1. 两根电热丝的电阻之比为 2 : 1,若把它们串联接在电路中,则相同时间内产生的热量之比为
2:1
;若把它们并联接在电路中,则相同时间内产生的热量之比为1:2
。答案:1.2:1 1:2
解析:
串联时:$Q_1:Q_2 = R_1:R_2 = 2:1$
并联时:$Q_1:Q_2 = R_2:R_1 = 1:2$
并联时:$Q_1:Q_2 = R_2:R_1 = 1:2$
2. 额定电压为 220 V 的家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为 5 A,则电热丝正常工作时的电阻为
44
Ω,工作 10 min 产生的热量为6.6×10⁵
J。电热丝通电后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,这是因为导线电阻远小于
(大于/小于)电热丝电阻。答案:2.44 6.6×10⁵ 小于
3. 关于电流通过导体时产生的热量,下列说法正确的是 (
A.根据$Q = I^{2}Rt$可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
B.根据$Q = \frac{U^{2}t}{R}$可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
C.根据$Q = UIt$可知,相同时间内产生的热量与电阻无关
D.根据$Q = I^{2}Rt$可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
D
)A.根据$Q = I^{2}Rt$可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
B.根据$Q = \frac{U^{2}t}{R}$可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
C.根据$Q = UIt$可知,相同时间内产生的热量与电阻无关
D.根据$Q = I^{2}Rt$可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
答案:3.D
4. 在物理实践活动中,小明设计了四种电热丝的连接方法,已知电热丝的电阻$R_{2}<R_{1}$,将它们接入相同电路中,则在相同的时间内电热丝产生的热量最多的是 (

D
)答案:4.D
解析:
解:接入相同电路,电压$U$相同,时间$t$相同,根据$Q = \frac{U^{2}}{R}t$,$Q$与$R$成反比。
A:$R = R_{1}$
B:$R = R_{2}$
C:串联$R = R_{1}+R_{2}$
D:并联$R=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$
因$R_{2}<R_{1}$,并联总电阻最小,故D中$Q$最大。
D
A:$R = R_{1}$
B:$R = R_{2}$
C:串联$R = R_{1}+R_{2}$
D:并联$R=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$
因$R_{2}<R_{1}$,并联总电阻最小,故D中$Q$最大。
D
5. 如图所示,将两根电阻丝$R_{1}$、$R_{2}$分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,$R_{1}:R_{2}=2:3$,通电一段时间后,$R_{1}$、$R_{2}$产生的热量之比为 (

A.4 : 9
B.9 : 4
C.2 : 3
D.3 : 2
C
)A.4 : 9
B.9 : 4
C.2 : 3
D.3 : 2
答案:5.C
解析:
解:因两电阻丝串联接入电路,所以通过它们的电流$I$相等,通电时间$t$也相同。
根据焦耳定律$Q = I^{2}Rt$,可得$R_{1}$、$R_{2}$产生的热量之比为:
$\begin{aligned}\frac{Q_{1}}{Q_{2}}&=\frac{I^{2}R_{1}t}{I^{2}R_{2}t}\\&=\frac{R_{1}}{R_{2}}\\&=\frac{2}{3}\end{aligned}$
答案:C
根据焦耳定律$Q = I^{2}Rt$,可得$R_{1}$、$R_{2}$产生的热量之比为:
$\begin{aligned}\frac{Q_{1}}{Q_{2}}&=\frac{I^{2}R_{1}t}{I^{2}R_{2}t}\\&=\frac{R_{1}}{R_{2}}\\&=\frac{2}{3}\end{aligned}$
答案:C
6. 如图所示,相同容器中盛有质量相等的纯水和煤油,通电一段时间后(液体均不沸腾),发现两支温度计示数变化情况相同。不考虑热损失,则电阻$R_{1}$、$R_{2}$的大小关系是 (

A.$R_{1}>R_{2}$
B.$R_{1}<R_{2}$
C.$R_{1}=R_{2}$
D.无法确定
A
)A.$R_{1}>R_{2}$
B.$R_{1}<R_{2}$
C.$R_{1}=R_{2}$
D.无法确定
答案:6.A
解析:
解:由题知,两电阻串联,电流$I$相同,通电时间$t$相同。
液体吸收的热量$Q = cm\Delta t$,因为$m$相等,$\Delta t$相同,纯水的比热容$c_{水} > c_{煤油}$,所以$Q_{1} > Q_{2}$。
不考虑热损失,$Q = W = I^{2}Rt$,则$I^{2}R_{1}t > I^{2}R_{2}t$,可得$R_{1} > R_{2}$。
答案:A
液体吸收的热量$Q = cm\Delta t$,因为$m$相等,$\Delta t$相同,纯水的比热容$c_{水} > c_{煤油}$,所以$Q_{1} > Q_{2}$。
不考虑热损失,$Q = W = I^{2}Rt$,则$I^{2}R_{1}t > I^{2}R_{2}t$,可得$R_{1} > R_{2}$。
答案:A
7. 饮水机、电饭煲等家用电器都具有保温和加热功能。同学们设计了下列四种模拟电路。当$S_{1}$闭合、$S_{2}$断开时,为保温状态;当$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时,为加热状态。其中不符合上述要求的是 (

D
)答案:7.D
解析:
解:分析各选项:
A:$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$R_1$接入电路;$S_1$、$S_2$闭合时,$R_1$与$R_2$并联。并联总电阻小于$R_1$,功率$P=\frac{U^2}{R}$,总电阻减小,功率增大,符合要求。
B:$S_1$闭合、$S_2$断开时,$R_1$与$R_2$串联;$S_1$、$S_2$闭合时,仅$R_1$接入电路。串联总电阻大于$R_1$,功率减小,符合要求。
C:$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$R_1$接入电路;$S_1$、$S_2$闭合时,$R_1$与$R_2$并联。并联总电阻小于$R_1$,功率增大,符合要求。
D:$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$R_2$接入电路;$S_1$、$S_2$闭合时,$R_1$与$R_2$并联。题目未明确$R_1$与$R_2$阻值关系,无法确定并联总电阻是否小于$R_2$,且可能出现$S_2$闭合时短路$R_2$,仅$R_1$接入,若$R_1 < R_2$,功率增大;若$R_1 > R_2$,功率减小,不符合“$S_1$、$S_2$闭合必为加热”的要求。
结论:不符合要求的是D。
D
A:$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$R_1$接入电路;$S_1$、$S_2$闭合时,$R_1$与$R_2$并联。并联总电阻小于$R_1$,功率$P=\frac{U^2}{R}$,总电阻减小,功率增大,符合要求。
B:$S_1$闭合、$S_2$断开时,$R_1$与$R_2$串联;$S_1$、$S_2$闭合时,仅$R_1$接入电路。串联总电阻大于$R_1$,功率减小,符合要求。
C:$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$R_1$接入电路;$S_1$、$S_2$闭合时,$R_1$与$R_2$并联。并联总电阻小于$R_1$,功率增大,符合要求。
D:$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$R_2$接入电路;$S_1$、$S_2$闭合时,$R_1$与$R_2$并联。题目未明确$R_1$与$R_2$阻值关系,无法确定并联总电阻是否小于$R_2$,且可能出现$S_2$闭合时短路$R_2$,仅$R_1$接入,若$R_1 < R_2$,功率增大;若$R_1 > R_2$,功率减小,不符合“$S_1$、$S_2$闭合必为加热”的要求。
结论:不符合要求的是D。
D