焦耳定律的應(yīng)用一、計(jì)算題1. 在如圖所示電路中，定值電阻 R0的阻值為 20，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為 2，閉合開關(guān)，電流表 A1、A2的示數(shù)分別為 08A，03A，求:（1）該電路電源電壓 （2）1min 內(nèi)電路消耗的電能 （3）1min 內(nèi)電流通過電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量 2. 如圖所示的電路圖中，電阻R1的阻值為10閉合開關(guān)S，A1的示數(shù)為0.4A，A的示數(shù)為0.6A，求： （1）通過R2的電流； （2）R1兩端的電壓； （3）在60s內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量 3. 第41屆世界博覽會(huì)于xx年5月1日至10月31日在我國上海舉行，世博會(huì)的主題是“城市，讓生活更美好”在場(chǎng)館和樓房建設(shè)工地上，“塔吊”是常見的一種起重設(shè)備，如圖所示是“塔吊”的示意圖假設(shè)某塔吊配置的電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有：額定電壓380V，額定功率38kW，線圈電阻0.4在一次吊起重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作20s，把重物吊起20m 求： （1）該電動(dòng)機(jī)在這次吊起重物的過程中消耗的電能 （2）電動(dòng)機(jī)工作過程中，線圈產(chǎn)生的熱量 （3）在該起重設(shè)備中，如果這次吊起重物的機(jī)械效率為80%，則被吊重物的質(zhì)量為多少t？ 4.如圖所示，電源電壓恒定為6V，電阻R3=10當(dāng)斷開開關(guān)S2閉合開關(guān)S1時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，電路中電流為0.2A求： （1）電阻R3在1min產(chǎn)生的熱量 （2）電阻R1的阻值 （3）閉合開關(guān)S1和S2 ， 電路消耗的總功率 5. 熱熔膠是生產(chǎn)中常用的粘合劑，它在常溫下是固體，熔化后再冷卻就能將物體牢牢地粘合在起圖甲是熱熔膠槍（簡(jiǎn)稱“膠槍”）的外形，其內(nèi)部有兩只相同的PTC加熱元件，電路如圖乙所示，單只PTC加熱元件的電阻與溫度的變化關(guān)系如圖丙所示膠槍扳機(jī)松開時(shí)，開關(guān)Sl斷開，開關(guān)S2的觸片與b觸點(diǎn)接通，若此時(shí)接通電源，膠槍就進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)，約60s后熱熔膠熔化成的膠液溫度達(dá)到正常工作溫度（170210）此后，若扣動(dòng)扳機(jī)，膠槍就進(jìn)入正常工作狀態(tài)：固體膠條向前擠壓，開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2的觸片與a觸點(diǎn)接通，槍口冒出溫度為170210的膠液在近似計(jì)算時(shí)，可以認(rèn)為膠液的溫度與PTC加熱元件的溫度相同接通電源120s后，問：（1）膠槍在預(yù)熱過程中消耗的最大功率是多大？ （2）假設(shè)膠槍在溫度為170的條件下工作200s，它產(chǎn)生熱量的80%被膠條吸收，在這過程中膠條吸收了多少熱量？ （3）膠槍正常工作時(shí)的最小電流是多少？ 6.如圖所示是某型號(hào)的電熱水壺及銘牌，請(qǐng)根據(jù)銘牌所提供的信息，求： （1）電熱水壺正常工作時(shí)電熱絲的電阻是多大？ （2）電熱水壺正常工作5min產(chǎn)生的熱量是多少焦？ （3）若夏天用電高峰時(shí)電熱水壺的實(shí)際工作電壓只有200V，不考慮電熱絲電阻隨溫度的變化，則電熱水壺的實(shí)際功率為多少瓦？（結(jié)果保留一位小數(shù)） 7. 如圖甲是定值電阻 和標(biāo)有“6V 6W”燈泡L的信息圖像。將它們接入圖22乙所示的電路，其中電源電壓不變,滑動(dòng)變阻器R最大阻值為8，當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1,滑片P位于R最右端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W.求: （1）的阻值； （2）燈泡正常發(fā)光100s,電流通過燈泡產(chǎn)生的熱量; （3）電源電壓； （4）電路消耗的最大電功率。 8. 小華家買了一個(gè)家用電吹風(fēng)，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，主要技術(shù)參數(shù)如下表。電吹風(fēng)在額定電壓下工作，請(qǐng)解答如下問題：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流是多大？ （2）電熱絲工作時(shí)的電阻是多大？ （3）電吹風(fēng)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電阻是1，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是多少？ 9. 小華家買了一個(gè)家用電吹風(fēng)，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，主要技術(shù)參數(shù)如下表。電吹風(fēng)在額定電壓下工作，請(qǐng)解答如下問題：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流是多大？ （2）電熱絲工作時(shí)的電阻是多大？ （3）電吹風(fēng)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電阻是1，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)30min產(chǎn)生的熱量是多少？ 10.如圖所示，電源電壓和小燈泡L電阻不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 6W”字樣，滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為018當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為1.5A求： （1）小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻； （2）通電5min電流通過R1產(chǎn)生的熱量； （3）當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開，小燈泡功率的變化范圍 11.如圖甲所示的滑動(dòng)變阻器是賀州市初中物理實(shí)驗(yàn)操作考查中要用到的儀器之一，小露將一個(gè)標(biāo)有“20 1A”字樣的滑動(dòng)變阻器的A、B、C接線柱，分別與圖乙中部分電路圖的ABC導(dǎo)線對(duì)應(yīng)連接已知滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好移到中點(diǎn)，定值電阻R=10，電源電壓為6V連接好甲、乙兩圖中對(duì)應(yīng)AA、BB、CC后，閉合開關(guān)S，求電路中通過電阻R的電流是多少A，此時(shí)電壓表的計(jì)數(shù)是多少V？求電阻R的電功率是多少W？通電1min后電阻R產(chǎn)生的熱量是多少J？ 12.如圖電路，已知R1=10，R2=20閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為4V求： （1）通過R2的電流； （2）電阻R1消耗的電功率； （3）1min內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量 13.某同學(xué)組裝了一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)模型，他將電動(dòng)機(jī)模型接入如圖所示的電路中，已知電源電壓U=3V，并保持不變，接通電路后，電動(dòng)機(jī)沒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)為2A；電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)為0.8A當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)10min時(shí)，求：（1）消耗的電能； （2）線圈產(chǎn)生的熱量 二、填空題14. 如圖所示電路，已知R1為40，在閉合開關(guān)S的情況下，斷開開關(guān)S1時(shí)電壓表的讀數(shù)是2.0V；閉合開關(guān)S1時(shí)電壓表的讀數(shù)是8.0V，通過R1的電流為_A，通電1分鐘，R1上產(chǎn)生的熱量為_J；電阻R2為_15.兩定值電阻RA和RB中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示，若將兩電阻串聯(lián)在電壓為3V的電源兩端，電路的總功率為_W，通電一段時(shí)間后，RA和RB產(chǎn)生的熱量之比是_。16. 如圖，是小明家電能表的銘牌，在斷開其它用電器的情況下，標(biāo)有“220V 1000W”的電熱水器和標(biāo)有“220V 1500W”的空調(diào)_（選填“能”或“不能”）同時(shí)使用電熱水器是利用電流的_效應(yīng)工作的小明只將“220V 1000W”的電熱水器接入電路工作，2min電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過81轉(zhuǎn)，則電熱水器的實(shí)際電功率為_W，這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量_J 17. 如圖是電飯鍋內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，已知R0=55，R1=1045，當(dāng)S接“1”時(shí)，電飯鍋正常工作電路中電流是_A；當(dāng)S接“2”時(shí)，通電1min產(chǎn)生的熱量是_J三、綜合題18.在如圖所示的電路中，電源電壓不變，R1=3，R2=6（1）當(dāng)S1、S3斷開，S2閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1A，求電源電壓 （2）當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，求電路中的總功率； （3）通電1min，電阻R1產(chǎn)生的熱量 19.如圖甲所示，電源電壓恒定不變，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值是40，小燈泡的額定電壓為6V，它的電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示 （1）當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片調(diào)到中點(diǎn)，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光求電源電壓和小燈泡的額定功率； （2）當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，求電阻R2的阻值，小燈泡的實(shí)際功率； （3）當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，通電1min，求電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量 20.如圖所示的電路中，定值電阻R1=150、R2=300閉合開關(guān)S后，電流表A2的示數(shù)為5mA求： （1）電阻R1兩端的電壓為多少 （2）電流表A1的示數(shù)為多少 （3）電路工作5min，R1產(chǎn)生的焦耳熱是多少 答案解析部分一、計(jì)算題1.【答案】（1）解：U2=I2R0=0.3A20=6VU= U2=6V答：該電路電源電壓6V；（2）解：W總=UIt=6V0.8A60s=288J答：1min 內(nèi)電路消耗的電能288J；（3）解：I1=I-I2=0.8A-0.3A=0.5AQ= I12Rt=(0.5A)2260s=30J。答：1min 內(nèi)電流通過電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量30J。 【解析】【分析】（1）歐姆定律的應(yīng)用；（2）、（3）此電路不是純電阻電路，求電流做功的多少要用W=UIt，求電流通過電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量要用Q=I2Rt。2.【答案】（1）并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和， 通過R2的電流I2=II1=0.6A0.4A=0.2A答：通過R2的電流為0.2A（2）根據(jù)歐姆定律可得，R1兩端的電壓： U1=I1R1=0.4A10=4V答：R1兩端的電壓為4V（3）在60s內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量： Q1=I12R1t=（0.4A）21060s=96J答：在60s內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為96J 【解析】【分析】由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電流表A測(cè)干路電流，電流表A1測(cè)R1支路的電流（1）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R2的電流；（2）根據(jù)歐姆定律求出R1兩端的電壓；（3）根據(jù)Q=I2Rt求出在60s內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量3.【答案】（1）解：由于電動(dòng)機(jī)正常工作，消耗的功率等于額定功率，即P=38kw=3.8104W，工作時(shí)間t=20s， 由P= 可得，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為：W=Pt=3.8104W20s=7.6105J（2）解：由P=UI可得，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流： I= = =100A，線圈產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=（100A）20.420s=8104J（3）解：電流產(chǎn)生熱量消耗的電能W1=Q=8104J， 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的總量為W總=WW1=7.6105J8104J=6.8105J，因?yàn)? = ，即80%= ，解得G=2.72104N，所以，重物的質(zhì)量為：m= = =2.72103kg=2.72t 【解析】【分析】（1）已知電動(dòng)機(jī)的額定功率和工作的時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求消耗的電能（2）已知電動(dòng)機(jī)的額定功率和額定電壓，根據(jù)公式I= 可求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流，線圈產(chǎn)生的熱量根據(jù)公式Q=I2Rt可求（3）已知電動(dòng)機(jī)消耗的電能和產(chǎn)生的熱量，二者之差就是對(duì)電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能，已知機(jī)械效率，可求克服物體重力做的有用功，最后利用公式W=Gh求出物體的重力，進(jìn)一步得出物體的質(zhì)量4.【答案】（1）解 :當(dāng)斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1時(shí),R1、R2、R3串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，電阻R3在1min產(chǎn)生的熱量：Q3I2R3t(0.2A)21060s24J（2）解 :根據(jù)歐姆定律可得,電路中的總電阻和R2的電阻分別為：R 30,R2 10，串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，電阻R1的阻值：R1RR2R330101010（3）解 :閉合開關(guān)S1、S2時(shí),R1被短路,R2、R3串聯(lián)，電路消耗的總功率：P 1.8W 【解析】【分析】根據(jù)焦耳定律可以計(jì)算用電器產(chǎn)生的熱的多少，利用電壓和電流可以計(jì)算電阻，根據(jù)電壓和電阻計(jì)算電功率。5.【答案】（1）開關(guān)Sl斷開，開關(guān)S2的觸片與b觸點(diǎn)接通，R1與R2串聯(lián)，膠槍進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)，由丙圖可知，預(yù)熱階段PTC的最小電阻為1000，串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，此過程消耗的最大功率：P= = =24.2W答：膠槍在預(yù)熱過程中消耗的最大功率是24.2W（2）開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2的觸片與a觸點(diǎn)接通，R1與R2并聯(lián)，由丙圖可知，170時(shí)PTC的電阻為1600，并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，此過程中電路消耗的電能：W= t+ t= 200s+ 200s=12100J，在這過程中膠條吸收的熱量：Q吸=W=12100J80%=9680J答：在這過程中膠條吸收了9680J的熱量（3）膠槍正常工作時(shí)，R1與R2并聯(lián)，由丙圖可知PTC的最大電阻為2200，并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，電路中的總電阻：R并= =1100，電路中的最小電流：Imin= = =0.2A答：膠槍正常工作時(shí)的最小電流是0.2A 【解析】【分析】（1）開關(guān)Sl斷開，開關(guān)S2的觸片與b觸點(diǎn)接通，R1與R2串聯(lián)，膠槍進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)；由丙圖可知，預(yù)熱階段PTC的最小電阻為1000，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P= 求出此過程消耗的最大功率；（2）開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2的觸片與a觸點(diǎn)接通，R1與R2并聯(lián)，由丙圖可知170時(shí)PTC的電阻，再根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和W=Pt= t求出兩電阻消耗的電能，兩者之和即為電路消耗的電能，再根據(jù)效率公式求出在這過程中膠條吸收的熱量；（3）膠槍正常工作時(shí)，R1與R2并聯(lián)，由丙圖可知PTC的最大電阻，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，再根據(jù)歐姆定律求出電路中的最小電流6.【答案】（1）電熱水壺正常工作時(shí)電熱絲的電阻R= = =22， 答：電熱水壺正常工作時(shí)電熱絲的電阻是22（2）電熱水壺正常工作t=5min=300s產(chǎn)生的熱量 Q=Pt=2200W300s=6.6105J，答：電熱水壺正常工作5min產(chǎn)生的熱量是6.6105J（3）實(shí)際工作電壓為200V時(shí)，電熱水壺的實(shí)際功率 P實(shí)際= = 1818.2W，答：電熱水壺的實(shí)際功率是1818.2W 【解析】【分析】（1）由電熱水壺銘牌求出電熱水壺的額定功率及額定電壓，然后由功率的變形公式求出電熱絲的電阻；（2）已知電熱水壺的功率及工作時(shí)間，由W=Pt可求出電熱水壺產(chǎn)生的熱量；（3）已知電阻絲的電阻、電熱水壺的實(shí)際電壓，由P= 可求出電熱水壺的實(shí)際功率7.【答案】（1）由甲圖可得 的阻值： （2）燈泡正常發(fā)光100s，電流通過燈泡產(chǎn)生的熱量： （3）由題意知電源電壓不變，而當(dāng)S、 開關(guān)閉合時(shí)，滑片P位于最右端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W; 由甲圖可知此時(shí)經(jīng)過燈泡的電流為0.5A，電壓為2V，則： （4）電路消耗的最大電功率：由 得當(dāng)電路中總電阻最小時(shí)有最大電功率，即開關(guān)全閉合，滑片P位于最左端時(shí)，則： . 【解析】【分析】（1）由圖甲可求R0的電阻；（2）根據(jù)Q= I2Rt=Pt可求燈泡正常發(fā)光100s，電流通過燈泡產(chǎn)生的熱量；（3）當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1 ， 滑片P位于最右端時(shí)，燈泡L與R最大值串聯(lián)，燈泡L的實(shí)際功率為1W，由圖甲可得此時(shí)燈泡的電壓UL和電流IL ， 電源電壓等于燈泡L的電壓與R兩端的電壓之和；（4）當(dāng)電路中總電阻最小時(shí)有最大電功率，即開關(guān)全閉合，滑片P位于最左端時(shí)，電路消耗的最大電功率，燈泡L與R0并聯(lián)，求出并聯(lián)電路的總電阻，根據(jù)P=求出電路消耗的最大電功率。8.【答案】（1）解：當(dāng)吹冷風(fēng)時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作， ，由 可得，通過電動(dòng)機(jī)的電流：（2）解：當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)工作，電熱絲的電功率： ，由 可得，電熱絲的電阻值：（3）解：電動(dòng)機(jī)的電阻是1，5min內(nèi)電流通過電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量：【解析】【分析】根據(jù)用電器的電壓和電功率計(jì)算電流的大小，根據(jù)電壓和電功率可以計(jì)算電阻，結(jié)合焦耳定律計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。9.【答案】（1）解：當(dāng)開關(guān)置于BC時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)。根據(jù)P=UI可得，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流答：電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流是0.5A（2）解：當(dāng)開關(guān)置于AB時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，電熱絲的電功率 P=990W-110W=880W，由 可得，電熱絲R2的電阻值：答：電熱絲工作時(shí)的電阻是55（3）解：由焦耳定律可得，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)電流通過電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量答：電吹風(fēng)吹冷風(fēng)30min產(chǎn)生的熱量是450J 【解析】【分析】根據(jù)P=UI可得通過電動(dòng)機(jī)的電流，當(dāng)開關(guān)置于AB時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，根據(jù)P = U 2 /R可求出電熱絲的阻值，根據(jù)Q=I2Rt求出電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量.10.【答案】（1）根據(jù)P= 可知：小燈泡的電阻RL= = =6 答：小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為6（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，燈泡與R1的并聯(lián)， 由于燈L正常發(fā)光，則電源電壓為U=UL額=6V；此時(shí)通過燈泡的電流IL= = =1A；由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過R1的電流I1=IIL=1.5A1A=0.5A；通電5min電流通過R1產(chǎn)生的熱量：W1=UI1t=6V0.5A560s=900J答：通電5min電流通過R1產(chǎn)生的熱量為900J（3）當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)燈泡實(shí)際功率最大，最大為6W 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，燈泡實(shí)際功率最小，由歐姆定律可得，電路中的最小電流：Imin= = =0.25A，則燈泡的最小實(shí)際功率：PLmin=（Imin）2RL=（0.25A）26=0.375W，即小燈泡功率的變化范圍為0.375W6W答：當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開，小燈泡功率的變化范圍為0.375W6W 【解析】【分析】（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R= 求出燈泡的電阻；（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合，燈泡與R1并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器被短路，小燈泡L正常發(fā)光，所以電源電壓為6V，已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式P=UI可求正常工作時(shí)的電流，電流表測(cè)量干路電流，通過R1的電流等于總電流減去通過燈泡的電流，根據(jù)公式W=UIt可求通電5min電流通過R1產(chǎn)生的熱量（3）當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑片在最左端時(shí)，燈泡正常發(fā)光，實(shí)際功率為額定功率，當(dāng)滑片在最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為18，根據(jù)公式P=UI求出此時(shí)電路的電流，再利用公式P=I2R求出此時(shí)燈泡的實(shí)際功率從而求出燈泡電功率的變化范圍11.【答案】由電路圖可知，連接好甲、乙兩圖中對(duì)應(yīng)AA、BB、CC后，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)右邊的一半電阻兩端的電壓則總電阻R總=R+R=10+20=30，所以，I= = =0.2A，由I= 可知電壓表示數(shù)為U滑=I R=0.2A 20=2V；R的電功率P=I2R=（0.2A）210=0.4W；R產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=0.4W60s=24J答：通過電阻R的電流是0.2A，此時(shí)電壓表的計(jì)數(shù)是2V；電阻R的電功率是0.4W；通電1min后電阻R產(chǎn)生的熱量是24J 【解析】【分析】由電路圖可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)右邊的一半電阻兩端的電壓由于滑動(dòng)變阻器靠接入電路中電阻絲的長度不變，所以根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律即可求出電路中的電流；利用P=I2R求出R的電功率；利用Q=W=Pt即可求出產(chǎn)生的熱量12.【答案】（1）通過R2的電流：I2= = =0.2A 答：通過R2的電流為0.2A（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等， 所以，電阻R1消耗的電功率：P1=I12R1=I22R1=（0.2A）210=0.4W答：電阻R1消耗的電功率為0.4W（3）1min內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量： Q2=I22R2t=（0.2A）22060s=48J答：1min內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量為48J 【解析】【分析】由電路圖可知，開關(guān)閉合時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓（1）根據(jù)歐姆定律求出通過R2的電流；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電路特點(diǎn)和P=I2R求出電阻R1消耗的電功率；（3）根據(jù)Q=I2Rt求出1min內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量13.【答案】（1）解：工作時(shí)間t=10min=600s，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流I=0.8A，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)消耗的電能：W=UIt=3V0.8A600s=1440J（2）電動(dòng)機(jī)沒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電能會(huì)全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的線圈為純電阻，由I= 可得，線圈的電阻：R= = =1.5；則在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流通過線圈產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=（0.8A）21.5600s=576J 【解析】【分析】（1）題目中告訴我們電壓和電流以及時(shí)間，我們可以直接利用W=UIt求出電功；（2）電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)：由I= 求得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻，再由焦耳定律求產(chǎn)生的熱量二、填空題14.【答案】0.2；96；120 【解析】【解答】解：（1）由圖開關(guān)S、S1閉合時(shí)，R2被短路，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓為8V，此時(shí)通過R1的電流：I1=0.2A；通電1分鐘，R1上產(chǎn)生的熱量為：W1=UI1t=8.0V0.2A60s=96J；（2）閉合開關(guān)S、斷開S1時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，即U1=2.0V，所以I2=I1=0.05A，所以R2=120故答案為：0.2；96；120【分析】（1）開關(guān)S、S1閉合時(shí)，R2被短路，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，據(jù)此可知電源電壓的大小，根據(jù)I=計(jì)算通過R1的電流；根據(jù)W=UIt計(jì)算1分鐘，R1上產(chǎn)生的熱量；（2）閉合開關(guān)S、斷開S1時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算R2的阻值15.【答案】0.6；12 【解析】【解答】由圖象知，U=3V時(shí)，IA=0.6A，IB=0.3A，根據(jù)， 電阻， ， 兩電阻串聯(lián)時(shí)，電路總電阻R=RA+RB=5+10=15，電路總功率 A、B兩電阻串聯(lián)流過它們的電流I相等，通電一段時(shí)間產(chǎn)生的熱量之比 故答案為：0.6；12【分析】電功率的計(jì)算；焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用16.【答案】能；熱；810；9.72104【解析】【解答】解：（1）這只電能表允許的用電器最大總功率： Pmax=UImax=220V20A=4400W，電熱水器和空調(diào)正常工作時(shí)的總功率：P=P1+P2=1000W+1500W=2500WPmax ， 故電熱水器和空調(diào)能同時(shí)使用（2）電熱水器工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)工作的（3）因3000r/（kWh）表示電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，電路消耗1kWh的電能，所以，電熱水器在2min內(nèi)消耗的電能：W= =0.027kWh=9.72104J；工作時(shí)間t=2min=120s，則電熱水器的實(shí)際電功率：P實(shí)= = =810W電熱水器在這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量：Q=W=9.72104J故答案為：能；熱；810；9.72104 【分析】（1）知道電能表銘牌上的標(biāo)定電壓和最大電流，根據(jù)P=UI求出電能表正常工作時(shí)允許消耗的最大功率，再求出電熱水器和空調(diào)空調(diào)正常工作的總功率，二者進(jìn)行比較即可得出答案；（2）電流流過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)發(fā)生電流的熱效應(yīng)時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（3）該電能表上標(biāo)有3000r/kWh，表示電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，電路消耗1kWh的電能，據(jù)此求出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了81轉(zhuǎn)消耗的電能即為電熱器在2min內(nèi)消耗的電能，根據(jù)P= 求出電熱水器的實(shí)際電功率；電熱水器是利用電流的熱效應(yīng)工作的，其產(chǎn)生熱量與消耗的電能相等17.【答案】0.2；5.28104【解析】【分析】由電路圖可知，當(dāng)S接“1”時(shí)，R0與R1串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流；當(dāng)S接“2”時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)Q=I2Rt=t求出通電1min產(chǎn)生的熱量【解答】當(dāng)S接“1”時(shí)，R0與R1串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I=0.2A；當(dāng)S接“2”時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，則通電1min產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=t=60s=5.28104J故答案為：0.2；5.28104 三、綜合題18.【答案】（1）【解答】解：當(dāng)S1、S3斷開，S2閉合時(shí)，Rl、R2串聯(lián)；則根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和得：電路中的總電阻R=Rl+R2=3+6=9；電源電壓：U=IR=1A9=9V（2）當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，Rl、R2并聯(lián)，則P1=27W，P2=13.5W，所以，P=P1+P2=27W+13.5W=40.5W；（3）電阻R1產(chǎn)生的熱量Q=W=P1t=27W60s=1620J 【解析】【分析】（1）當(dāng)S1、S3斷開，S2閉合時(shí)，Rl、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)求出總電阻，再根據(jù)公式U=IR即可求出電源電壓；（2）當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，Rl、R2并聯(lián)，由P=分別求出電阻的功率，然后求其和即為總功率；（3）利用W=Pt即可求電阻R1產(chǎn)生的熱量19.【答案】（1）解：當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片調(diào)到中點(diǎn)，燈泡與滑動(dòng)變阻器 R1串聯(lián)， 因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，所以，由圖乙可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流I=IL=0.5A，由I= 可得，R1兩端的電壓：U1=I R1=0.5A 40=10V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U=UL+U1=6V+10V=16V，燈泡的額定功率：PL=ULIL=6V0.5A=3W答：電源電壓為16V，小燈泡的額定功率為3W（2）解：當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，燈泡與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，即I=0.4A， 由圖乙可知，此時(shí)燈泡兩端的電壓UL=4V，此時(shí)R2兩端的電壓：U2=UUL=16V4V=12V，電阻R2的阻值：R2= = =30，小燈泡的實(shí)際功率：PL=ULI=4V0.4A=1.6W答：電阻R2的阻值為30，小燈泡的實(shí)際功率為1.6W（3）解：當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，通電1min電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量： Q2=（I）2R2t=（0.4A）23060s=288J答：電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量為288J 【解析】【分析】（1）當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片調(diào)到中點(diǎn)，燈泡與滑動(dòng)變阻器 R1串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)圖乙讀出通過燈泡的電流即為電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；（2）當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，燈泡與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)圖象讀出燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R2兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電阻R2的阻值，根據(jù)P=UI求出小燈泡的實(shí)際功率；（3）當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，根據(jù)Q=I2Rt求出通電1min電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量20.【答案】（1）解：由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測(cè)干路電流，電流表A2測(cè)R2支路的電流 因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I= 可得，電阻R1兩端的電壓：U1=U2=I2R2=5103A300=1.5V；（2）解：通過R1的電流： I1= = =0.01A=10mA，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電流表A1的示數(shù)：I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；（3）解：電路工作5min，R1產(chǎn)生的焦耳熱： Q1=I12R1t=（0.01A）2150560s=4.5J【解析】【分析】由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測(cè)干路電流，電流表A2測(cè)R2支路的電流（1）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電阻R1兩端的電壓；（2）根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電流表A1的示數(shù)；（3）電路工作5min，根據(jù)Q=I2Rt求出R1產(chǎn)生的焦耳熱