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B
C
600
600
电
机械
内
小于
解：
(1) 电路总电阻$R = R_1 + R_2 = 4\,\Omega + 8\,\Omega = 12\,\Omega$
电流表的示数$I = \frac{U}{R} = \frac{12\,\mathrm{V}}{12\,\Omega} = 1\,\mathrm{A}$
(2) 电阻$R_2$产生的热量$Q = I^2R_2t = (1\,\mathrm{A})^2 × 8\,\Omega × 10\,\mathrm{s} = 80\,\mathrm{J}$
C
120
60.5
$4.8×10^5$
55
相同
乙、丙
甲、乙
【分析】
这是一道关于电流热效应的题目，解题思路如下：
1. 首先明确电炉丝与导线的连接方式：二者是串联的，根据串联电路的电流特点，通过它们的电流大小相等，因此可直接排除选项A；
2. 回忆焦耳定律$Q=I^2Rt$，电流产生的热量与电流的平方、电阻、通电时间有关。在电流$I$和通电时间$t$相同的情况下，产生的热量$Q$与电阻$R$成正比；
3. 电炉丝热得发红，说明它产生的热量远多于导线，因此电炉丝的电阻必然远大于导线的电阻；
4. 比热容是物质的一种特性，影响的是物质吸放热时的温度变化，与电流热效应产生的热量无关，因此选项C错误，进而排除D选项。综上，正确答案为B。
【解析】
电炉丝与导线是串联在电路中的，根据串联电路的电流特点，通过电炉丝和导线的电流$ I $相等，且通电时间$ t $相同。
根据焦耳定律$ Q=I^2Rt $，在$ I $和$ t $均相同的条件下，电流产生的热量$ Q $与电阻$ R $成正比。
由于电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，所以电炉丝产生的热量远多于导线，因此电炉丝热得发红，而导线几乎不发热。
对选项逐一分析：
A选项：串联电路电流处处相等，该说法错误；
C选项：比热容与电流热效应产生的热量无关，该说法错误；
D选项：A、C说法均错误，故该选项错误。
因此正确答案是B。
【答案】
B
【知识点】
焦耳定律、串联电路电流规律
【点评】
本题考查焦耳定律在实际生活中的应用，核心是结合串联电路的电流特点分析电流产生热量的影响因素，需要注意区分电流热效应与比热容的概念差异，避免混淆相关物理规律的适用场景，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题，需从两个关键角度思考：
1. 额定电压下用电器的功率：三者都在额定电压下正常工作，实际功率都等于额定功率100W，根据$W=Pt$，相等时间内消耗的总电能相同。
2. 不同用电器的能量转化情况：
电扇属于非纯电阻用电器，电能主要转化为机械能，只有少量转化为内能；
电视机工作时，电能转化为光能、声能和少量内能；
电烙铁是纯电阻用电器，电能会全部转化为内能。
因此，在消耗相同电能的情况下，电烙铁转化的内能（即产生的热量）最多。
【解析】
已知三者都在额定电压下正常工作，所以实际功率均等于额定功率$P=100W$。根据公式$W=Pt$，在相等时间$t$内，三者消耗的总电能$W$相同。
电扇：电能主要转化为机械能，仅少量转化为内能；
电视机：电能转化为光能、声能和少量内能；
电烙铁：电能全部转化为内能。
由此可知，相等时间内电烙铁产生的热量最多，故选C。
【答案】
C
【知识点】
电能的转化、纯电阻用电器特点
【点评】
本题核心考查不同用电器的能量转化差异，重点区分纯电阻与非纯电阻用电器的能量转化规律，需明确额定电压下用电器实际功率等于额定功率，消耗电能相同时，转化为内能的多少决定了产生热量的多少。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先，该电阻属于纯电阻用电器，电流通过纯电阻时消耗的电能会全部转化为内能，因此消耗的电能与释放的热量相等。接下来，我们已知电阻阻值、通过的电流和通电时间，可选用公式$W=I^2Rt$计算消耗的电能，需先将时间单位统一为秒，再代入数值计算，释放的热量与消耗的电能数值相同。
【解析】
1. 单位换算：通电时间$ t = 2\ \mathrm{min} = 2 × 60\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{s} $
2. 计算消耗的电能：
根据纯电阻电路电能计算公式$ W = I^2Rt $，代入$ R=20\ \Omega $，$ I=0.5\ \mathrm{A} $，$ t=120\ \mathrm{s} $可得：
$ W = (0.5\ \mathrm{A})^2 × 20\ \Omega × 120\ \mathrm{s} = 0.25 × 20 × 120 = 600\ \mathrm{J} $
3. 计算释放的热量：
纯电阻电路中，电流产生的热量等于消耗的电能，即$ Q = W = 600\ \mathrm{J} $
【答案】
600；600
【知识点】
焦耳定律、纯电阻电路电能计算
【点评】
本题考查纯电阻电路中电能与热量的计算，关键是明确纯电阻电路中电能全部转化为内能，消耗的电能等于释放的热量，解题时需注意时间单位的统一，属于基础电学计算题。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先明确电扇属于非纯电阻用电器，思考电流做功的能量转化：电流通过电扇时，消耗电能，一部分用于驱动扇叶转动转化为机械能，同时因线圈有电阻，电流通过会发热，将部分电能转化为内能。根据能量守恒，消耗的总电能会分配为机械能和内能两部分，因此电扇获得的机械能必然小于总电能。
【解析】
1. 电流通过电扇做功时，电能作为输入能量，一部分转化为使扇叶运转的机械能，另一部分因电流的热效应转化为内能；
2. 电流做功$3.5×10^{5} J$等于消耗的总电能，这部分能量分为机械能和内能两部分，所以电扇获得的机械能一定小于$3.5×10^{5} J$。
【答案】
电；机械；内；小于
【知识点】
电功的能量转化；能量守恒定律；电流的热效应
【点评】
本题考查非纯电阻用电器的能量转化规律，需理解电动机工作时电能并非全部转化为机械能，存在内能损耗，属于基础概念题，侧重对能量转化逻辑的掌握。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先观察电路可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测量电路中的电流。
（1）求电流表示数时，先根据串联电路电阻的特点计算出电路总电阻，再利用欧姆定律$I=\frac{U}{R}$求出电路中的电流，即电流表的示数；
（2）求$R_2$产生的热量时，已知电路电流、$R_2$的阻值和通电时间，直接利用焦耳定律$Q=I^2Rt$进行计算即可。
【解析】
（1）由图可知，$R_1$与$R_2$串联，根据串联电路电阻的规律，电路总电阻：
$R = R_1 + R_2 = 4\,\Omega + 8\,\Omega = 12\,\Omega$
根据欧姆定律，电流表的示数：
$I = \frac{U}{R} = \frac{12\,\mathrm{V}}{12\,\Omega} = 1\,\mathrm{A}$
（2）根据焦耳定律，电阻$R_2$在$10 s$内产生的热量：
$Q = I^2R_2t = (1\,\mathrm{A})^2 × 8\,\Omega × 10\,\mathrm{s} = 80\,\mathrm{J}$
【答案】
（1）电流表的示数为$\boldsymbol{1\,\mathrm{A}}$；
（2）电阻$R_{2}$在$10 s$内产生的热量为$\boldsymbol{80\,\mathrm{J}}$。
【知识点】
串联电阻规律，欧姆定律，焦耳定律
【点评】
本题考查串联电路的基础计算，核心是欧姆定律与焦耳定律的应用，需掌握串联电路的基本特点，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先，串联电路的核心特点是各处电流处处相等，因此选项A、B中提到的“电流较大/较小”的说法不符合串联电路规律，可直接排除。接下来，根据焦耳定律分析发热多少：焦耳定律的表达式为Q=I²Rt，由于串联电路中电流I相同，通电时间t相同，所以电流产生的热量Q与电阻R成正比；也可结合Q=UIt分析，I、t相同的情况下，Q与电压U成正比。再结合欧姆定律U=IR可知，阻值大的电阻两端电压大，因此两端电压较大的电阻发出的热量更多，而阻值小的电阻发热更少，故C选项正确，D选项错误。
【解析】
1. 串联电路的电流特点：串联电路中各处的电流大小相等，因此选项A、B错误；
2. 根据焦耳定律Q=I²Rt（通电时间t相同）：
由于串联时电流I相同，t相同，电流产生的热量Q与电阻R成正比，即阻值越大的电阻，发热越多；
3. 结合欧姆定律U=IR：
阻值大的电阻两端的电压U更大，因此也可通过Q=UIt（I、t相同）得出，电压U越大的电阻，产生的热量Q越多；
4. 综上，选项C正确，D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路电流特点、焦耳定律、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律与焦耳定律的综合应用，解题的关键是紧扣串联电路电流相等的核心特点，结合焦耳定律的不同表达式分析电热与电阻、电压的关系，帮助学生理清串联电路中电热的影响因素，区分不同电路状态下的电热判断方法。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题，首先明确求电流产生的热量需用到焦耳定律。题目给出了电阻、电流和时间，直接匹配焦耳定律公式$Q=I^2Rt$的适用条件。解题时需先统一单位，将时间从分钟转换为秒，再把已知数值代入公式计算即可得到结果。
【解析】
已知：电阻$R=4\Omega$，通过的电流$I=1A$，时间$t=0.5min=0.5×60s=30s$。
根据焦耳定律，电流产生的热量公式为：$Q=I^2Rt$。
将数值代入公式计算：
$Q=(1A)^2×4\Omega×30s=1×4×30J=120J$。
【答案】
120
【知识点】
焦耳定律的应用
【点评】
本题考查焦耳定律的基础应用，解题关键在于牢记焦耳定律公式，并注意时间单位的换算，属于基础题型，掌握相关公式和单位转换规则即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
【分析】
本题考查纯电阻电路中电功率和电热的计算。首先，电熨斗为纯电阻用电器，已知其额定电压和额定功率，可利用电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$的变形公式$R=\frac{U^2}{P}$计算发热体电阻；其次，正常工作时电熨斗的实际功率等于额定功率，根据纯电阻电路中电热等于电功，利用公式$Q=W=Pt$计算产生的热量，注意时间单位需换算为秒。
【解析】
1. 计算发热体的电阻：
已知电熨斗的额定电压$U=220V$，额定功率$P=800W$，由电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$变形可得：
$R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220V)^2}{800W}=\frac{48400}{800}\Omega=60.5\Omega$
2. 计算正常工作10min产生的热量：
首先将时间单位换算为秒，$t=10min=10×60s=600s$；
电熨斗正常工作时功率为额定功率，纯电阻电路中产生的热量等于消耗的电能，即$Q=W=Pt$，代入数据得：
$Q=800W×600s=4.8×10^5J$
【答案】
60.5；$4.8×10^5$
【知识点】
电功率公式应用；焦耳定律；纯电阻电路计算
【点评】
本题为电学基础计算题，侧重对纯电阻电路中电功率、电热计算公式的考察，解题关键是牢记公式变形，注意单位统一（时间需转换为国际单位秒），只要掌握相关公式的应用即可轻松求解。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先，热水器的发热体属于纯电阻用电器，电流通过它时电能全部转化为内能，因此产生的热量Q等于消耗的电能W。已知电源电压U、工作时间t和放出的热量Q，要求电阻R，可利用焦耳定律的推导公式Q=W=$\frac{U^2 t}{R}$进行变形，得到R=$\frac{U^2 t}{Q}$。接下来需要统一单位：半小时转换为秒，即t=30×60s=1800s，然后将已知数值代入变形后的公式计算即可得到电阻值。
【解析】
热水器的发热体为纯电阻用电器，满足Q=W=$\frac{U^2 t}{R}$，将公式变形求电阻：
$R = \frac{U^2 t}{Q}$
已知：$U=220\ \mathrm{V}$，$t=0.5\ \mathrm{h}=30×60\ \mathrm{s}=1800\ \mathrm{s}$，$Q=1.584×10^6\ \mathrm{J}$，代入数值：
$R = \frac{(220\ \mathrm{V})^2 × 1800\ \mathrm{s}}{1.584×10^6\ \mathrm{J}} = \frac{48400 × 1800}{1.584×10^6}\ \Omega = \frac{87120000}{1584000}\ \Omega = 55\ \Omega$
【答案】
55
【知识点】
焦耳定律的应用、纯电阻电路电热计算
【点评】
本题考查纯电阻电路中焦耳定律的应用，解题核心是明确纯电阻电路中电热与电能的等量关系，熟练进行公式变形，同时需注意时间单位的统一转换，属于电学基础计算题，难度较低。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 第(1)问：要通过煤油温度变化反映电阻丝放热多少，根据转换法，需控制煤油质量相同，否则质量不同的煤油吸收相同热量时温度变化不同，无法准确比较放热多少。
2. 第(2)问：探究热量与电流的关系，需用控制变量法，控制电阻、通电时间相同，改变电流。$R_{乙}=R_{丙}$，且乙、丙电流不同，符合条件；探究热量与电阻的关系，需控制电流、通电时间相同，改变电阻，甲、乙串联，电流、时间相同，电阻不同，符合条件。
3. 第(3)问：探究电压相同时热量与电阻的关系，甲、丙电压相同、通电时间相同，电阻不同，对比二者煤油柱上升高度可完成探究。
【解析】
(1) 本实验通过煤油的温度变化来反映电阻丝产生热量的多少，为保证实验结果准确，需控制煤油的质量相同，避免因煤油质量不同导致温度变化无法准确反映吸热多少。
(2) 探究电流产生的热量与电流的关系时，根据控制变量法，需控制电阻和通电时间相同，改变电流。已知$R_{乙}=R_{丙}$，且乙与甲串联、丙与乙并联，二者电流不同，因此选择乙、丙两个烧瓶；
探究电流产生的热量与电阻的关系时，需控制电流和通电时间相同，改变电阻。甲、乙串联，通过的电流和通电时间均相同，且$R_{甲}＞R_{乙}$，因此选择甲、乙两个烧瓶。
(3) 探究导体产生的热量与电阻的关系（电压相同条件下），甲、丙两端电压相同，通电时间相同，且$R_{甲}＞R_{丙}$，因此对比甲、丙两个烧瓶的玻璃管中煤油柱上升的高度，可探究该关系。
【答案】
(1) 相同
(2) 乙、丙；甲、乙
(3) 甲、丙
【知识点】
焦耳定律；控制变量法；转换法
【点评】
本题借助巧妙的电路设计，通过一次电路连接完成多个探究实验，核心考查控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，需准确分析电路连接方式，明确变量的控制与改变。
【难度系数】
0.6
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