电热计算和实验家庭电路作图-人教版九年级物理全一册重难点训练

专项07电热计算和实验&家庭电路作图专题

＞题型归纳

一.焦耳定律的简单计算（共8小题）

二.焦耳定律推导公式的应用（共6小题）

三.焦耳定律的比例计算（共3小题）

四.电热的多挡问题（共7小题）

五.电热的综合计算（共5小题）

六.非纯电阻电路的相关计算（共3小题）

七.探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共5小题）

八.家庭电路的连线作图（共9小题）

A题型速练

一.焦耳定律的简单计算（共8小题）

I.如图-1所示，电源电压保持不变，当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系

用图-2中线段AB表示。则下列说法错误的是（）

A.滑动变阻器的最大阻值为20。

B.电源电压为6V

C.当滑片位于中点位置时，电流表的示数为0.3A

D.当滑动变阻器滑片在中点时，通电Imin,电阻Ri产生的热量是96J

【答案】D

【解答】解：由电路图可知，Ri与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

A、当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，

由图乙可知，电路中的最小电流【小=0.2A,电压表的示数U2=4V,

由1=可知，滑动变阻器的最大限值:

&=为1==200;故A正班；

1小,

B.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以，电源的电压为:U=1(R1+R2)=0.2Ax(Ri+20fl)……①

当滑片位于b端时，电路为Ri的简单电路，电路中的电流最大，由图2可知，电路中的电流I大=0.6A,

则电源的电压：U=I大Ri=0.6AxRi……②

解①②得Ri=10。，U=6V,故B正确；

C.当滑片位于中点位置时，根据串联电路的特点和欧姆定律知，电路中的电流为

/=—当—=--半----=0.34；故C正确：

/?i+扒1ion+^x2on

D.当滑动变阻器滑片在中点时，通电Imin,电阻Ri产生的热量是

QR、=»R]t=(0.34)2xionx1x60s=54/。

故D错误，符合题意。

故选:Do

2.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“22()V,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55C和HOHoS为定时开关，通过调节开关Si和52(52是单刀双

掷开关)，可实现高温挡、中温拦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Si断开，S2接a端时为高温挡

B.电动机的电阻是2200。

C.设定好时间，开关Si闭合，S2接a端时，电路Imin内产生的热量为27720J

D.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

【解答】解：A、由图可知，开关Si断开，S2接a端时，Ri与R2串联，电路的总电阻最大；开关Si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Si闭合，S2接b端时，Ri与R2并联，

电路的总电阻最小，根据P=(可知，开关Si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Si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Si闭合，$2接6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、电动机为非纯电阻用电器，故不能根据P=<=与照=2200。计算电动机的电阻，故B错误；

1\乙乙VV

C、开关5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Imin内产生的热量：Q=PR2t=（£=卑黑-x1x60s=26400J,故C错误；

D、高温挡正常工作时，电动机和Ri、R2并联，根据P=UI和欧姆定律可得，

各支路中的电流分别为：皿=/=掰=0』人，

通过Ri的电流：h=g=茎（=4A,

通过R?的电流：12=多==2A,

AoJLJLUJZ

由并联电路的电流规律可得，电路中的总电流：I=II+I2+IM=4A+2A+0.1A=6.1A,故D正确。

故选：Do

3.如图甲所示是同学们为生物实验制作的恒温补光装置的电路原理图，电源电压保持不变，小灯泡的额定功率

为5W。调试电路时，在保证电路各元件安全的前提下，断开开关S2（温控开关），闭合开关S、S1（光控开

关），将滑片P从滑动变阻器Ri的最右端向左移动到a点时，小灯泡正常发光，此过程中电流表与电压表示

数的关系图象如图乙所示。断开开关Si,闭合开关S、S2,电流表示数为0.3A。下列说法正确的是（）

甲乙

A.小灯泡的额定电压为6V

B.电源电压为10V

C.只闭合开关S、S2,滑片P移到a点时，R2在5s内产生的热量为3.6J

D.只闭合开关S、Si,调试过程中滑动变阻器Ri接入电路的最大阻值为35C

【答案】C

【解答】解：AB.断开开关S2,闭合开关S、Si,小灯泡和Ri串联，R2断路，电压表测Ri左半部分电阻两

端电压，滑片在a点时，小灯泡正常发光，由图乙可知电路电流为0.5A,则小灯泡两端电压为

〃p5MZmi/

所以小灯泡额定电压为10V,由图乙知电压表示数为2V,电源电压为

U.6=U+U/=10V+2V=12V

故AB错误；

CD.断开开关S2,闭合开关S、Si,小灯泡和Ri串联，R2断路，滑片在最右端时，接入电路电阻最大，由

图乙知此时电压表示数为8V,电流表示数为0.25A,则滑动变阻器最大阻值为/?涉1=*=7^=320

只闭合开关S、S2,两个电阻串联，滑片P移到a点时，电流表示数为0.3A,电路总电阻为

D%12V

/?=7T=03^=40n

结合中联电路的电阻关系可知R2的电阻为R2=R・R滑大=40C-32C=8C

2

结合焦耳定律可知R2在5s内产生的热量为Q=/2/?2t=(0.34)2x8/2x5s=3.67

故C正确，D错误。

故选:Co

4.如图所示为一款电热中药壶的简化电路图，它有“大火和小火”两种工作状态。其中Ri=44C,R2=1760O当

5

开关S闭合，Si接a时是大火状态。该状态正常工作5n】in电流通过Ri产生的热量是3.3xlQJo

---------o220Vo------1

【答案】大火；3.3x10\

【解答】解：由图可知，当开关S闭合、Si接b时，Ri、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路

中的总电阻最大，由P=多可知，电路中的总功率最小，电热中药壶处于小火状态；

当开关S闭合、Si接a时，只有Ri工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热中药壶处于大火状态；

22

大火状态下正常工作5min通过Ri产生的热量：Q=W=泉=x5x60s=3.3x105J

Ki缁-？o

故答案为:大火;3.3x10\

5.如图所示，电源电压不变，R2=30O,R3=10HO只闭合SI,电流表AI示数为0.2A,电压表V示数为4.0V,

则定值电阻Ri为20C,电源电压为6V。闭合Si、S?、S3,电流表Ai、A2示数之比为5：2,

通电Imin电阻Ri产生的热量为108J。

氐

【答案】20；6：5：2：108o

【解答】解：（1）由图可知，只闭合Si,电阻RI、R3串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量

的是电阻Ri两端的电压；

由1=名可知，Ri的阻值：氏=牛=会界=20。，

R3两端的电压：U3=IR3=0.2Ax10ft=2V,

根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U=UI+U2=04V+2V=6V；

（2）山图可知，闭合Si、S2、S3,电阻Ri、R2并联，电流表Ai测量的是干路中的总电流，A2测量R2的电

流，电压表测量的是电源电压；

则通过R1的电流：1|=治==0.3A,

A2的示数（通过R2的电流）:匕=/=账=S2A'

所以干路中电流表Ai的示数：I=I+l2=O.3A+0.2A=0.5A,

/0.5月5

电流表Ai、A2示数之比：—=——=

I20.2A2

通电IminR2产生的热量：Qi=/{Rt=（0.3A）2x20Qx60s=108Jo

故答案为：20；6；5：2；108。

6.图甲为某款电热扇，具有高温、低温两挡功能，其简易电路图如乙所示，Ri和R2均为阻值不变的电热丝，

R1的阻值为121C,电动机工作时可使电热扇往更转动。电热扇部分参数如下表所示。求：

额定电压220V

高温挡加热功率800W

电动机功率22W

电动机线圈电阻1。

（1）电动机不工作时，电热扇处于低温挡时的功率;

（2）R2的阻值；

（3）电动机正常工作lOmin,线圈产生的热量。

甲乙

【解答】解：（1）由电路图可知，电动机不工作时，当开关Si放在2、3位置时只有电阻Ri工作时，电阻较

大，由口=与可知电功率较小，处于低温挡，

所以电热扇处于低温挡时的功率：P娃=1=q^C=400W；

i\11L1JZ

“2

当开关Si放在3、4位置时两电阻并联，总电阻较小，由P=/可知电功率较大，处于高温挡；电热扇处于

低温挡时的功率为P然=寻=(孑鬻=400〃；

(2)当电热扇处于高温挡时，电阻Ri和R2并联，

则R2的电功率P2=P高-P低=800W-400W=400W；

R2的阻值：R2=好与黯=123

(3)由P=UI知，电动机正常工作时的电流：1=?=嘉^=0.1A,

22

电动机正常工作lOmin内部线圈产生的热量：Q=IRMt=(0.1A)xIQxl0x60s=6Jo

答：(I)电动机不工作时，电热扇处于低温挡时的功率为400W；

(2)R2的阻值为12IH；

(3)电动机正常工作lOmin,线圈产生的热量为6L

7.如图所示,电源电压恒定,Ri、R2为定值电阻,Ri=20Q,滑动变阻器R3上标有“20C0.5A”的字样。只闭合

开关Si,电流表的示数为0.4A；再闭合开关S2、S3,电流表的示数变为0.5A,求：

(I)电源电压是多少？

(2)R2的阻值是多少？

(3)只闭合开关S2,将滑片滑至最左端时，R2在10s内产生的热量是多少？

(4)只闭合开关S3,移动变阻器的滑片时，网的电功率变化范围是多少？

【解答】解：(1)由电路图知，只闭合开关Si时，只有Ri连入电路，由欧姆定律可得电源电压：U=IARI

=0.4Ax20n=8V；

(2)由电路图知，开关Si、S2、S3都闭合时，R］与R2并联，电流表测干路电流，

因为并联电路支路间互不影响，所以通过Ri的电流不变，

并联电路干路电流等于各支路电流之和，则R2通过的电流：I2=IA，-II=0.5A-0.4A=0.1A,

并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得R2的限值：R2=g=黑=8()。；

(3)只闭合开关S2,将滑片滑至最左端时，R2和R3的最大电阻串联，由串联电路电阻的规律和欧姆定律得

电路中的电流为：

I-U-8V

RZ+RQ「800+200-U.UBA,

R2在10s内产生的热量为：

Q=I2R2t=（0.08A）2x8（）nxl0s=5.l2J；

（4）只闭合开关S3,Ri>R3串联，若滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，只有电阻Ri接入

电路，电路中的电流为：

,U8V...

1T=用=痢=04A,

Ri的最大电功率为：

Pi大=I〃R]=（0.4A）2X20Q=3.2W；

当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联电路电阻的规律和欧姆定律算出电路中的最小

电流为：

U_8>

R1+R,‘―20P+20n-”小，

13大

Ri的最小功率：

P1火=I"2RI=（0.2A）2X20H=0.8W；

RI的电功率变化范围为0.8W〜3.2W。

答：（1）电源电压是8V；

（2）R2的阻值是80C；

（3）只闭合开关S2,将滑片滑至最左端时，R2在10s内产生的热量是5.12J；

（4）只闭合开关S3,移动变阻器的滑片时，Ri的电功率变化范围是0.8W〜3.2W。

8.电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲是某半导体电阻R随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料

电阻的特性,科技之星小组的同学设计了如图乙的电路,可通过电压表来测定电热水壶中的水温的装置,所

用器材有：半导体电阻R、稳压电源、电压表（0〜3V）、开关、定值电阻R。（10Q）、导线若干。

（1）当水温度为20℃,电压表的读数为IV,求电源电压；

（2）当电压表的读数为2V时，电热水壶中的水温；

（3）当水温为1（）0℃时，电阻Ro在50s内产生的电热是多少？

【解答】解：由图乙可知，R与Ro串联，电压表测量R。两端的电压；

（1）当水温度为20C,根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流：1=10=案=盖=0.1人,

由图甲可知，当水温度为20℃时，R的阻值：R=50C,

由I=g可知，R两端的电压：UR=lR=0.1Ax50n=5V,

K

根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U=UO+UR=1V+5V=6V；

(2)根据串联电路的电流特点可知，电压表的读数为2V时，电路中的电流：1，=时=/=斋=0.2人,

由1=*可知，电路中的总电阻：R总=%=幽=30"

根据串联电路的电阻特点可知，R的阻值：R*=R6-Ro=3OU-10(l=20n,

由图甲可知，此时水温为40C；

(3)由图甲可知，当水温为100C时，R的阻值：R"=10C,

根据串联电路的电阻特点可知，比时电路中的总电阻：R./=R"Ro=lOQ+lOC=2OQ,

电路中的电流：1"二胃7=端=0.3八，

/,22

电阻Ro在50s内产生的电热：Q=IRot=(0.3A)xl0Hx50s=45Jo

答：(1)当水温度为20C,电压表的读数为IV,电源电压为6V；

(2)当电压表的读数为2V时，电热水能中的水温为4(TC；

(3)当水温为100C时，电阻Ro在50s内产生的电热是45J。

二.焦耳定律推导公式的应用(共6小题)

9.如图所示的电路中,电源电压恒为12V,小灯泡L标有“6V3W”的字样,滑动变阻器Ri的规格为“20原2A”,

电流表的量程为0〜3A,电压表的量程为。〜15V。不考虑灯丝电阻的变化，在保证电路各元件安全的情况下，

当闭合开关So、Si、S2,并将滑动变阻器RI的滑片P调到中点时，电流表示数为2.4A；调节滑动变阻器Ri

的滑片P,Ri工作5s能产生的最大热量为Q；当闭合开关Si,断开SO、S2时，整个电路消耗的电功率最大

为Pinax,最小为Pmin。则下列说法中()

①R2=10C

②Q=108J

③Pmax=9W

④Pmin=4.5W

A.只有①④正确B.只有②③正确

C.只有②③④正确D.只有①②④正确

【答案】D

【解答】解：①根据电路图可知，当只闭合So、S2和S3时，Rl>R2并联，电流表测量干路电流，并且滑动

变阻器Ri的滑片P在中点，则Ri的阻值Ri=1RI大=Ix20C=IOC,

通过R1的电流：Ii==1.2A»

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：l2=I-h=2.4A-1.2A=L2A,

由i=g可得，R2的阻值：R2==ion,故①正确；

②根据电流表量程可知，T路的最大总电流I大=3A,根据并联电路的电流特点可知，Ri的最大电流为L大

=1大-I2=3A-1.2A=I.8A,

则Ri工作5s能产生的最大热量为Q=Ii大2RH=UII大t=12VxL8Ax5s=108J,故②正确;

③当闭合开关Si,断开SO、S2时，灯泡与滑动变阻器Ri串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻

器两端电压，

P=UI可知，灯泡的额定电流：h=*=盟=0.5A,

根据灯泡的额定电流、电流表量程以及滑动变阻器的规格可知，此时电路中的最人电流为灯泡的额定电流0.5A,

则整个电路消耗的最大电功率Pmax=UIL=12VxO.5A=6W,故③错误；

④由I=g可得，灯泡的电阻：&-=£=照=I2Q,

当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，电功率最小，

根据串联电路的电阻特点可知，比时电路中电阻总电阻：K@=RL+RI大=I2C+2OQ=32Q,

最小电功率：Pinin==（:综=4.5W,故④正确。

总

故优：Do

10.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（）

B.当A和B串联，电路中电流为0.4A时，经过1s的时间，A产生的热量为0.8J

C.当A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为4：5

D.当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V

【答案】B

【解答】解•：A.由图象可知，当通过A的电流IA=0.4A时，A两端的电压UA=2.0V,根据欧姆定律可得A

的电阻为:

nU2.0Vs

RA=ltA=MA=5。；

故A错误；

B.A和B串联，电路中电流为0.4A时，根据焦耳定律可得经过1s的时间A产生的热量为:

Q=I2Rt=(0.4A)2X5OXIS=0.8J：

故B正确;

C.A和B并联化电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两元件两端的电

,,

压UA=UB=2.5V,由图象可知，通过两元件的电流LV=0.5A,IB』0.4A,根据电功率公式可得电路元件A、

B的电功率之比为：

以'

-P->--1'-----------———--0--.-5/—1—•5

PB，S'0.4/14

故c错误；

D.当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为0.6A,

两元件两端的电压均为3V时符合，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得电源的电压为：

U=UA"+UB”=3V+3V=6V：

故D错误。

故选:Bo

II.如图甲所示的电路中，电源电压恒为24V,Ri为定值电阻，R2为电阻箱，电压表量程为。〜I5V,在保证电

路安全的情况下多次改变电阻箱接入电路的阻值，作出电压表示数随电阻箱R2接入电路阻值的变化关系如图

乙，则R1的限值为10C,当电压表示数为12V时，若持续通电10s,定值电阻Ri产生的热量为144

J；当电压表示数为8V时，电阻箱消耗的电功率为W。

a

R%

―||---------J

甲

【答案】10；144；12.8。

【解答】解：由电路图可知，Ri与R2串联，电压表测定值电住Ri两端的电压。

由图乙可知，当R2=IOC时，定值电阻Ri两端的电压Ui=l2V,

则根据串联电路的电压特点可知，变阻箱R2两端的电压U2=U-UI=24V72V=12V,

此时电路中的电流：/1=，2=岩=带左=L2A，

Ri的阻值：8=g=10A；

当Ui=12V时，通电10s,定值电阻Ri产生的热量：Q=/fRit=（1.2A）2xlOOxlOs=144J：

由图乙可知，当电压表示数为8V时，变阻箱的阻值R2'=20C,

,

根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压为：U2=U-UI'=24V-8V=16V,

电阻箱消耗的电功率：P2=*=^^^=12.8W。

故答案为：10：144；12.80

12.如图所示，要使Ri与R2组成并联电路，应闭合开关S3，若此时电流表Ai和A2的示数之比为2：

5,则相同时间内Ri与R2产生的电热之比为2：3,Ri与R2消耗的电功率之比为2：3。

【答案】Si、S3;2：3；2：3。

【解答】解：由电路图可知，开关S2断开、Si和S3闭合时，两电阻并联；

电流表Ai测量Ri支路的甩流Ii,甩流表A2测量干路中的电流I,

根据并联电路的电流特点可知，支路R2的电流I2=I-In

则通过Ri、R2的电流之比：7-=

I2/-/i5-23

根据并联电路的电压特点可知，Ri、R2两端的电压相等，即U1=U2,

相同时间内Ri与R2产生的电热之比：察=粤=与三=7"=

Q2w2U212th3

Ri与R2消耗的电功率之比：=7TT=T=

P2U2I2，23

故答案为：Si、S3；2：3；2：3。

13.如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，小灯泡的规格为“6V3W”（阻值不变），滑动变阻器的最大阻

值为24C,电流表的量程为。〜3A。当只闭合S3时，小灯泡恰能正常发光，求：

（1）小灯泡的电阻：

（2）只闭合S3时,在Imin内电流通过Ri所产生的热量；

（3）当三个开关都闭合时，R2电阻的变化范围。

【解答】解：（1）由于小灯泡的规格为6V3W、',所以由P=（可知，灯泡的电阻为:

端~=120；

（2）当只闭合S3时，Ri与L串联，且灯正常发光，此时灯两端的电压UL=6V,功率PL=3W,因为串联电

路中各处的电流相等，所以，由P=UI知道，电路中的电流为：

ITpL3W_

I=IL=^=/=0.n5AA,

因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Ri两端的电压为:

UI=U-UL=I2V-6V=6V,

所以Imin内电流通过Ri所产生的热量为:

Qi=Wi=Uik=6Vx0.5Ax|x60s=180J；

（3）R］的阻值为:

D/6V

R,=/=o^=12n>

当三个开关都闭合时，L短路，Ri与R2并联，电流表测量的是干路中的电流，因为并联电路中各支路两端的

电玉相等，所以Ri中的电流为:

U12V..

Ii=用=电=从

要变电流表安全使用，电流表的最大电流I大=3A,故通过R2的最大电流为:

12=1大-h=3A-1A=2A,

所以R2接入电路的最小值为:

RD2小=%U=勾12V=60。,

所以R?电阻的变化范围为6〜24IK

答：（I）小灯泡的电阻为120：

（2）只闭合S3时，在Imin内电流通过Ri所产生的热量为I80J；

（3）当三个开关都闭合时，R2电阻的变化范围为6〜24C。

14.如图甲所示，电源电压恒定，闭合S,滑动变阻器R2的电功率P与R2的阻值关系如图乙所示.滑片在某个

位置时，电压表示数为3V,滑动变阻器R2的电功率最大.求:

(1)此时通过R2的电流和R2的阻值；

(2)此时电源的总电压；

(3)此时的电路保持通电Imin,电路产生的热量是多少？

【解答】解：(1)闭合开关，两日阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电压表示数为3V,滑

动变阻器R2的电功率最大.由乙图可知滑动变阻器的最大功率为0.9W,

此时通过电路的电流：1=2=喀=0.3人，串联电路各处电流相等，则此时通过R2的电流为0.3A,

u2iV

滑动变阻器接入电路的阻值为：R2咪=怒=1℃,由乙图可知R|=R2=1()C；

(2)串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻：R=RI+R2=10C+10Q=20C,

由欧姆定律可得电源电压：U=IR=0.3Ax20C=6V；

(3)此时的电路保持通电Imin,电路产生的热量是：Q=W=UIl=6Vx0.3Ax60s=108Jo

答:(1)此时通过R2的电流为0.3A,R2的阻值为10。;

(2)此时电源的总电压为6V；

(3)此时的电路保持通电Imin,电路产生的热量是108J。

三.焦耳定律的比例计算(共3小题)

15.如图所示，Ai、A2是完全相同的两个电流表，都有0〜3A和。〜0.6A两个量程，闭合开关后，发现两个电

流表指针偏转的角度相同，通过Ri、R2的电流分别为I】、12；Ri、R2的电功率分别为PI、P2；相同时间内通

过Ri、R2的电流做的功分别为WI、W2：相同时间内Ri、R2产生的热量分别为QI、Q2。下列说法正确的是

A.Ri：R2=l：4B.Pi：P2=l：5C.Wi：W2=l：4D.Qi：Q2=l：5

【答案】C

【解答】解：由图可知,闭合开关后,电阻Ri与R?并联.电流表Ai测通过Ri的电流,电流表A2测干路中

的电流。

两个电流表指针偏转的角度相同，由于并联电路干路中的电流等于各支路中电流之和，

则电流表Ai的示数小于电流表A2的示数，所以电流表Ai选择的是小量程，电流表A2选择的是大量程，

由于大量程是小量程的5倍，所以干路中的电流是通过Ri电流的5倍，即I=5h,

所以通过R1和R2的电流之比11：12=11：(IT1)=11：(511-11)=1：4,

A、根据并联电路的分流规律可得，Ri、R2的阻值之比RI：R2=h：II=4：1,故A错误；

R、并联电路各支路两端的电压相等，由P=U［可得Ri、R2的电功率之比Pi：P2=h：h=h4,故R错误：

CD、根据Q=W=UIt可得相同时间内通过Ri、R2的电流做的功之比和RI、R2产生的热量之比：

Qi：Q2=W)：W2=II：12=1：4,故C正确、D错误。

故选:Co

16.月两只相同的电加热器，分别绐两种液体加热，如图为两种液体的温度随时间变化的图线。已知p.)＜：p乙

=3：2,加热的效率都是70%。下列判断正确的是()

10时间/min

A.。〜lOmin,两加热器释放热量之比Q甲：Q乙=2：3

B.0〜lOmin,两种液体吸收热量之比Q甲:Q乙=3：2

C.两种液体体枳相同时，比热容之比c甲：c乙=4：9

D.两种液体质量相同时，比热容之比c甲：c乙=3：2

【答案】C

【解答】解；A、。〜lOmin,用两只相同的电加热器，分别给两种液体加热，相同时间放出热量相等，故A

错误。

B、根据A中解释，已知。〜lOmin,电加热器放出热量相等，又因加热的效率都是70%,故液体吸收热量也

相等，故B错误。

C、两种液体体积相同时，由m=pV,则两种液体的质量之比：

m甲：m乙=p甲V：p乙V=p甲：p乙=3：2*

两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙=1：1，

由图知，升高的温度之比加甲：小乙=(40℃-10℃)：(30℃-10℃)=3：2,

CC甲QmQ711

由©=磊可得比热容之比：—=——：——=—：—=4：9,故C正确；

m4tc乙mgt甲3x32x2

D、两种液体质量相同时，即m＜：mz.=I：1,

。〜lOmin,两种液体吸收热量之比Q甲:Q乙=1：1,

由图知，升高的温度之比At甲：加乙=(40℃-10℃)：(30℃-10℃)=3：2,

c尹Q甲Q乙11

由c二名可得比热容之比:——=2：3,D错误。

c乙~m俨.m乙4t41x31x2

故选:故

17.如图所示，甲、乙两个电阻的阻值之比R甲：R?=2：1:若将甲、乙两电阻串联在电压为3V的电源

【解答】解：由图可知，甲的阻值：|^甲=等=言［=1°3

,,U,3V

乙的阻值：R乙=-j—=06A=5。；

则甲、乙两个电阻的阻值之比R甲：R乙=1OQ：5(1=2：I；

将甲、乙两电阻串联在电压为3V的电源两端，根据串联电路的特点可知，通过甲、乙两个电阻的电流相等,

即I甲=1乙=1，

通电一段时间后，甲、乙两电阻产生的热量之比：Q甲：Q乙=「R甲t：PR乙t=R甲：R乙=2：1。

故答案为：2：1；2：U

四.电热的多挡问题(共7小题)

18.某同学家中有一个标有“220V,1I00W”的即热式水龙头，其电阻为Ro,他发现冬天水温较低，春秋两季水

温较高，于是他改装了电路，增加了两个相同的发热电阻R、两个指示灯(指示灯电阻不计：和单刀双掷开

关S2。其中，开关S2可以同时与a、b相连，或只与c相连，使其有高温和低温两挡，如图所示。正常工作

时高温挡和低温挡工作的总电流之比为4：1,下列说法正确的是()

A.改装前，正常加热1分钟产生的热量是6.6乂10打

B.改装后，高温挡工作时绿灯亮

C.R的阻值为44c

D.改装后，低温挡的电功率为275W

【答案】C

【解答】解：A、改装前，正常加热1分钟产生的热量：Q=W=Pl=11（XJWx1x60s=6.6x104J,故A错误；

B、由图可知，当开关Si闭合、S2接c时，Ro、R与绿灯串联，根据串联电路的特点可知，比时中的总电阻

最大，由P=（可知，电路中的总功率最小，水龙头处于低温挡，绿灯亮；

当开关Si闭合、S2接a、b时，R与红灯串联后与Ro并联，根据并联电路的特点可知，此时电路中的总电阻

最小，总功率最大，水龙头处于高温挡，红灯亮，故B错误；

C^由P=（可知，Ro的阻值：Ro=（=富鬻=440,

Kr1lUUkr

因为水龙头分别处于高温挡与低温挡时的电流之比为4：1,即：户=旦含=：

'｛氐滥拜而1

解得：R=Ro=44C,故C正确；

D、由申联电路的电阻特点可知，R、Ro的串联总电阻：Ra=R+Ro=44Q+44Q=88Q,

改装后，低温挡的电功率：P.=550W,故D错误。

A加OOJZ

故选：Co

19.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图是

该后视镜的加热原理图，其中电源电压为10V,四根电热丝的电阻相同。防雾、除露、化霜所需加热功率依

次漕大，开启防雾功能时加热功率为5W。小明同学由此得到如下结论：

①开关旋至“3”挡时，开启的是防雾功能

②开关旋至“2”挡时，电路电阻为10Q

③开关从防雾挡拨到除露挡，电路中总电流变化了1A

④开关置于化霜挡时，通电Imin,电流产生I200J的热量

其中正确的是（）

电源

A.①③B.②④C.②③D.③④

【答案】B

【解答】解：①由图可知，当旋钮开关旋至时，两个电阻串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路

中的总电阻最大，由P=%可知，电路中的总功率最小，智能后视镜处于防雾挡；

当旋至“3”时，两个电阻并联，根据并联电路的电阻特点可知，比时电路中的总电阻最小，总功率最大，智能

后视镜处于化霜挡；

当旋至“2”时，只有一个电阻工作，智能后视镜处于除露挡，故①错误；

②由据P=《可知，防雾功能时电路中的总电阻：R总=。零=20。，

K卜防雾冲

根裾题意可知，四根电热丝完全相同，所以每一根电热丝的阻值：R=1R^=ix20n=10Q,

所以开关旋至“2”挡时，电路电阻为10。，故②正确；

③防雾挡时电路中的电流：I需=(■=/=0.5A,

除露挡时电路中的电流：I片为二愕=1人，

则开关从防雾档拨到除露档，电路中总电流的变化：AI=U-U=1A-O.5A=O.5A,故③错误；

④开关置于化霜挡时的电功率：P甯=<+4=喘^+喘^=20W,

开关置丁•化霜档时，通电Imin,电流产生的热量：Q=W=P8；t=20Wx1x60s=1200J,故④E确。

故选：Bo

20.如图所示为一款电热中药壶的简化电路图，它有“加热”、“保温”两个挡位。电热丝Ri=44C,R2=176OO当

开关S闭合,Si接a时是加热挡位。在“保温”挡正常工作5min电流通过Ri产生的热量是1.32幻0打。

【解答】解：由图可知，当开关S闭合、Si接b时，Ri、R2串联，根据市联电路的电阻特点可知，此时电路

中的总电阻最大，由P=(可知，电路中的总功率最小，电热中药壶处于保温状态；

当开关S闭合、Si接a时，只有Ri工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热中药壶处于加热状态；

在“保温”挡正常工作时，Ri、R2串联，此时电路中的电流：1=m%=亚聋行=1人，

"1十/<2十！•/6J2

则在“保温”挡正常工作5min电流通过Ri产生的热量：QI=WI=I2RH=(1A)2x44£lx5x60s=1.32x104Jo

故答案为：加热：1.32xl()4。

21.如表所示为一款电饭锅的铭牌，其简化电路如图所示，其中Ri、R2为电热丝。使该电饭锅在加热工作，250s

内可以将Llkg的粥从20℃加热到80℃。粥的比热容取4.0xl()3j/(kg・。。)。求：

全智能电饭煲

额定电压220V产品型号**

额定频率50Hz保温挡MOW

额定容积5.0L加热挡1320W

(I)加热挡工作250s消耗的电能;

(2)本次加热过程粥吸收的热量；

(3)本次加热的效率。

220VO-^

/Ri

/—।

s2

【解答】解：(1)由昨午可知，加热挡工作250s消耗的电能：W=P,t=1320WX250S=3.3X105J：

Fjn

(2)粥吸收的热量:Q^=cmAt=4.0xI03J/(kg-℃)xl.lkgx(80℃-20℃)=2.64xlO5J；

(3)本次加热的效率：TI=%X100%=在丝富xl()0%=80%。

答：(1)加热挡工作250s消耗的电能为3.3X1()5J；

(2)本次加热过程粥吸收的热晶为2.64x105J：

(3)本次加热的效率为80%。

22.图甲是某品牌多功能牛奶加热器，其简化电路图如图乙所示。当开关S转到触点“1”时，加热器处于而温消

毒挡，可以对空奶瓶进行消毒；当开关S转到触点“2”时，加热器处于恒温保温挡；当开关S转到触点“3”时

加热器处于加热挡，此时电流表的示数为普A。件奶比热容：c牛奶=4xl()3j/(kg・・c)]

(1)将装有质量为180g、初温为15℃的牛奶的奶瓶置于加热器中，当开关S转到触点“3”时，3min后可以将

牛奶温度升高20℃。试求：

①牛奶吸收的热量是多少J?

②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是多少？

(2)已知RI=R3,若牛奶加热器消毒挡的电流为保温挡的4倍，则保温挡时R2两端的电压多大？

甲

【解答】解：(1)牛奶吸收的热量Q唳=c牛奶m牛奶(t-to)=4X103J/(kg-℃)x0.18kgx20r=1.44x104J

加热3min消耗的电能

“枭盘=Ul^t=220Vxx180s=3.6x104J

转化效率

Q吸_1.44X104/

=40%

n加热-w加热3.6X104/

(2)加热挡时电路的总电阻

U_220V_2L4212

R加热=7=呼~=

加热

S转到触点“3”时Ri、R3串联，根据P=9■可知加热器处于加热挡，因RI=R3,由串联电路电阻关系可得

IX

/?!=/?3=xR栩热=：X242/2=12112

开关S转到触点“1”时，根据P=与可知加热器处于高温消毒挡，此时电路中只有七工作，则消毒时的电流

K

_U_220V_20

l^=R^=121Q=UA

保温时的电流

1,_120._5.

保^一4/游潍一4X五4一五4

开关S转到触点“2”时，R2、R3、R1串联，根据P=%L/2可知加热器处于恒温保温挡，此时保温时的总电阻

DU22QVAO.n

利用串联电路的电阻关系可知R2阻值

R2=R保海-2R3=484C-2xl2ic=242c

R2两端电压

U2=l保温XR2=余Ax242。=1107

答：（1）牛奶吸收的热量是l.44xl（）4j,加热器的效率是40%：

（2）保温挡时R2两端的电压为I10V。

23.如图甲所示的电热杯垫，它能够对杯子进行加热或保温。杯垫内部简化电路如图乙所示，R、R2为加热电

阻，其中Ri=10Q,R2=5Q,其工作电压U=10V,1、2、3、4为触点，通过调节旋钮可使扇形开关S上端

同