專題07《電功率的測量與焦耳定律》壓軸培優題型訓練【六大題型】TOC\o"1-3"\h\u【題型1實驗測量小燈泡的電功率】 1【題型2電流的熱效應】 8【題型3探究影響電流通過導體時產生熱量的因素】 10【題型4焦耳定律】 12【題型5焦耳定律的計算及其應用】 16【題型6電功與電熱的綜合計算】 22【題型1實驗測量小燈泡的電功率】 1．（2022?武漢模擬）某同學利用圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率。實驗中電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是2.5V；下列有關說法中正確的是（）A．該同學接錯了一根導線，需要改正的線應該是電壓表負接線柱到開關的這根導線B．正確連接電路后，用開關進行試觸，發現電流表指針不偏轉，而電壓表指針明顯偏轉，故障原因可能是滑動變阻器斷路 C．排除故障后，按正確的步驟進行實驗，小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.7W，此時小燈泡的電阻是8.9Ω D．調節滑動變阻器的滑片到電壓表示數為燈泡額定電壓U額時燈泡功率為P額，那么當電壓表示數U實＝0.5U額時，燈泡實際功率P實＞0.25P額2．（2021秋?福山區期中）用如圖所示的裝置測量小燈泡的電功率，電源電壓恒定不變，小燈泡上標有“3.8V”字樣，閉合開關，實驗操作過程中出現了以下幾種情況，分析錯誤的是（）A．無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不亮，電壓表的示數幾乎等于電源電壓，電流表幾乎無示數，原因是小燈泡斷路 B．無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡很暗且亮度不變，原因是滑動變阻器同時接入兩個下接線柱 C．當小燈泡的實際電壓為3V時，要測量小燈泡的額定功率，需將滑片向左移動 D．電壓表無示數，電流表有示數，小燈泡不亮，可能是小燈泡短路3．（2020秋?房縣期末）實驗室購買了一批規格為“2.5V0.75W”的小燈泡，某同學在利用其中一只小燈泡做測量電功率的實驗時，得到了如下一組數據。次數第一次第二次第三次電壓/V32.52電流/A0.440.40.34（1）分析這組數據，你認為該小燈泡是否合格：。其原因是：。（2）假如生產這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，則這個小燈泡內鎢絲的長度與合格產品相比是長了還是短了：。理由是電阻的大小與有關。4．（2022秋?溫江區月考）實驗室新購進一批小燈泡，用于做電學實驗，小明所在的小組承擔了檢測小燈泡L額定功率是否準確的任務，實驗室能提供的器材有：電源（電壓恒為10V），待測小燈泡L（標有“4V2W”），滑動變阻器R1（標有“8Ω2A”），定值電阻R2（標有“20Ω0.6A”）一只，定值電阻R3（標有“4Ω1A”）一只，定值電阻R4（標有“6Ω0.8A”）一只，兩只量程為0～3V的電壓表，開關S等。（1）組員小剛同學設計了如圖甲所示電路，同學們經過討論認為這個設計達不到目的，請寫出其中兩條原因、。（2）經過討論，同學們設計了圖乙所示電路，閉合開關，移動滑片，當兩只電壓表示數（V1表的示數為U1，V2表的示數為U2）滿足關系式時，電燈正常發光，讀出這時電壓表V2的示數U2為2V。（3）通過計算、討論，該小燈泡的額定功率為，并將該數據匯報給實驗室，實驗室對該批新購入的小燈泡進行了處理。5．（2023?香洲區校級二模）如圖所示，甲同學在做“測量小燈泡的電功率”實驗。實驗器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，正常發光時燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關各一個，規格分別為R1（10Ω1A）和R2（30Ω0.5A）的滑動變阻器各一個，導線若干。（1）連接了如圖甲所示的電路。其中有一根導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”并用筆畫線代替導線，將電路連接正確。（2）連接電路時，滑動變阻器應選（選填“R1”或“R2”）。（3）連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，電路故障原因是。（4）排除故障，閉合開關，移動滑片P至某位置時，電壓表的示數為2.2V，若想測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向端移動（選填“左”或“右”）。通過實驗繪制出小燈泡的U﹣I圖象，如圖乙所示，小燈泡的額定功率為W。（5）乙同學設計了如圖丙所示電路，來測量另一只小燈泡的額定功率（已知燈泡的額定電壓為U額），R0阻值已知。①斷開開關S3，閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器滑片P，使得電流表示數為（用字母表示），此時燈泡正常發光。②保持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開開關S2，閉合開關S1、S3，記下電流表的讀數為I。③小燈泡額定功率的表達式P額＝（用字母U額、I、R0表示）。6．（2023?東港區校級二模）電學實驗課上，老師提供了“20Ω，1A”字樣的滑動變阻器R1、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、標有“0.5A”字樣的小燈泡、兩節干電池等器材。利用所學的知識，請你幫助小鵬同學完成下面的實驗。（1）探究電流與電阻關系：①小鵬連接了如圖甲所示的電路。其中有一根導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”并用筆畫線代替導線，將電路連接正確；②正確連接電路后，根據現有器材，為了讓四個電阻單獨接入電路都可完成實驗，定值電阻兩端的電壓不能低于V；③電路中接入5Ω定值電阻，閉合開關前，將滑動變阻器的滑片移至最端。閉合開關，移動滑片，電流表的示數如圖乙所示，為A；④用10Ω電阻替換5Ω電阻后，滑片應該向調節。經過多次實驗，分析實驗數據，得出結論：電壓一定時，電流與電阻成；（2）小鵬想測量標有“0.5A”字樣小燈泡的額定功率。老師從實驗室中拿出最大阻值未知的滑動變阻器R2和一個電壓未知的電源（以上兩器材均能滿足實驗要求），經過思考，利用原有的“20Ω，1A”的滑動變阻器Rt和電流表等器材，小鵬設計了如圖丙所示的電路，請你幫他完成實驗；①先將R1、R2的滑片移至最右端。閉合開關S、S1，斷開開關S2，再將R2的滑片移至最左端，此時電流表的示數為0.3A，則電源電壓為V；②將R2的滑片移至最右端。斷開開關S1，閉合開關S、S2，向左移動R2的滑片，直至，此時燈泡正常工作；③，斷開開關S2，閉合開關S、S1，電流表的示數恰好為0.24A；④小燈泡的額定功率P額＝W。7．（2023?紅山區校級三模）測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。（1）用筆畫線代替導線，連接完整如圖甲所示的實物電路。（2）閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于（填“A”或“B”）端。（3）閉合開關，移動變阻器的滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數、電流表無示數，原因可能是（寫出一種即可）。（4）排除故障后，閉合開關，移動滑片P至電壓表的示數如圖乙所示，其讀數為V；要獲得小燈泡額定功率的數據，滑片P應向（填“A”或“B”）端移動。（5）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制得如圖丙所示的I﹣U圖像，由圖像可知小燈泡額定功率是W。8．（2023?思明區校級四模）在測量小燈泡的電阻和電功率的實驗中，選用額定電壓為2.5V的小燈泡。（1）為了測量更精確。電壓表應選擇的量程是V。（2）小明按圖甲連接好電路后，閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發現小燈泡都不亮，電流表有示數，電壓表無示數。則故障原因可能是。（3）排除故障后，調節滑動變阻器滑片使電壓表示數為2.5V，此時電流表的示數如圖乙所示，為A。（4）接著調節滑動變阻器滑片，讓電壓逐次下調，使燈絲溫度不斷降低，小燈泡變暗直至完全不發光，測量數據如下表所示。實驗次數1234567電壓U/V2.52.11.71.30.90.50.1電流I/A0.260.240.210.190.160.05綜合分析可知，實驗中滑動變阻器的滑片逐漸向端滑動：隨著燈絲溫度降低，小燈泡的電阻值變。（5）小明還設計了如圖丙所示的電路，測出另一小燈泡的額定功率。已知滑動變阻器R1的最大阻值為R0，小燈泡的額定電壓為U額。請完成下列實驗步驟：①閉合開關S，S1，調節R1的滑片，使電壓表的示數為U額；②接著保持變阻器R1的滑片位置不動，；③調節R1的滑片調至最左端，記下電壓表示數U1；將R1的滑片調至最右端，記下電壓表示數為U2，小燈泡額定功率的表達式：P＝（用R0、U額，U1、U2表示）9．（2023?襄陽自主招生）用如圖（a）所示電路測量小燈泡電功率，燈泡L標有“2.5V0.3A”字樣，滑動變阻器銘牌上標有“50Ω1.5A”字樣，不考慮溫度對燈泡電阻的影響。（1）按電路圖將圖（b）中的實物元件連接起來。（2）在圖（a）中，當開關S閉合，滑動變阻器的滑片從A向B滑動的過程中，電壓表示數將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（3）某次實驗時電壓表和電流表的示數如圖（c）所示，則此時小燈泡的實際功率為W。10．（2022秋?榆樹市期末）致遠利用如圖甲所示的器材測量小燈泡的電功率，已知小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為6V。（1）連接電路時，開關必須；（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調到最端；（3）根據測得的數據致遠繪制了小燈泡的電流隨電壓變化的圖像（如圖乙所示）。由圖像可知，小燈泡正常工作時的電功率是W，此時小燈泡與滑動變阻器的電功率之比為；（4）繼續調節滑動變阻器的滑片，讓小燈泡兩端的電壓逐漸降低，小燈泡逐漸變暗，在這段時間內，若小燈泡電阻變化量的絕對值是2Ω，變阻器接入電路的電阻變化量的絕對值將2Ω（選填“大于”、“小于”或“等于”）；（5）致遠同學用定值電阻代替小燈泡，并對電路進行了調整，設計了如圖丙所示的電路，也測量出此電阻的阻值，已知滑動變阻器的最大阻值為R0，她的操作如下：①將滑動變阻器的滑片調到中央位置，記錄電壓表示數為U1；②將滑動變阻器的滑片調到阻值最大處，記錄電壓表示數為U2。則U22U1（填“＞”、“＜”或“＝”），未知電阻的表達式Rx＝。11．（2022秋?沈河區校級期末）在“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，小燈泡上的額定電壓模糊不清，只能看清標有“0.3A”的字樣，電源電壓為6V保持不變。（1）請你在圖甲中補畫一根導線，使得測定小燈泡電功率的電路完整，要求滑片P向B端移動時，小燈泡變亮。（2）連接完電路后，閉合開關，發現燈泡不亮，電流表沒有示數，電壓表示數為6V，經分析小明認為燈泡可能（填“短路”或“斷路”）。（3）排除故障后，開始實驗，在移動變阻器滑片的過程中，眼睛應注視示數的變化，直至小燈泡正常發光，此時電壓表的示數如圖乙所示。（4）由于電壓表指針偏轉角度較小，且指針未對準整刻度線，小明覺得讀數時誤差會比較大數據不夠精確，那么在不改變器材的情況下，小明應該如何操作才能減小誤差，請寫出操作方法：，當小燈泡正常發光時，電壓表示數如圖丙所示，此時電壓表示數為V，則小燈泡的額定功率為W。（5）另一小組為了測量已知額定電壓為U額的小燈泡額定功率，設計了圖丁所示的電路（R0為阻值已知的定值電阻，R為滑動變阻器）。①斷開開關S1，閉合開關S2，移動滑動變阻器滑片P，當電流表示數為時，小燈泡恰好正常發光；②保持滑動變阻器滑片P位置不變，閉合開關S1，斷開開關S2，記下電流表示數為I；③推導出小燈泡L的額定功率表達式P額＝（用物理量U額、R0和I表示）。12．（2022秋?汾陽市校級期末）小明家的電能表標有“3000r/kW．h”字樣。小明家有一個功率未知的電熨斗，請你幫小明設計一合理的實驗方案，在家中測量該電熨斗正常工作時的電功率。（1）實驗原理是：；（2）主要的實驗步驟：①；②；③；④；（3）電熨斗電功率的表達式是：?！绢}型2電流的熱效應】 13．（2022秋?駐馬店期末）下列四種電器中，利用電流熱效應工作的是（）A．洗衣機 B．收音機 C．電動機 D．電熨斗14．（2022?天寧區校級二模）電磁爐是利用高頻電流在電磁爐內部線圈中產生磁場，磁化鐵質鐵鍋，從而形成無數個小渦流（即電流），加速鍋底分子運動，使鍋底自身發熱達到加熱食品的目的，它具有安全可靠、節能環保等優點，是現代家庭中的理想灶具，其工作原現如圖所示。下列有關電磁爐的說法中正確的是（）A．電磁爐功率大，使用時很耗電 B．電磁爐在使用中會產生煙塵和廢氣 C．普通鐵鍋、普通砂鍋均可在電磁爐上使用 D．電磁爐在使用中利用了電流的磁效應、熱效應15．（2022秋?惠安縣期末）圖是四種家用電器各自消耗1度電可持續正常工作的時間柱狀圖，其中工作電流最大的電器是，白熾燈是根據電流的效應來工作的，節能燈正常工作10小時消耗的電能是kW?h。16．（2023?武漢模擬）為避免因線路結冰而倒桿斷線，提高電網對極端氣候、重大自然災害的抵御能力，國家電網公司2008年重點科技減災防災項目——直流熔冰裝置研制成功。該裝置需要1至2萬千瓦的功率，最大熔冰電流可達6000安，最長熔冰距離可達200公里。位于某電網線路上相距幾十公里的A、B兩地之間輸電線路和處于B地的熔冰裝置，如圖甲和乙所示。熔冰裝置上的“+”、“﹣”是兩個接線端子。（進行熔冰時輸電線上的高壓交流電已切斷）（1）該熔冰裝置熔化結冰的原理是利用電流的效應。在熔冰過程中能量的轉化是電能轉化為能。（2）若要對A、B兩地之間的“2”和“3”兩根輸電線同時熔冰，請你在圖中以筆畫線代替導線，進行切實可行的連接，實現熔冰。（3）在上述熔冰過程中，若每根輸電線的電阻是R，啟動熔冰裝置后，電路中的電流是I，則輸電線消耗的電功率是。17．（2023?金壇區一模）如圖甲所示是物理興趣小組設計的電飯鍋內部結構圖，控制系統中的感溫磁體與受熱面固定在一起，當溫度低于103℃時，感溫磁體具有磁性，當溫度達到103℃時，感溫磁體失去磁性，煮飯時用力按下開關按鈕，通過輕質傳動桿AOB使水久磁體和感溫磁體吸合，觸點閉合，電路接通，發熱板開始發熱，當溫度達到103℃時，感溫磁體失去磁性，永久磁體受重力及彈簧的彈力作用而落下，通過傳動桿使觸點分開，發熱板停止發熱，請回答下列問題。（1）關于電飯鍋涉及的物理知識，下列說法錯誤的是A.發熱板發熱利用的是電流的熱效應B.加熱的過程中，食物是通過熱傳遞方式改變內能的C.在標準氣壓下用該電飯鍋燒水，水沸騰時不能自動斷電D.按下開關按鈕，彈簧的形變量增大彈性勢能減?。?）O為輕質傳動桿AOB的轉軸，OA與OB之比大約為1：5，若用5N的力豎直向下按下開關，B端受到豎直向下的阻力為N。（3）興趣小組的同學畫出了從開始加熱至加熱20min鍋內食物（質量不變）的溫度隨加熱時間關系圖象如圖乙所示，由圖象可知，電飯鍋在前半段時間加熱效率與后半段時間加熱效率之比是?！绢}型3探究影響電流通過導體時產生熱量的因素】 18．（2023?寶山區模擬）（多選）如圖是探究電流通過導體產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面的高度的變化反應密閉空氣溫度的變化，下列說法錯誤的是（）A．該實驗裝置是為了探究電流產生的熱量與電阻的關系 B．該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少 C．不改變導線的連接方式，將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探究電流產生的熱量與電阻的關系 D．不改變導線的連接方式，將右邊容器上方的5Ω電阻絲也放入右邊容器內，就可以探究電流產生的熱量與電阻的關系19．（2023?曲靖一模）小明用如圖所示的實驗裝置分別探究“電流通過導體產生的熱量與電阻、電流的關系”。（1）圖甲所示實驗中通過來比較電流產生的熱量的多少。（2）為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產生熱量的多少，A、B兩瓶中要裝入相同初溫和的煤油．（3）實驗中選用煤油而不用水的原因是。20．（2023?從江縣校級一模）為了探究電流產生的熱量跟什么因素有關，小軍設計了如圖所示的甲、乙兩種裝置，他將兩根阻值不同的電阻絲（R1＜R2）分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。（1）實驗中通過變化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少。（2）甲裝置可探究電流產生的熱量與的關系，電路中將兩根電阻絲串聯的目的是控制電流和通電時間相等。（3）在裝置甲、乙的兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況，可探究電流產生的熱量與的關系。（4）甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，與（選填氣球字母標號）氣球相通的電阻絲產生的熱量最多。（5）電烘箱高溫和低溫兩擋的調節是通過改變接入電路中電阻絲的長度來實現的。由上述實驗可知：低溫擋接入電路的電阻絲比高溫擋要（選填“長”或“短”）一些。21．（2022春?定遠縣校級期中）如圖所示，甲、乙兩個完全相同的玻璃瓶內有阻值分別為R甲、R乙的電阻絲，瓶中插入溫度計a、b。（1）利用此裝置探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關時，在兩瓶中加入質量、初溫相同的煤油，且電阻絲的阻值R甲＞R乙，閉合開關一段時間，可以通過觀察情況，判斷電阻絲產生熱量的多少。此方案是探究和相同時，電流通過電阻絲產生的熱量與大小的關系。（2）在甲、乙兩瓶內換用質量、初溫相同的不同液體，且電阻絲的阻值R甲R乙（選填“相等”或“不等”）時，可以比較不同物質的吸熱能力。若一段時間后，小希觀察到乙瓶內液體溫度高一些，甲瓶內液體吸收的熱量乙瓶內液體吸收的熱量（假設甲、乙兩瓶相同時間內散熱相同），甲、乙兩瓶內液體的比熱容關系是c甲c乙。（以上兩空均填“大于”“小于”或“等于”）【題型4焦耳定律】 22．（2020?五華區二模）為了探究“電流通過導體產生的熱量跟什么因素有關”，某同學將兩段阻值不同的電阻絲R1、R2分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并設計了如圖所示的甲、乙兩套裝置，已知所用蓄電池電壓相等且保持不變，R1＜R2，裝入燒瓶的煤油質量都相等，下列有關此探究活動的各種表述，錯誤的是（）A．在此實驗中，電流通過導體產生熱量的多少是通過溫度計示數變化的大小體現出來的，使用了轉換法 B．甲裝置可探究電流通過導體產生的熱量與電阻是否有關 C．比較相同通電時間內a，c兩支溫度計示數變化情況，可探究電流產生的熱量與電流是否有關 D．在相同的通電時間內，d溫度計所在燒瓶中的電阻絲產生的熱量最多23．（2022秋?綿陽期末）為了探究影響電流產生熱量的因素，實驗室準備了兩個相同的燒瓶（內裝質量相等的煤油）、兩個帶有橡皮塞的粗細均勻的相同溫度計，四根不同阻值（R1＞R2R3＝R4）的電阻絲，以及相同的滑動變阻器、開關、導線、電源等。兩個實驗小組根據提供的實驗器材，分別設計了如圖甲所示的兩個方案。（1）甲方案可探究電流和通電時間一定時，電流產生的熱量跟關系。（2）乙方案可探究和通電時間一定時，電流產生的熱量跟關系。（3）電阻在一定時間內產生的熱量是通過燒瓶中煤油的多少反映出來的，這種研究問題的科學方法叫做法。24．（2022秋?惠陽區期末）如圖是探究電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣。（1）實驗中，用的變化反映密閉空氣溫度的變化。（2）圖甲可探究電流產生的熱量與的關系，通電一段時間后，（填“左”或“右”）側容器中電阻產生的熱量多。（3）圖乙可探究電流產生的熱量與的關系，通電一段時間后，（填“左”或“右”）側容器中電阻產生的熱量多。（4）該實驗用到的研究物理問題的方法有控制變量法和法。25．（2022?龍港市模擬）某興趣小組用300毫升錐形瓶、銅導線、玻璃管，塞子和電阻圈等器材設計了一個如圖所示的實驗裝置，銅導線一端連接到電阻圈，另一端可以連接到外部電路，電阻圈可以取出更換型號。在錐形瓶中加入了適量的紅墨水（能夠浸沒玻璃管的下端），用這一個裝置與學生電源、滑動變阻器、電流表、電阻圈（有5歐和10歐兩種型號）連接起來，再增加一個秒表，驗證通電導體產生的熱量與導體電阻大小的關系。（1）利用上述實驗器材（提示：實驗用的錐形瓶裝置只有一個），結合所學的知識，請你寫出具體的實驗步驟：①；②；③；④；⑤。（2）實驗中電阻圈上不小心沾上了少量紅墨水，小明認為水分蒸發吸熱，會導致玻璃管內液體上升變慢，但實驗結果卻是玻璃管內液體上升速度更快，你認為原因是。26．（2022?西寧模擬）在研究影響電熱因素的實驗中，采用如圖所示裝置。把兩個電阻絲串聯接入電路中，要求兩個電阻絲的阻值，這是研究在和相等的條件下，電熱和的關系。實驗中串聯滑動變阻器的目的是為了，實驗中是通過觀察來比較電阻產生熱量的多少的。27．（2021秋?薛城區期末）在探究“影響電流熱效應的因素”實驗中：（1）為了探究電容器產生的熱量與電流的關系，小明設計了圖甲的裝置，在燒瓶內安裝一根電阻絲，并插入一支溫度計，通過比較燒瓶內液體的溫度變化，來判斷相同時間內不跳電流產生的熱量多少。這種研究方法叫。若她想讓燒瓶內液體在短時間內溫度變化更明顯，應選用（選填“煤油”或“水”），理由是。（2）小明先測量燒瓶內液體的溫度后，閉合開關，通電30s再測量燒瓶內液體的溫度，得到溫度的升高量填入表中；然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小，重復上述操作，獲得第二組數據（見表）。實驗次數電流/A通電時間/s電阻/Ω溫度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：同一導體，在通電時間相等時，電流，其產生的熱量。（3）若要探究電熱器產生熱量與電阻的關系，應保持電流和通電時間相等，同時選擇乙圖中（選填“A”或“B”）燒瓶與甲圖中的燒瓶（選填“串聯”或“并聯”）．這種實驗方法叫法。28．（2022秋?駐馬店期末）小明在探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關的實驗中，如圖所示，把兩段金屬絲A、B（已知兩金屬絲電阻分別為RA、RB，且RA＜RB）串聯后，分別放在兩個完全相同的燒瓶中接入電路，在燒瓶中加入質量、初溫均相同的煤油，a、b是兩支完全相同的溫度計。閉合開關通電一定時間，可觀察到瓶內煤油的溫度升高更快些。（選填“甲”或“乙”）．此方案可探究的關系。29．（2022?門頭溝區一模）如圖所示，實驗桌上有兩個完全相同的燒瓶，燒瓶內裝有質量相等、初溫相同的煤油、完全相同的溫度計，燒瓶內還分別裝有阻值為10Ω的電阻絲R1和阻值為5Ω的電阻絲R2．實驗桌上還有滿足實驗要求的電源、電阻箱和開關各一個，電流表和停表各一塊，導線若干。請選用上述實驗器材證明：“電流通過電阻產生的熱量跟電阻阻值大小有關”。（1）寫出實驗步驟；（2）畫出實驗數據記錄表格?！绢}型5焦耳定律的計算及其應用】 30．（2023春?沙坪壩區校級月考）如圖所示的電路中，電源電壓恒定為8V，燈泡L上標有“6V3W”字樣（燈絲電阻不變），定值電阻R1阻值為40Ω，滑動變阻器R2的規格為“30Ω1A”，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V。在確保電路各元件安全的情況下，下列說法正確的是（）A．小燈泡L的電阻為10Ω B．閉合開關S、S1、S2，通電1min滑動變阻器產生的最大熱量為480J C．閉合開關S、斷開開關S1、S2，滑動變阻器消耗的最大功率為1.25W D．調整開關的狀態和移動滑片，電路消耗的最大功率與最小功率之比為39：1031．（2023?九龍坡區一模）如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω，電源電壓保持不變?；瑒幼冏杵鱎的滑片從一端滑到另一端的過程中，測得R2的電功率與通過它的電流的關系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．R1的阻值為16Ω B．R2的滑片向左滑動時，電壓表與電流表示數之比不變 C．當電流為0.2A時，滑動變阻器R2消耗的電功率最大 D．電流為0.4A時，10s內電流通過R1產生的熱量是32J32．（2023?振興區校級模擬）（多選）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定功率為5W，電壓表量程為0～15V，電流表量程為0～0.6A。在保證電路各元件安全的前提下，先只閉合開關S、S1，將滑片P從滑動變阻器R1的最右端向左移動到a點，此時小燈泡正常發光，此過程中電流表與電壓表示數的關系圖象如圖乙所示；再斷開開關S1，閉合開關S2，電流表示數為0.3A。下列說法正確的是（）A．小燈泡的額定電壓為5V B．電源電壓為12V C．只閉合開關S、S1，滑動變阻器R1的阻值變化范圍為4Ω～32Ω D．只閉合開關S、S2，滑片P在a點時，定值電阻R2在5s內產生的熱量為3.6J33．（2023?東洲區模擬）小亮同學連接了圖甲所示的電路，電源電壓不變，電流表A1量程為0～0.6A，電流表A2量程為0～3A，定值電阻R1＝10Ω。閉合開關S后再分別閉合開關S1和S2，兩次實驗都將滑動變阻器滑片從最右端調至中點，繪制出電壓表V與電流表A2示數的U﹣I圖象如圖乙所示，則電源電壓為V；開關S、S1、S2都閉合，滑片在最左端時，電路消耗的電功率為W；只閉合開關S、S2時，調節滑動變阻器滑片，通電10s電路產生的最少熱量為J。34．（2023?老河口市模擬）如圖甲所示，電源兩端電壓U總保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。圖乙反映了開關閉合后，滑片P從最右端移動到最左端的過程中，ab兩端電壓U和通過電流I之間的關系圖象（圖中A、B兩點分別對應兩端）；圖丙反映了滑動變阻器R2消耗的功率P與電流I之間的關系的部分圖象。求：（1）R2的最大阻值為Ω；（2）當滑片P置于最右端時，R2在5min內產生的熱量？（3）當R2的功率為1.2W時，電路消耗的總功率P總可能為多大？35．（2023春?沙坪壩區校級月考）如圖甲所示，是一款各位奶爸奶媽的必備電器——暖奶器，其銘牌如表所示。它有著高溫消毒、中溫加熱和低擋保溫的功能，其等效電路結構如圖乙所示。已知：電源電壓為36V，R1和R2為發熱電阻，R3是規格為“20Ω，5A”的滑動變阻器。S閉合，S1、S2均斷開時，電器處于低溫擋，移動滑片，可以手動調節低溫擋的加熱功率：S、S1閉合，通過控制S2的通斷，可以使電器處于高溫擋或中溫擋。（1）暖奶器以中溫擋正常工作了5min，求發熱電阻產生的熱量；（2）電阻R2的阻值大??；（3）電壓表的量程為“0～24V”，電流表量程為“0～3A”，在不損壞電路元件的前提下，求低溫擋手動調節時R1的加熱功率范圍。產品名稱暖奶器額定電壓36V額定容量兩個奶瓶額定功率高溫擋280W中溫擋180W低溫擋？36．（2023?海陵區校級二模）如圖電路中，電源電壓恒定，小燈泡L標有“6V4.8W”，電阻R1的阻值為10Ω，滑動變阻器R2標有“20Ω0.5A”。當R2的滑片P置于最左端時，只閉合S1，燈泡正常發光。（1）求小燈泡的額定電流；（2）滑片P置于最左端，閉合S1、S2，求10s內電路產生熱量；（3）滑片P置于最右端，只閉合S2，移動滑片P，使R2的電功率占電路總功率的比值最小，則R2的電功率多大？37．（2023?和平區校級開學）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡L的額定電壓為6V，R1為某特殊電阻元件，通過它的電流與其兩端的電壓的關系如圖乙所示。當閉合開關S1、S3，斷開S2，滑片P置于b端時，燈泡L正常發光，電流表的示數為0.9A.求：（1）燈泡L的額定功率；（2）當閉合開關S2、S3，斷開S1，滑片P置于a端時，電流表的示數為0.4A，R2的最大阻值；（3）當只閉合開關S2，滑片P置于a端時，電路消耗的總功率為1.2W，此時燈泡1min內產生的電熱。38．（2022秋?東營期末）如圖甲所示的熱熔膠槍是一種裝修工具，用于材料涂膠。它的內部有兩只相同的PTC（正溫度系數）加熱元件，其工作電路如圖乙所示?？蹌影鈾C能使固體膠條向前擠壓，聯動開關同時擲向A、B，槍口冒出膠液；松動扳機，聯動開關同時擲向B、C。單只PTC元件的電阻隨溫度的變化圖象如圖丙所示。求：（1）當熱熔膠槍松動扳機時，電路的連接方式是。（2）當松動扳機且溫度為170℃時，0.5min電路產生的熱量是多少？（3）熱熔膠槍在正常工作時的最大功率是多少？39．（2020秋?泰山區校級期末）小明家買了一臺電烤箱，發熱功率有高、中、低三個擋位。小明根據電烤箱的工作情況，跟同學們在實驗室組成模擬電烤箱的實驗電路如圖所示。電源輸出電壓穩定為6V，兩個發熱電阻分別為R1＝10Ω，R2＝20Ω。單刀雙擲開關S2可分別與觸點a、b接通。請你參與小明他們的研究，分析和解答以下問題：（1）兩個開關分別處于什么狀態時，模擬電烤箱電路處于“低”擋位？為什么？（2）模擬電烤箱電路處于“中”擋位工作時，消耗的電功率是多少？（3）模擬電烤箱電路處于“高”擋位工作時，通電10min，電流產生多少熱量？40．（2023?斗門區二模）閱讀短文，回答問題。智能機器人服務員隨著科技的進步，機器人已被廣泛應用于各個領域，題23圖甲所示是目前餐飲行業中常見的智能機器人服務員。這位機器人服務員也有“大腦”，“大腦”負責即時處理通過傳感器接收到的各種信息，機器人服務員可以像人類一樣具有視覺、聽覺、觸覺、嗅覺，甚至能用自然語言和人類對話。該機器人工作時，不斷向外發射超聲波、接收反射回來的超聲波，超聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s，機器人通過計算發射和接收超聲波的時間間隔來確定障礙物的位置。使用鋰電池供電的電動機為機器人提供動力，驅動底座的輪子而使其整體平穩運動，并使其手、腳等協調配合，完成比較復雜的動作，代替甚至超越餐廳服務員的工作。這位機器人服務員的質量為50kg，底盤有4個輪子，每個輪子與水平地面接觸的面積為0.005m2。鋰電池的電量減為其容量的10%時，機器人服務員就會自動尋找充電樁充電。搜尋并到達充電樁的過程還需消耗鋰電池剩余電量的40%。鋰電池和電動機的部分參數如表所示。這位機器人服務員還具有過載自動保護功能，其電路原理如圖乙所示，此電路電源的電壓為12V，圖中R為餐盤下面的壓敏電阻，其阻值R隨所受壓力變化的圖象如圖丙所示，圖乙中的觸發器為電路保護開關，其電阻忽略不計。機器人手受到的壓力達到225N時，電路中的電流為0.5A，觸發電動機停止工作，以免機器人受損傷。鋰電池電壓60V容量10A?h電動機額定電壓60V額定功率120W線圈電阻0.5Ω（1）機器人服務員工作時發射的超聲波（選填“能”“不能”）在真空中傳播。機器人靜止時，發射超聲波后經過0.04s接收到來自障礙物的回波，則障礙物和機器人之間的距離為m。該機器人工作時通過電動機的電流為A。（2）機器人服務員不端餐盤時對地面產生的壓強是Pa。（3）圖乙中觸發電動機停止工作時，電阻R0的阻值是Ω。（4）鋰電池充滿電后，電動機連續工作至下次開始充電的過程中，電動機線圈產生的電熱是J。【題型6電功與電熱的綜合計算】 41．（2023?朝陽區一模）一款養生壺的有關參數如圖表所示，如圖甲為其簡化電路圖，R1和R2為阻值不變的電熱絲。養生壺正常工作時，分別用低擋位和高擋位給質量為2kg的水加熱，水溫隨時間變化的圖像如圖乙所示，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。下列說法正確的是（）額定電壓/V擋位額定功率/W220低200高500A．閉合S斷開S1時，養生壺處于高擋位 B．電熱絲R1的阻值為242Ω C．使用低擋位燒水時的加熱效率為70% D．使用低擋位燒水時的加熱效率高于高擋位42．（2022秋?青羊區校級期末）小牛同學用一個功率為1000W的電加熱器給1kg冰加熱，研究不同狀態的水的吸熱能力。圖中，甲乙丙三條圖線中的一條，是他依據實驗數據繪制而成。若相同時間內水和冰吸收的熱量相同。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃）。c冰＜c水，下列說法正確的是（）A．小牛繪制的是甲圖線 B．冰熔化過程中加熱器消耗的電能為2000J C．0～1min冰吸收的熱量是6×104J D．3～5min時間內，電加熱器的熱效率為35%43．（2023?尉氏縣二模）某物理小組設計的一個簡易加熱器工作電路如圖所示，其中R的電阻是88Ω。R2為44Ω，當開關滑片在最（選填“左端”或“右端”）時，電路的總功率最大、此時電功率為W。若該加熱器在高溫擋時的效率為84%，那么加熱2min能使質量為1.2kg的水從20℃升高到℃[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。44．（2023?姑蘇區校級開學）電能表是測量的儀表。小明家的電能表如圖所示，他想知道這個電能表是否準確，只將一只標們“220V60W”的燈泡接入電路，此時燈泡正常發光，檢測中發現2min電能表的轉盤轉了7轉。由此判斷轉盤轉速（偏快/偏慢/準確）。小明又將一只容積為1.2L的電熱水壺接入家庭電路中，通電7min燒開了這壺水，若這一過程中電熱水壺的效率是90%。則電熱水壺的實際功率是W。[標準大氣壓下，水的初溫25℃，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]45．（2022秋?常寧市期末）小華家買了一個家用電吹風，其簡化電路如圖所示，主要技術參數如下表。電吹風在額定電壓下工作，請解答如下問題：熱風溫度50～75℃額定功率熱風時：900W冷風時：110W額定電壓220V質量0.5kg（1）電吹風吹冷風時，通過電動機的電流是多大？（2）正常工作時電熱絲的電阻是多大？（3）電吹風內電動機的線圈電阻是0.8Ω，電吹風吹冷風10min線圈產生的熱量是多少？（4）一天，小華斷開家中其它用電器，只用電吹風吹熱風時，發現家中標有“220V10（20A）；3000r/（kW?h）”的電能表5min內轉了200圈，求電吹風此時的實際功率是多少？46．（2023?順慶區校級模擬）某品牌智能滾筒洗衣機具有洗凈度高、不傷衣物、可設定洗滌溫度、方便安全等優點。其簡化等效電路如圖所示，此時處于空擋位置。普通快洗模式中，包括加熱和保溫洗滌兩個狀態，先設定洗滌溫度，旋鈕旋至1擋后閉合開關，洗衣機處于加熱狀態；當加熱到預設溫度時，旋鈕自動轉動實現擋位轉換，旋至2擋時洗衣機處于保溫洗滌狀態，保溫洗滌完成即普通快洗模式結束。R1和R2均為電熱絲，其阻值不受溫度影響，R1＝22Ω，主要參數如下表。求：額定電壓220V加熱功率2400W設定溫度范圍30﹣90℃電動機功率240W普通快洗耗時50min（1）某次家庭中所有用電器中僅該洗衣機工作時，加熱狀態下連續加熱540s，發現此過程中銘牌標有3000r/（kW?h）的電能表轉動810r，求此時家庭中的實際功率；（2）正常