续获得适宜幼苗生长的温度。【答案】串热【详解】[1]温控仪是一个变阻器，它应与电线串联在一起调节通过电线的电流大小从而控制电线产生的热量。[2]电热温床工作时，消耗电能，将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。6．如图，取暖用的“小太阳”通电后热得发红，利用了电流的效应。“小太阳”工作时，电阻盘与导线连接处容易烧断，是因为连接处的电阻较（填“大”或“小”）。【答案】热大【详解】[1]电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应，取暖用的“小太阳”通电后热得发红，利用了电流的热效应。[2]电阻盘与导线连接处容易烧断，是因为连接处电阻较大，根据可知，串联电流相等，通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多。二．探究电流产生热量与电阻的关系（共8小题）7．某同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个透明容器中封闭着等量的空气。下列说法正确的是（）A．通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功方式改变的B．观察图甲中的A、B管，发现B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量与电流有关C．采用图乙装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，右边容器中电阻丝R应为10ΩD．用图乙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”【答案】A【详解】A．通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过电流做功，即电流通过电阻丝，电能转化为内能，故A正确；B．图甲中两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，电阻不同，观察图甲中的A、B管，发现B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，故B错误；C．采用图乙装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，应控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，所以右边容器中电阻丝R应为5Ω，故C错误；D．“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”是因为电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，电炉丝的电阻比导线大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt，电阻越大，产生的热量越多，这是用图甲中的实验结论来解释的，故D错误。故选A。8．为了探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，某物理小组设计了如图所示的电路，其中且阻值均不变。关于该实验，下列说法正确的是（）A．只闭合时是探究电流产生热量的多少与电流的关系B．和都闭合时是探究电流产生热量的多少与电流的关系C．和都闭合时，和中电流之比是2:1D．和都闭合时，和中产生热量之比为4:1【答案】C【详解】A．只闭合时，电阻和串联，通过两个电阻丝的电流相等，但，故该电路是探究电流产生热量与电阻的关系，故A错误；B．和都闭合时与并联，然后再与串联，但实验研究的对象是密闭容器内的电热丝，所以，，电流和电阻均不相同，故不能探究电流产生热量与电流的关系，B错误；C．根据可知，和都闭合时和中产生热量之比为,故C正确;D．根据可知，和都闭合时和中产生热量之比为,故D错误;故选C。9．如图所示，甲、乙为两个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的水和煤油，烧瓶中两电阻丝的阻值相同，烧瓶内插入相同的温度计。下列说法正确的是（）A．比较甲、乙温度计的示数，可得出升温快的烧瓶中电阻丝放出热量多B．比较甲、乙温度计的示数，可得出升温快的烧瓶中所装液体比热容小C．该实验装置可用来探究电流产生热量与电阻的关系D．通电一段时间，水和煤油均未沸腾，温度计示数大小关系为【答案】B【详解】AB．由题意可知，甲、乙为两个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的水和煤油，烧瓶中两电阻丝的阻值相同，相同时间内，两电阻丝产生的热量相同，烧瓶内的物质不同，升温快的烧瓶内的液体的比热容更小，故A错误，B正确；C．因为两烧瓶中的电阻相同，故不能探究电流产生热量与电阻的关系，故C错误；D．水和煤油均未沸腾，因为水的比热容比较大，吸收相同的热量，上升的温度比较少，即，故D错误。故选B。10．如图所示，同学们正在用改装“自制灯泡”的装置探究“影响电流热效应的因素”，将瓶盖中间打一孔，插入带有红色液柱的细玻璃管，已知R1＜R2，R1与R2串联的目的是，实验中能判断R2比R1产生热量多的实验现象是。【答案】控制电流、通电时间相同R2瓶中细玻璃管内红色液柱上升的高度更高【详解】[1]将R1与R2串联连接可以确保通过两个电阻的电流相同，同时由于串联电路的特性，两个电阻的通电时间也保持一致。这样设计是为了控制变量，便于单独研究电阻大小对电流热效应的影响。[2]实验中通过观察细玻璃管内红色液柱上升的高度来比较电阻产生的热量。由于R2的阻值大于R1，在相同电流和通电时间条件下，根据焦耳定律Q=I²Rt，R2产生的热量更多，导致其瓶内气体膨胀更明显，从而使R2瓶中细玻璃管内的红色液柱上升得更高。11．如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。图甲可探究电流产生的热量与的关系；图乙中电流通过电阻c与d产生的热量之比为。【答案】电阻4：1【详解】[1]甲图中两电阻丝串联接在同一电路中，电流和通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此探究的是电流产生的热量与电阻的关系；[2]图乙中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，由于右侧两电阻的阻值相同，通过的电流相同，则通过c电阻的电流是通过d电阻电流的2倍，电阻相同，根据可知，电阻c、d产生的热量之比为4：1。12．如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为10Ω的电阻丝R1和阻值为5Ω的电阻丝R2。实验桌上还有满足实验要求的电源、电阻箱和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。小新的主要实验过程如下：①将电阻箱、电流表及图所示的装置甲等电路元件串联接入电路中，将电阻箱的阻值调为5Ω，记录初温T0。②闭合开关，同时按下停表开始计时，电流表的示数为0.3A，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数40℃，记录数据，断开开关。③用如图所示的装置乙替换电路中的装置甲，闭合开关，同时按下停表开始计时，当温度计示数为40℃时，停止计时，读出通电时间5min，记录数据，断开开关。于是小新认为“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。请根据以上叙述回答下列问题：(1)小新实验过程中存在的问题：。(2)请你针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施：。(3)该实验设计的表格。【答案】(1)没有控制电阻的通电时间和电流相同(2)见解析(3)见解析【详解】（1）由焦耳定律可知，电流流过电阻产生的热量跟电流的平方成正比，跟电阻的大小成正比，跟通电时间成正比，故研究电流流过电阻产生的热量跟电阻大小的关系时，应该控制电流及通电时间相同，小新实验过程中先后两次将不同的电阻丝接入电路中，将装置乙替换电路中的装置甲后，没有调节滑动变阻器的阻值，则电流不同，所以存在的问题就是没有控制电阻的通电时间相同和电流相同。（2）要探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”，根据焦耳定律可知，应控制电流和通电时间相同，才能得到正确的规律，同时通过转换法，通过观察温度计示数的变化来比较热量产生的多少，即针对上诉小新实验过程中存在的问题，改进措施为：在步骤③中替换装置后，将电阻箱的阻值调为。闭合开关，同时按下停表开始计时。通电时间仍为2min，记录对应的末温T到表格中。。（3）实验表格要清楚记录实验的原始数据，如电流、电阻、通电时间、初温和末温，电流通过电阻产生的热量是通过温度升高变化量来体现的，所以要由温度变化量，如下表：实验次数I/ΩR/Ωt/minT0/℃T/℃ΔT/℃13．小鸣同学按如图所示的电路，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，煤油中都浸着一段横截面积相同、长度不同的镍铬合金丝，甲瓶中的镍铬合金丝比乙瓶中的长。(1)实验中两金属丝产生热量的多少是通过观察反映出来的。(2)实验中，可观察到（填“甲”或“乙”）瓶中温度计的示数升高得更快。(3)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶甲中煤油换成与其相等的水，并将电热丝RA换成的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请用提供的符号写出煤油比热容的表达式：c煤油=。

（已知水的比热容为c水）【答案】(1)温度计升高的示数(2)甲(3)质量与RB阻值相等【详解】（1）电阻丝产生热量的多少可以通过温度计示数变化反映出来，电阻丝产生热量的多少转化为温度计示数的变化，本实验应用了转换法。（2）由题意知，甲乙中的镍铬合金丝的材料相同，横截面积相同，甲瓶中的镍铬合金丝比乙瓶中的长，则甲中的镍铬合金丝的电阻大，由于甲乙串联在电路中，电流和通电时间相同，电阻丝的阻值越大，产生的热量越多，故甲中产生的热量多，温度计示数升高得更快。（3）[1][2][3]根据控制变量法的思想，要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，所以，应将烧瓶甲中煤油换成与其质量相等的水，把电热丝RA换成与RB阻值相同的电阻丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同。因为Q水吸热=Q煤油吸热所以c水m(t水-t0)=c煤油m(t煤油-t0)则煤油的比热容14．(1)如图甲所示，三个完全相同的烧瓶A、B、C中分别装入质量和初温均相等的液体，其中，A、B中装的是煤油，C中装的是水，A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为、、，且（不计热损失）。①比较两瓶中温度计的示数变化情况，可以探究“电流通过导体产生的热量与关系”。②用该装置探究“不同物质吸热升温的现象”，应选择两瓶进行比较，瓶内液体吸收热量的多少是通过来反映的；(2)关闭家中其他用电器，只用一个电水壶烧水，将质量为1kg、初温为20℃的水烧开（标准大气压下），用时6min，如图乙所示的电能表指示灯闪烁300次。则水吸收的热量为J，电水壶的实际电功率为W。[]【答案】(1)A、B电阻B、C加热时间(2)1000【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少是通过液体吸热升高温度多少来反映，所以应该对相同质量的同种液体进行加热，由图可知，A、B瓶中两电阻串联，根据串联电路的电流特点，通过两个电阻的电流相等，且，故可以探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。[3][4]探究“不同物质吸热升温的现象”，应该用相同的热源对相同质量的不同物质进行加热，故应该选择B、C两瓶进行比较，液体吸收热量多少是通过加热时间来反映的。（2）[1]标准大气压下，水的沸点是100℃，由可得，水吸收的热量为[2]根据图中电能表常数可得，指示灯闪烁300次消耗的电能为由可得，电水壶的实际电功率为三．探究电流产生的热量与电流的关系（共7小题）15．如图是探究电流产生热量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，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．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系B．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系C．乙实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多D．甲、乙两实验同时通电一段时间后，甲图左侧U形管中两侧液面的高度差最大【答案】D【详解】A．甲图实验中，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过左侧电阻的电流较大，所以研究电流产生的热量与电流的关系，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，左侧的电流大，产生的热量多，则左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故A错误；BC．乙实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电流产生的热量和电阻的关系；右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生热量多，则右侧容器内空气吸收的热量多，故BC错误；D．甲实验右侧两个5Ω的电阻并联再与左侧电阻串联，右侧两电阻并联后的总电阻为则左侧电阻产生的热量乙实验两电阻丝串联，右侧电阻产生热量多，则右侧电阻产生热量则甲图左侧电阻产生的热量多，即甲图左侧U形管中两侧液面的高度差最大。故D正确。故选D。16．如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、，其中，。下列说法错误的是（）A．比较U形管液面高度差，从而比较热量的多少，这是转换的思想B．只闭合，可以探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系C．闭合和，可以探究电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系D．只闭合，若电路中的电流为，通电电阻产生的热量为12J【答案】C【详解】A．实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这是转换法的应用，故A正确，不符合题意；B．只闭合，通过电阻的电流与通电时间相同，电阻阻值不同，故可以探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故B正确，不符合题意；C．闭合和，通过两容器内电阻的电流与电阻阻值都不同，故不能探究电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系，故C错误，符合题意；D．只闭合，若电路中的电流为，通电电阻产生的热量为故D正确，不符合题意。故选C。16．如图是“探究通电导体产生的热量与大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为J，左右两侧容器中电阻丝产生的热量之比是。【答案】电流124:1【详解】[1]观察可知，右侧中两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联。根据串联电路的电流特点可知右侧两个电阻的总电流和左侧的电阻电流相等，右侧两个5Ω的电阻并联，所以，容器内的电阻值都是5Ω，通电时间相同，在电阻和通电时间相同的情况下，电流不同，所以探究的是通电导体产生的热量与电流大小的关系。[2]已知通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，根据并联电路的电流特点，通过右侧容器中电阻丝的电流为在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为[3]由可知，左右两侧容器中电阻丝产生的热量之比为18．强强为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用相同的电阻丝R1、R2、R3，设计了如图甲电路，实验中应将电阻丝R3和电阻丝分别放入如图乙的两个相同装置中；通过实验分析可知，闭合开关，相同时间内电流通过电阻丝R3和另一个放入装置中的电阻丝产生的热量之比为。【答案】R11∶4【详解】[1][2]由图甲可知，电阻丝R2与R3并联后再与R1串联，将电阻丝R3和电阻丝R1分别放入如图乙的两个相同装置中，根据串并联电路电流特点可知，通过电阻丝R3和电阻丝R1的电流之比为1∶2；根据可知，闭合开关，相同时间内电流通过电阻丝R3和电阻丝R1产生的热量之比为1∶4。19．采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用了的探究方法。②如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间（选填“左瓶”或“右瓶）内的电阻丝产生的热量多。【答案】高度差转换法左瓶【详解】①[1][2]由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，进而比较电流产生热量的多少。这里把不易测量的电流产生的热量，转换成了容易观察的U形管中液面的高度差，这里采用了转换法。②[3]由图可知，右边两电阻并联后再与左边电阻串联，通过左边密闭容器内电热丝的电流是通过右边密闭容器内的电阻丝电流的二倍，这两个电热丝的阻值相同，通电时间相同，根据焦耳定律，在电阻和通电时间相同的情况下，通过电流大的电热丝产生的热量多；所以，通电一段时间左瓶内的电阻丝产生的热量多。20．(1)在“小实验、小制作”比赛活动中，小明利用身边的小玻璃瓶、单孔橡皮塞、两端开口的透明玻璃管和水，进行了以下实验。①如图甲所示，用插着玻璃管的橡皮塞塞紧玻璃瓶。小明提着瓶子从一楼走到四楼，发现玻璃管中的液面上升了，说明了大气压强随海拔高度升高而（选填“增大”“减小”或“不变”）。②小明又用实验器材组装了如图乙所示的装置，往B管中吹气，A管中的液面也会上升，写出一个生活中应用此原理的实例。(2)如图丙为探究“焦耳定律”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，将未知电阻的两根电阻丝R1、R2串联在电路中。组装实验装置后，只闭合开关S0，若R1>R2，通电一段时间后，发现（选填“甲”或“乙”）U形管两侧液面高度差更大。若将R1换成与R2阻值相同的定值电阻，同时闭合S0和S1，是为了探究电流通过导体产生的热量与的关系。【答案】(1)减小飞机机翼设计成上凸下平(2)甲电流【详解】（1）[1]提着瓶子从一楼走到四楼，发现玻璃管中的液面上升了，说明瓶内气压大于大气压，即海拔高度升高，外界大气压减小了。[2]往B管中吹气，吸管A上方空气的流速变大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以A管中的液面上升，其原理是流体中流速越大的地方压强越小，生活中飞机机翼设计成上凸下平的形状就是利用流体压强中流速大的位置压强小的特点。（2）[1]闭合开关S0，两个电阻R1、R2串联，串联电路中电流相等，通电时间也相同，电阻不同，能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，若R1>R2，即甲容器中电阻大，根据Q=I2Rt可知，甲U形管两侧液面高度差更大。[2]同时闭合S0和S1，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，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，R1换成与R2阻值相同，则可以研究电流产生的热量与电流的关系。21．领悟小组用如图甲所示实验装置比较a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别装入a、b两种液体，接入电阻丝、，并分别插入温度计。物质加热时间/min初温/末温/a液体102046b液体102035(1)实验中两瓶中液体质量、和电阻丝阻值R1、R2应满足的条件是；实验过程中通过来反映吸收的热量多少；(2)实验过程中，如果让a和b吸收相同的热量，那么通过比较来判断物质的吸热能力；(3)仔细观察电路图，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最端；正确实验后，数据如表，结合表格内的数据分析可得到的结论是：；(4)利用上面的电路图，还能探究电流通过导体产生的热量与______的关系（选填序号）A．通电时间 B．通过导体的电流 C．导体的电阻【答案】(1)=；R1=R2通电时间(2)升高的温度(3)右液体乙的吸热能力强(4)C【详解】（1）[1]“探究不同物质吸热的情况”时，应控制物质的质量保持不变，所以必须取质量相等的甲、乙两种液体。探究两种液体的吸热能力时，需要控制热源相同，即相同时间内热源产生的热量相同，所以实验中需要选用阻值相同的两根电阻丝。[2]两电阻丝阻值相等，通过电流相同，通电相同时间释放的热量相同，根据转换法知道，实验中用通电时间间接反映液体吸收热量的多少。（2）实验过程中，如果让a和b吸收相同的热量，升高温度不同，可以通过比较升高的温度来判断物质的吸热能力。（3）[1]正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处的最右端，目的是保护电路。[2]由表中实验数据知道，相同质量的液体加热相同的时间，吸收相等的热量，液体乙升高的温度低，则液体乙的吸热能力强，乙液体的比热容大。（4）图中两个电阻串联，通过两电阻的电流、通电时间都相同，只有电阻的阻值不同，所以是研究电流通过电热丝产生的热量与电阻大小的关系，故C符合题意，AB不符合题意。故选C。四．焦耳定律的公式及简单应用（共11小题）22．如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1＝R3，R2＝R4，R2＝2R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（）A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙【答案】C【详解】根据题干知，R2＝2R1＝2R3＝R4左图中，R1与R2串联，根据串联电路特点和焦耳定律可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的导电线圈产生的热量多。因为R2＝2R1，所以Q2＞Q1……①右图中，R3与R4并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的导电线圈产生的热量多。因为R4＝2R3，所以Q3＞Q4……②在右图中，由可知，在左图中，因R2＝2R1，由分压原理和串联电路电压的规律可知，，由可知，所以Q4＞Q2……③由①②③，我们可得出了这四个电阻产生的热量关系是：Q3＞Q4＞Q2＞Q1；因甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，根据可知，这四个容器中的水温从高到低的顺序是即丙、丁、乙、甲。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。23．如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（）A．滑动变阻器R的最大阻值40ΩB．电源电压U的大小6VC．R0的阻值20ΩD．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J【答案】D【详解】A．滑动变阻器滑片P从最右端开始，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电流为0.4A时，滑动变阻器功率为3.2W，根据P=I²R可得此时电阻为则滑动变阻器的最大阻值20Ω，故A错误；BC．当电流为0.6A时，滑动变阻器功率达到最大值3.6W，同理，根据P=I2R可得，此时滑动变阻器接入电阻为10Ω，为最大阻值的一半，此时滑动变阻器两端的电压U'=I2R半=0.6A×10Ω=6V电源电压U=6V+I2R0=6V+0.6A×R0①滑动变阻器接入电路的阻值最大时，滑动变阻器分得电压U滑=I1R最大=0.4A×20Ω=8V电源电压不变，U=8V+I1R0=8V+0.4A×R0②①②两个式子联立得，8V+0.4A×R0=6V+0.6A×R0解得R0=10Ω则电源电压U=6V+0.6A×R0=12V故BC错误；D．当滑片P置于中点时，滑动变阻器接入10Ω，电流为0.6A，根据焦耳定律，R0在5s内产生故D正确。故选D。24．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（）①电源电压为6V②定值电阻R的阻值为5Ω③滑动变阻器的最大阻值为10Ω④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27JA．①④正确 B．①③正确 C．②③④正确 D．①②④正确【答案】C【详解】①②由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压，当滑片P在a端时，RP连入电路的电阻为0，电路中只有R工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源电压U=Ua=4.5V此时电路中的电流Ia=0.9A，根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值故①错误，②正确；③当滑片P在b端时，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，R两端的电压Ub=1.5V，此时电路中的电流Ib=0.3A，根据串联电路的电压规律，RP两端电压UP=U-Ub=4.5V-1.5V=3V根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值故③正确；④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为Q=Ib2Rt=(0.3A)2×5Ω×60s=27J故④正确。故选C。25．如图所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器R1标有“100Ω0.8A”，灯泡标有“12V6W”，R0为定值电阻。在保证电路安全的前提下：①当a处接入导线，b处接入电压表时（量程“0~3V”或“0~15V”），只闭合S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，电路中的最小电流为0.22A；②再闭合所有开关，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω；③将a处接入电压表（量程不变），b处接入导线时，闭合所有开关，灯泡恰能正常发光，且无论怎样移动滑片，灯泡亮度都不变。下列说法正确的是（）A．电压表接入电路的量程为3V B．①中，灯泡的最小功率为1.1616WC．②中，电路的最大总功率为32.4W D．③中，R0工作10s产生的热量为60J【答案】D【详解】由P=UI可得，灯泡正常发光电流为灯泡正常发光的电阻为A.由③可知，将a处接入电压表（量程不变），b处接入导线时，闭合所有开关，R0与L串联，电压表测L两端电压，灯泡怡能正常发光，此时灯泡两端电压为12V，为保证电路安全，所以电压表接入的量程应为0~15V，故A错误；B．由①知，当a处接入导线，b处接入电压表时，只闭合S1、S2，此时R0、L、R1串联。当电路中电流最小时，灯泡的实际功率最小，若灯泡电阻不变，则灯泡功率为P实=I小2RL=(0.22A)2×24Ω=1.1616W但由于0.22A<I额=0.5A，此时灯泡电阻应小于24Ω，所以灯泡的最小功率应小于1.1616W，故B错误；C．在③中，将a处接入电压表，b处接入导线时，闭合所有开关，R0与L串联，R1被短路，灯泡恰好能正常发光，所以电源电压为U=U0+U额=I额R0+U额=0.5A×R0+12V由②可知，当a处接入导线，b处接入电压表时，闭合所有开关，R0与R1串联。由串联电路电流规律和滑动变阻器的规格知，电路中的最大电流为0.8A，此时变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω，则电源电压为U=I最大(R0+R1小)=0.8A×(R0+6Ω)由于电源电压不变，所以得0.8A×(R0+6Ω)=0.5A×R0+12V解得R0=24Ω。电源电压为U=0.8A×(R0+6Ω)=24V在②中，电路的最大总功率为P最大=UI最大=24V×0.8A=19.2W故C错误；D．在③中，闭合所有开关，R0与L串联，灯泡恰好能正常发光，通过R0的电流为I0=I额=0.5AR0工作10s产生的热量为Q=I2R0t=(0.5A)2×24Ω×10s=60J故D正确。故选D。26．如图所示电路，电阻、，闭合开关，电流表的示数为，则通电电阻产生的热量为。【答案】360【详解】R1和R2并联，电流表测得干路中的电流为I=0.5A，设电源电压为U，则总电流解得U=3V，故通过R1的电流根据焦耳定律，R1产生的热量Q=I²Rt=(0.2A)²×15Ω×600s=360J27．如图所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻且闭合开关，电流表示数为0.6A，再断开开关，电流表示数变化了0.2A。若开关同时闭合，通电1min定值电阻产生的热量为J。【答案】96【详解】闭合开关S1、S2，电阻R1和R2并联。电流表测量干路电流。断开开关S2，电路变为只有R1单独工作。电流表示数变化了0.2A，即通过R2的电流为I2=0.2A。由并联电路电流的特点可知，此时通过R1的电流为I1=I-I2=0.6A−0.2A=0.4A电源电压为U=U1=I1R1=0.4A×20Ω=8V通电1min定值电阻R2产生的热量为Q2=W2=UI2t=8V×0.2A×60s=96J28．如图-1，是一款多功能烘鞋器，它具有调温、烘干、杀菌等功能、其简化电路如图-2所示，R是电热丝，L是紫外线灯，和同时闭合时，电动机与电热丝（选填“串”或“并”）联，湿鞋在吹热风时比在吹冷风时干得更快，是因为温度越高，蒸发越（选填“快”或“慢”），若烘干一双鞋需要，电热丝的额定功率为，则R在这段时间产生的热量为J。【答案】并快【详解】[1]由图可知，电动机和电热丝工作互相不影响，所以电动机和电热丝是并联。[2]温度会影响蒸发的快慢，温度越高，蒸发越快。[3]R在这段时间产生的热量29．如图所示，是某电热器加热和保温两挡的工作电路图，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，其保温功率为220W；开关S1、S2闭合时，通过电热丝R2的电流为5A。处于保温挡时通过电热器的电流A；开关S1、S2闭合时，电热丝R2在5min内产生的热量J；电热器处于保温挡时正常工作0.5h消耗的电能J。【答案】13.96×105【详解】[1]处于保温挡时通过电热器的电流[2]开关S1、S2闭合时，、并联，则电热丝R2在5min内产生的热量[3]电热器处于保温挡时正常工作0.5h消耗的电能30．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求：(1)电源电压；(2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。【答案】(1)6V(2)180J【详解】（1）只闭合开关时，只有R2工作，电源电压（2）闭合开关、时，两电阻并联，通过R1的电流为产生的电热为31．如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求：(1)滑动变阻器R的最大阻值；(2)电源电压U和的电阻值；(3)保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量；(4)断开开关，再将电源电压调为U0，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。【答案】(1)(2)，(3)6J(4)9W【详解】（1）由题意可知，滑动变阻器电阻最大，电流最小，滑动变阻器两端电压为14V，滑动变阻器R的最大阻值（2）闭合开关，断开开关，与滑动变阻器R串联；由题意可知，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电压表的示数为0V，电流表的示数为1.5A，则电源电压①滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数为14V，电流表的示数为0.1A，则电源电压②由①②解得，（3）由焦耳定律可得，R产生的热量（4）断开开关，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联；由题意可知，若滑动变阻器完全接入电路中时，滑动变阻器的电压所以，当电压表的示数为15V时，电路消耗的电功率最小，灯泡L的额定功率③灯泡L消耗的实际功率④电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，则由③④可得则灯泡L的电阻则灯泡L的额定功率32．图甲是一款带照明功能的萌宠电暖手宝，图乙是内部简化电路图，已知电压恒为18V，R1为加热电阻，滑动变阻器R2标有“80Ω

1A”字样，灯泡标有“6V

3.6W”字样且电阻不随温度变化，电压低于灯泡几乎不亮。只闭合开关S1时，灯泡恰好正常发光；只闭合开关时，处于亮度可调的照明模式；只闭合开关S1、S2时，处于暖手模式。求：(1)灯泡L的电阻大小；(2)电路在暖手模式下工作10min，产生的热量；(3)照明模式下，保证灯泡有明显亮度且电路安全，电路总功率的范围。【答案】(1)10Ω；(2)9720J；(3)3.6W~10.8W【详解】（1）灯泡L的电阻大小为（2）由电路图知，只闭合开关S1时，灯泡L和定值电阻R1串联，此时灯泡L恰好正常发光，电路中的电流定值电阻R1两端的电压为定值电阻R1的电阻只闭合开关S1、S2时，只有定值电阻R1接入电路，处于暖手模式。电路在暖手模式下工作10min，产生的热量为（3）只闭合开关S3时，此时小灯泡与滑动变阻器串联，处于亮度可调的照明模式。由题意知电压低于2V灯泡几乎不亮，要保证灯泡有明显亮度且电路安全，小灯泡两端的电压为2V~6V；当小灯泡两端的电压为6V时电路中的电流为0.6A，电路的总功率当小灯泡两端的电压为2V时，路中的电流电路的总功率所以电路总功率的范围为3.6~10.8W。五．焦耳定律的推导式及其应用（共7小题）33．额定电压相同的甲、乙两只电加热器（俗称“热得快”）的铭牌如图所示，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（）A．相同时间内，甲比乙消耗的电能多B．正常工作时，通过甲的电流比乙小C．正常工作时，甲比乙产生的热量多D．正常工作时，电流通过甲做功较快【答案】D【详解】A．由图示知，甲的额定电压为220V，额定功率为1100W，乙的额定电压为220V，额定功率为800W，据知，正常工作时，在相同时间内，甲比乙消耗的电能多，但没有说明是否正常工作，条件不足，无法比较甲和乙消耗电能的多少，故A错误；B．正常工作时，两电加热器的电压相同，甲的功率比乙的大，据知，甲通过的电流比乙的大，故B错误；C．正常工作时，据知，时间不知，则无法比较甲、乙产生的热量多少，故C错误；D．正常工作时，甲的功率比乙的大，则电流通过甲做功比乙的快，故D正确。故选D。34．如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，小灯泡参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列说法正确的是（）A．电源电压为10VB．小灯泡的参数为“2V

0.4A”C．只闭合S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器的阻值范围为7.5~30ΩD．只闭合S、S1，滑片P移至b端时，通电10s，R0产生的热量为32J【答案】D【详解】由图乙可知，第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；第二次只闭合开关S、S2，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，当滑片移动到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，其分得的电压为0，即电压表示数为0，所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像，曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像。A．只闭合开关S、S1，滑片P移动到b端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为滑片P在a端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A；由欧姆定律得，电源电压即解得R0＝20Ω电源电压故A错误；B．图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像，由图像可知，电压表示数最小为3V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压此时电路中的电流为则小灯泡的参数为“5V

0.4A”，故B错误；C．保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，由图乙知，当电压表示数最大为6.4V时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由图知，此时的电流为0.32A，由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的最大电阻为因为电流表的量程为0~0.6A，小灯泡的额定电流为0.4A，所以电路中的最大电流为0.4A，此时滑动变阻器连入电路中的电阻最小，此时小灯泡两端电压为5V，因为串联电路两端电压等于各部分电路两端电压的总和，所以滑动变阻器两端的电压为滑动变阻器的最小电阻为所以滑动变阻器的范围为7.5Ω~20Ω，故C错误；D．只闭合S、S1，滑片P移至b端时，只有R0接入电路，电路中电流最大，为0.4A，通电10s，R0产生的热量为故D正确。故选D。35．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V0.5W”字样，当开关S闭合后，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A，则1min内电阻R上产生的热量为J。【答案】45【详解】由图知，R与L并联，电流表测干路电流。小灯泡标有“2.5V0.5W”，且正常发光，则电源电压根据，可得通过小灯泡的电流已知干路电流，由并联电路电流特点则R的电流则1min内电阻R产生的热量36．如图所示的是一款电热饭盒的内部简化电路，发热电阻的阻值分别为110Ω、330Ω，饭盒有“高温”和“低温”两个挡位。饭盒低温挡正常工作10s产生的热量为J。【答案】1100【详解】据图可知，当开关接1时，电路为两电阻串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小为低温挡，则饭盒低温挡正常工作10s产生的热量为37．如图是小肖在社团课上使用的3D打印笔。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1＝2200Ω、R2＝1100Ω，两个电阻都是用于发热的电热丝，则慢挡的电功率是W；使用快挡10秒钟，打印笔产生的热量为J。【答案】22660【详解】[1]据乙图可知，只闭合S时，电路为R1单独串联，此时电路中的电阻最大，根据可知，电功率最小，为慢挡，则慢挡的功率为[2]当两开关均闭合时，电路为两电阻并联，此时电路中的总电阻最小，根据可知，电功率最大，为快挡，则使用快挡10秒钟，打印笔产生的热量为38．小明自制一把有高、低挡位的电热切割器，其电路如图甲所示。已知电源电压为12V，电阻丝、阻值均为。只将接入电路时，为低温挡。小明使用电热切割器时，其功率与时间的关系如图乙所示。求：(1)处于低温挡时的工作电流；(2)处于高温挡时的电功率；(3)内，电热切割器产生的总热量。【答案】(1)2.4A(2)57.6W(3)1440J【详解】（1）闭合开关S1，只将接入电路时，为低温挡，（2）两个开关都闭合，高温挡时电阻丝、并联，两个电阻阻值相同两个支路的电流相同电路的总电流处于高温挡时的电功率（3）由图乙可知，低温挡工作时间低温挡工作时产生的热量高温挡工作时间，高温工作时产生的热量电热切割器产生的总热量39．如图，电源电压U=6V，R1=20Ω，滑动变阻器的最大电阻R2=40Ω，小灯泡的额定电压为12V（灯丝电阻不随温度变化），闭合开关S。求：(1)当开关S1、S2都断开时，电路的最小电功率是多少？(2)当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表的读数为0.4A。小灯泡的额定功率是多少？(3)当开关S2闭合，S1断开时，电流表的最大示数是多少？此时通电5min，电阻R1产生的热量是多少？【答案】(1)0.6W(2)6W(3)0.3A；540J【详解】（1）由图可知，当开关S闭合，S1、S2断开，滑片P在最右端时，R1与滑动变阻器串联，电路的总功率最小，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电路中的总电阻R总=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω此时电路的最小电功率（2）当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最右端时，灯与滑动变阻器的最大阻值并联，因为并联电路中各支路两端的电压相等，则U=U灯=U2=6V根据欧姆定律可得，通过滑动变阻器的电流因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过灯泡的电流I灯=I-I2=0.4A-0.15A=0.25A灯泡的电阻灯泡的额定功率（3）当开关S、S2闭合，S1断开，滑片P在最左端时，电路为R1的简单电路，电流表示数最大，则此时通电5min，电阻R1产生的热量Q=I大2R1t=(0.3A)2×20Ω×5×60s=540J六．电热器的多档位计算问题（共9小题）40．图甲为某品牌家用空气炸锅，空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的，电动机上标有“220V，22W”字样。空气炸锅内部部分简化电路如图乙所示，其额定电压为220V。发热元件为R1和R2两个定值电阻，阻值分别为55Ω和110Ω。S为定时开关，通过调节开关S1和S2（S2是单刀双掷开关），可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换。下列说法正确的是（）A．设定好时间，开关S1断开，S2接a端时为高温挡B．电动机的电阻是2200ΩC．设定好时间，开关S1闭合，S2接a端时，电路1min内产生的热量为27720JD．空气炸锅在高温挡正常工作时，电路的总电流是6.1A【答案】D【详解】A．由图可知，开关S1断开，S2接a端时，R1与R2串联，电路的总电阻最大；开关S1闭合，S2接a端时，发热电路为R2的简单电路，电路的总电阻较大；开关S1闭合，S2接b端时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，根据可知，开关S1断开，S2接a端时，发热电路的总功率最小，空气炸锅处于低温挡；开关S1闭合，S2接a端时，发热电路的总功率较大，空气炸锅处于中温挡；开关S1闭合，S2接b端时，发热电路的总功率最大，空气炸锅处于高温挡，故A错误；B．由于电动机工作时，主要将电能转化为机械能，所以不能用电动机上标的“220V22W”及计算电动机的电阻，故B错误；C．开关S1闭合，S2接a端时，发热电路为R2的简单电路，空气炸锅处于中温挡，电路1min内产生的热量故C错误；D．高温挡正常工作时，电动机和R1、R2并联，根据P＝UI和欧姆定律可得，通过M的电流通过R1的电流通过R2的电流由并联电路的电流规律可得，电路中的总电流故D正确。故选D。41．小东想设计一款有高、中、低三个挡位的小型电热器。在设计阶段他用图示电路进行测试以便进一步完善设计方案，电热丝R1=4Ω，电热丝R2=8Ω，电源电压为6V并保持不变。在电路能够正常工作的情况下，下列说法正确的是（）A．只闭合开关S2时，电热器处于高温挡B．只闭合开关S1、S2时，电压表示数为6VC．只闭合开关S1、S3时，电流表示数为0.5AD．电热器分别处于中温挡和低温挡工作时的电功率之比为3∶1【答案】D【详解】A．当只闭合开关时，只有接入电路，被短路；当闭合开关和时，电阻、并联，电路中电阻最小；当只闭合开关时，电阻、串联接入电路，电路电阻最大；当电压一定时，由可知，功率最小，处于低温挡，故A错误；B．只闭合开关、时，只有接入电路，电压表和被短路，则电压表示数为0V，故B错误；C．只闭合开关、时，电阻、并联，电流表测量通过的电流，根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得电流表示数为：，故C错误；D．当只闭合开关时，只有接入电路，被短路，此时处于中温度挡；当只闭合开关时，电阻、串联接入电路，处于低温挡；则中温挡和低温挡工作时的电功率之比为：：：：：：1，故D正确。故选D。42．如图甲所示是充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻（阻值不变），该充电式暖宝宝可以通过S1、S2、S3三个开关的断开与闭合实现三个挡位（高温、中温、低温）的变化，只闭合S2时，该挡对应功率为22W；只闭合S1时，该挡对应功率为44W。则下列说法正确的是（）

A．用暖宝宝暖手是通过做功的方式增加手的内能 B．R2的阻值为2200ΩC．低温挡和高温挡的功率之比为1∶4 D．中温挡发热100s产生的热量为2200J【答案】C【详解】A．用暖宝宝暖手是通过热传递的方式增加手的内能，故A错误；B．只闭合开关S2时，R1与R2串联，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，当同时闭合S1、S3时，R1与R2并联，因为两电阻并联时，电路的总电阻最小，两电阻串联时，电路的总电阻最大，由可知，两电阻并联时，电路总功率最大，为高温挡，即同时闭合S1、S3时为高温挡；两电阻串联时，即只闭合开关S2时，为低温挡；只闭合S1时，为中温挡。只闭合开关S2时，R1与R2串联，对应电功率是22W，根据可得电路的总电阻是只闭合S1时，电路为R1的简单电路，对应电功率是44W，根据可得的R1为所以R2的阻值为故B错误；C．R1与R2并联的总电阻高温挡的功率低温挡和高温挡的功率之比故C正确；根据可得，中温挡发热100s产生的热量为故D错误。故选C。43．小军通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫（原