2026年九年級(jí)物理中考二輪復(fù)習(xí) 易錯(cuò)17 焦耳定律及其應(yīng)用（3大易錯(cuò)陷阱）

易錯(cuò)17焦耳定律及其應(yīng)用

易錯(cuò)剖析

A易錯(cuò)01串聯(lián)式加熱模型檔位問(wèn)題易錯(cuò)？<

?易錯(cuò)典例，

【典例01】（2025?河南鄭州?三模）如圖甲中，4為半導(dǎo)體元件，&為5Q的定值電阻，凡的/-U圖像如

圖乙。當(dāng)電源電壓為6V時(shí)，電路中的電流為A,電阻&在Imin內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J。如果

將兩個(gè)相同的元件人串聯(lián)后接入電路中，測(cè)得通過(guò)電流為0.7A,則中路的點(diǎn)、功率為Wo

0246810[//V

【答案】0.6108/1.08X1027

【詳解】⑴由圖甲可知，均與&串聯(lián)，串聯(lián)電路電流處處相等，總電壓等于各部分電壓之和，即

U=U]+a/+/&=6V

代入&=5C得a=6V-5/

結(jié)合凡的/—U圖像，當(dāng)/=0.6A時(shí)，4的電壓G=3V,滿足3V+0.6Ax5c=6V

因此電路電流為0.6A。

222

[2]根據(jù)焦耳定律。=/R2t,電阻R?在lmin內(nèi)產(chǎn)生的熱最。=IR2t=(0.6A)x5Cx60s=108J

⑶兩個(gè)相同與串聯(lián)，電流處處相等，每個(gè)飛的電流都為0.7A,從/-U圖像得，電流為0.7A時(shí)，單個(gè)?的

電壓為5V,總電壓4=5V+5V=10V

總功率p=U總/=10Vx0.7A=7W

【典例02】(2025?福建?模擬預(yù)測(cè))如圖甲所示，是一款便攜式熱封口機(jī)，工作時(shí)發(fā)熱電阻快速升溫，熔

化塑料實(shí)現(xiàn)封口。圖乙是其原理電路圖，其中電源電壓U=3V,4=5。。

(l)20s內(nèi)電阻與產(chǎn)生的熱量是多少？

(2)人們?cè)谑褂弥邪l(fā)現(xiàn)電阻絲溫度太高容易將塑料袋燙破，于是在電路中串聯(lián)了大小為10復(fù)的電阻用，如圖

丙所示，求此時(shí)電阻凡的電功率，

【答案】(1)36」

(2)0.2W

【詳解】(1)因?yàn)樵撛O(shè)備將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以由電功率公式可得20s內(nèi)電阻凡產(chǎn)生的熱量

。=印=嗎=蟲(chóng)上X20S=36J

45c

(2)因?yàn)榉才c4串聯(lián)，所以電路中的總電阻"總=%+q=5復(fù)+10復(fù)=15。

U3V

由歐姆定律公式可得通過(guò)電路中的電流/=%"=詬=02A

“總15c

由電功率公式可得此時(shí)電阻R。的電功率P=/&=(0.2A)2x5C=0.2W

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【知識(shí)鏈接】

如圖所示，對(duì)于兩個(gè)電阻串聯(lián)后組成的加熱裝置，都可以等效為這種模型。當(dāng)S閉合時(shí)，R1被

短路，只有R2工作，這時(shí)處于加熱狀態(tài)，B為一個(gè)阻值較小的電阻。當(dāng)S斷開(kāi)后，Ri、R串聯(lián)

電路處于“保溫”狀態(tài)，R是一個(gè)阻值較大的電阻。

對(duì)這類問(wèn)題涉及的主要計(jì)算公式為：

(1)R2R2/P加熱(2)R=R.+R2=U7P保溫(3)PA+PR

(4)W=Pt(5)Q=PRt(6)Q=cmAt

?類題鞏固?

3.(2025?江蘇蘇州?二模)圖甲中，電源電壓可調(diào)，A為半導(dǎo)體元件，&為5c的定值電阻，4的/-U圖

像如圖乙。當(dāng)電源電壓為6V時(shí)，電阻&在Imin內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J。若將兩個(gè)相同的元件用串

聯(lián)后接入電路中，測(cè)得通過(guò)電流為0.7A,則電路的總功率為Wo

r-lI—Il-n

RR2

TI—

甲乙

【答案】1087

【詳解】⑴由題知，用與&串聯(lián)接入電源電壓為6V的電路中，由圖像知當(dāng)通過(guò)用的電流為0.6A時(shí),

/2=/1=0.6A

此時(shí)&兩端電壓q=I2R2=0.6AX5。=3V

滿足。=。］+。2=3V+3V=6V

故電路中的電流為0.6A,電阻&在lmin內(nèi)產(chǎn)生的熱量0==(O.6A)?x5Cx60s=108J

12］若將兩個(gè)相同的元件?串聯(lián)后接入電路中，測(cè)得通過(guò)電流為0.7A,根據(jù)圖像知，電壓分別為5V,故總

電壓為U=2U=10V

則電路的總功率為P=(77=I()Vx0.7A=7W

4.(2025?安徽合肥?二模)如圖所示是心和心兩個(gè)定值電阻的U-/圖像，若將心和心串聯(lián)接在電壓恒為

6V的電源兩端，通電10s電路產(chǎn)生的熱量為Jo

【詳解】將甲和乙串聯(lián)后接在電壓恒為6V的電源兩端，通過(guò)兩可阻的電流相等，由U-/圖像知道，當(dāng)/=0.2A

時(shí)，UA=4V,US=2V,正好滿足此情況,通電10s電路產(chǎn)生的熱量0=/2比=5=6VX0.2AX10S=12J

A易錯(cuò)02并聯(lián)式加熱模型檔位問(wèn)題易錯(cuò)？<

?易錯(cuò)典例.

【典例01】（2026?上海靜安?一模）小華用標(biāo)有“220V”字樣的電熱水壺?zé)萌‰姴遄试S通過(guò)的最

大電流為5A。電熱水壺的簡(jiǎn)化電路如圖所示，電路中兩電熱絲,4、4的阻值分別為此、演，且此工儲(chǔ)。

通過(guò)控制開(kāi)關(guān)&、S〉S3的斷開(kāi)或閉合，電熱水壺可實(shí)現(xiàn)不同的加熱功率。

⑴通過(guò)控制開(kāi)關(guān)航、S2、S；,該電熱水壺中電熱絲連入電路的情況不可能的是（）

A.僅此連入電路B.僅凡連入電路

C.&與勺串聯(lián)連入電路D.&與（并聯(lián)連入電路

（2）若使該電熱水壺加熱時(shí)電功率最小，則開(kāi)關(guān)狀態(tài)為&、S2、S3；

⑶當(dāng)開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi),&、S3閉合時(shí),電路的總電流為4.1A,通過(guò)電熱絲力的電流為2A。

①求電熱絲力的阻值此；

②若電流通過(guò)甩熱絲所做的功全部轉(zhuǎn)化為電熱水壺產(chǎn)生的熱量，求10s內(nèi)電熱水壺產(chǎn)生的熱量Q；

③現(xiàn)用阻值為&的電熱絲C替換電熱絲4,仍保持開(kāi)關(guān)S?斷開(kāi)，S,,S3閉合，替換前后電熱水壺的電功

率變化了220W,并仍能用原先的取電插座。求電熱絲C的阻值

【答案】（1）B

⑵斷開(kāi)閉合斷開(kāi)

（3）①110Q：②9020J；（3）2000

【詳解】（1）由電路圖可知，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)Si、S2、S3，電路存在以下幾種情況：

①當(dāng)只閉合S3時(shí)，電路中只有用接入電路；

②當(dāng)只閉合S2時(shí)，RA>心串聯(lián)；

③當(dāng)只閉合S1時(shí)，電路不通；

④當(dāng)同時(shí)閉合％、S3時(shí)，電流分為兩條支路，分別經(jīng)過(guò)火/、RB，所以火小心并聯(lián)：

⑤當(dāng)同時(shí)閉合S]、S2時(shí)，電源短路，這種情況不允許；

⑥當(dāng)同時(shí)閉合S2、S3時(shí)，山被導(dǎo)線短路，只有心接入電路。

綜上所述，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)51、52、S3，該電熱水壺中電熱絲連入電路的情況可能是：只有此接入電路；險(xiǎn)、

私串聯(lián)接入電路；心、心并聯(lián)接入電路。故ACD不符合題意，3符合題意。

故選Be

（2）[1]⑵⑶由9=S可知，當(dāng)電源電壓不變，接入電路中的阻值最大時(shí)，電熱水壺加熱的電功率最小。

R

根據(jù)串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系可知，尺八心串聯(lián)時(shí)，電路中的電阻最大。由電路圖可知，當(dāng)Si、S3斷開(kāi),

S2閉合時(shí)，RA、心串聯(lián)。

（3）①當(dāng)開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，Si、S3閉合時(shí)，電熱絲力、6并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓關(guān)系得，電熱絲力兩端的

電壓UA=U=220V

U200V

則電熱絲A的阻值口,\=十=-TT-=11。。

L2A

②10s內(nèi)電熱水壺產(chǎn)生的熱量Q=UIt=220Vx4.1Ax10s=9020J

③替換前后電熱水壺的電功率變叱晟△/>=220W

則電路中的電流變化量垃=哥=瑞蓑=1A

所用取電插座允許通過(guò)的最大電流為5A,即電路中允許的最大弓流為5A。替換后還用原來(lái)的插座，電路中

的電流如果是增大1A,會(huì)燒壞插座，故替換后電路中的電流應(yīng)是減小了1A,此時(shí)電路中的電流

/'=/-A/=4.1A-lA=3.1A

由并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知,通過(guò)電熱絲。的電流/C=/'-/A=31A-2A=1.1A

電熱絲C兩端的電壓〃=U=220V

U220V

則電熱絲C的阻值4-7-=200Q

Ic1.1A

[OJ02]（2025?湖北武漢,三模）如圖甲所示，為某迷你洗衣機(jī)的簡(jiǎn)化電路原理圖。閉合開(kāi)關(guān)S,旋鈕開(kāi)

關(guān)P旋至不同位置，可以使洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài)、保溫洗滌狀態(tài)、停止工作狀態(tài)三種模式。R和%均為電

熱絲，其阻值不受溫度影響，片的限值為25。°洗衣機(jī)銘牌中部分參數(shù)如表格乙所示。

圖甲

電壓/V220

設(shè)定溫度/汽30-90

最大洗滌容量/kg6

加熱功率/W2000

電動(dòng)機(jī)功率/W156

表乙

關(guān)于下列結(jié)論：

①旋鈕開(kāi)關(guān)旋至接觸觸點(diǎn)“0〃和“1〃時(shí)，凡和&并聯(lián)，洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài)

②洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，此A的功率是1936W

③洗衣機(jī)處「保溫洗滌狀態(tài)時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)S的電流為1A

④洗衣機(jī)保溫洗滌5min,大約產(chǎn)生熱量60000J

其中正確的是（）

A.①②B.②③C.①③D.②④

【答案】B

【詳解】①旋鈕開(kāi)關(guān)旋至接觸點(diǎn)"0〃和“1”時(shí)，電路處于斷開(kāi)狀態(tài)，洗衣機(jī)處于停止工作狀態(tài)，故①錯(cuò)誤;

②旋鈕開(kāi)關(guān)旋至接觸點(diǎn)"1"和"2〃時(shí)，K和夫2并聯(lián)，此時(shí)電阻最小，根據(jù)尸=匕可知，②電功率最大，洗

U2(2^0V)2

衣機(jī)處「加熱狀態(tài)。此4的功率為，=丁=——=1936W

故②錯(cuò)誤:

③旋鈕開(kāi)關(guān)旋至接觸點(diǎn)“2〃和”3〃時(shí)，《和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S在干路上，此時(shí)電阻最大，根據(jù)夕=匕可知,

電功率最小，洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)。由表中數(shù)據(jù)可知，加熱功率為2000W,則火2的功率為尸2=尸硒

-P；=2000W-1936W=64W

p+p64W+1S6W

則干路上的電流即通過(guò)開(kāi)關(guān)S的電流為/=二黃=220；?=1A

故③正確；

④洗衣機(jī)保溫洗滌bmm,產(chǎn)生的熱量主要是電阻必產(chǎn)生的，所以。=/2火2七匕/=64WX3UUS=192UUJ

遠(yuǎn)小于60000J,故④錯(cuò)誤。

綜上，正確的只有②③，故B符合題意，ACD不符合題意。

故選Bo

【知識(shí)鏈接】

如上圖所示，對(duì)于將電阻并聯(lián)后的加熱裝置原理，都可以等效為這個(gè)模式。當(dāng)S閉合時(shí),

只有L工作，處于低溫檔(或保溫檔)，當(dāng)S、S。同時(shí)閉合時(shí)，處于加熱狀態(tài)，或者“高溫

檔.'。這里R’的阻值一般比艮大，用作保溫加熱。

計(jì)算該類題目的常用公式：

R1R2

R1+R2

(1)P保溫二IJ2/R2(2)R=(3)P=PR1+PR2

(4)W=Pt(5)Q=FRt(6)Q=cmAt

?類題鞏固，

7.(2025?湖北武漢?模擬預(yù)測(cè))如圖甲是有保溫、加熱功能的暖菜板，簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，其中M為風(fēng)

扇，匕和&均為電熱絲，仆=96.8。，旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)S2可以讓暖菜板處于加熱擋或保溫?fù)酢Ｕf(shuō)明書(shū)上保溫總功率

由于污漬遮擋看不清。暖菜板正常工作時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

型號(hào)805D電路總功率加熱2100W

電壓220V保溫XX

用途暖菜、溫奶風(fēng)扇功率100W

1

A.內(nèi)置風(fēng)扇的工作電流約為0.45A

B.&的阻值為24.2Q

C.加熱狀態(tài)下，燈,修，電動(dòng)機(jī)三者并聯(lián)工作

D.保溫狀態(tài)下工作5min,電熱絲產(chǎn)生的熱量1.2xlO5J

【答案】C

【詳解】A.內(nèi)置風(fēng)扇的功率PMFIOOW,電壓U=22OV,則內(nèi)置風(fēng)扇的電流/=與=粵^HO.45A

gU220V

故A正確，不符合題意；

BC.當(dāng)開(kāi)關(guān)Si閉合、S2接3、4時(shí)，心與風(fēng)扇并聯(lián)，電熱絲電路的阻值最小，根據(jù)尸=蘭可知功率最大,

/?

暖菜板處于加熱狀態(tài)，加熱電路的電功率6=%熱-4婢=2100W-100W=2000W

u2_（220V）2

%￡勺阻值&==24.2Q

2000W

故B正確，不符合題意；C錯(cuò)誤，符合題意;

D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S2的“2〃接”3〃時(shí)，用、心串聯(lián)再與風(fēng)扇并聯(lián)，此時(shí)電路總電阻較大，根據(jù)尸=9可知，總功率

R

較小，為保溫狀態(tài)，則總電阻聯(lián)=A+&=24.2C+96.8Q=121Q

暖菜板保溫狀態(tài)下電熱絲的功率％=(■=空黑-=400W

“R讓I21Q

保溫狀態(tài)下工作5min,電熱絲產(chǎn)生的熱量0=%=&/=4OOWx5x6Os=1.2xlO$J

故D正確，不符合題意。

故選c。

8.（2025?安徽宣城?一模）圖甲為通過(guò)小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的/-U圖像。將小燈泡L與定值電

阻R并聯(lián)后接在圖乙電路中。閉合開(kāi)關(guān)S,此時(shí)電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)為2V。則定值電阻R在30s

內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為Jo

—

T%》

甲乙

【答案】15

【詳解】由圖乙可知，定值電阻與燈泡并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，電壓表測(cè)電源電壓。閉合開(kāi)關(guān)S,此時(shí)電

流表示數(shù)為0.5A,則干路電流為0.5A,電壓表示數(shù)為2V,則燈泡兩端的電壓為2V,由圖甲可知，此時(shí)通過(guò)

燈泡的電流為0.25A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)可知，通過(guò)定值電阻的電流為//?=7-7/=O.5A-O.25A=O.25A

定值電阻產(chǎn)生的熱量等于電流所做的功，即0=%U〃=2VxO.25Ax30s=15J

A易錯(cuò)03電熱計(jì)算易錯(cuò)。＜

?易錯(cuò)典例

【典例01］（25-26九年級(jí)上?四川涼山?期末）如圖甲是某品牌的一款掛燙機(jī)，其簡(jiǎn)化電路如圖乙，電源電

壓為220V,R、&是電熱絲，凡=44Q,&=1吟開(kāi)關(guān)S旋到不同的位置，分別接觸兩個(gè)不同的觸點(diǎn),

使掛燙機(jī)有關(guān)閉、慢熱、速熱三個(gè)擋位。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接觸兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí)，掛燙機(jī)處于慢熱擋；若掛燙機(jī)

在速熱擋工作lmin,電熱絲產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】2、39.24xlO4

【詳解】由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接觸3、4時(shí)，R】、心并聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電

路中的總電阻最小，由尸=￡可知，電路中的總功率最大，掛燙機(jī)處于速熱擋；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接觸2、3時(shí)只

R

有Ri工作，電路中的總電阻最大，總功率最小，掛燙機(jī)處于慢熱擋。

掛燙機(jī)速熱擋的功率^=—+—=竺5+竺宣=1540W

&R244c110Q

掛燙機(jī)在速熱擋工作lmin產(chǎn)生的熱量Q=W=P.^t=\540Wxlx60s=9.24xlO4J

【典例02】（2025?河南鄭州?二模）小麗家有一臺(tái)具有“低溫〃”中溫〃和嘀溫”三個(gè)擋位的電加熱器，其簡(jiǎn)化

電路圖如圖所示，電源電壓恒為22OV,%、￡是電熱絲，開(kāi)關(guān)S同時(shí)接觸相鄰的兩個(gè)觸點(diǎn)。%=242C,R2

的阻值為力阻值的一半。轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)S,使其與兩個(gè)觸點(diǎn)接觸時(shí)，為（選填"低溫""中溫”或”高

溫”）擋，在此擋位通電10min,可使500g牛奶的溫度升高48，C,此過(guò)程產(chǎn)生的熱量是J,加熱效

率為。-5x10〃（??℃））

440

-----O220VO------------

【答案】低溫1.2x10s50%

【詳解】[1][2][引"1〃”2〃兩個(gè)觸點(diǎn)接觸時(shí)，電路中只有心,大于兩電阻并朕，此時(shí)電路的電阻最大，根據(jù)電

II2

功率公式尸=匕■分析可知，電壓不變，所以電功率最小，處于低溫?fù)跷弧Ｔ诖藫跷煌妉Omin,此時(shí)產(chǎn)生

R

的熱量為0=tf=e"LxlOx6Os=1.2xlO'J

&242c

水吸收熱量為&=cm\t=2.5x10%*kg℃)x0.5kgx48℃=6xl04J

所以加熱效率為7=%=等黑、100%=50%

。1.2x10.1

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【知識(shí)鏈接】

1.對(duì)于所有的電熱計(jì)算，均可用公式Q=12Rl。對(duì)于純電阻電路（電能都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情形）

還可以用公式：Q=W=UIt和Q=Rxt。

2.對(duì)于電熱的轉(zhuǎn)化效率，可用公式n=wxioo%計(jì)算。對(duì)于■'電可靈活選用1中的公式;

Q熱一?般用Q=cmQt計(jì)算。

3.若果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么電流產(chǎn)生的熱量Q等于消耗的電能肌即Q二歸UIL。Q=一。

K

?類題鞏固

11.(2025?遼寧鐵嶺,一模)如圖甲是食堂為餐具消毒、烘干的聚潔消毒柜，其內(nèi)部電路如圖乙所小，S】為

溫控開(kāi)關(guān)，S2為門控開(kāi)關(guān)，??為石英加熱管。消毒柜的總功率125OW,臭氧發(fā)生器的功率為150W,一次

消毒需要60mino求：

臭氧發(fā)生器

—o220Vo------------------

乙

⑴消毒柜正常工作時(shí)，石英加熱管的電功率是多少？

⑵石英加熱管的電阻是多少？

⑶每消毒一次，消毒柜所消耗的弓能為多少？

⑷若該消毒柜的加熱效率為80%,則消毒一次餐具所吸收的熱量為多少？

【答案】(l)lioow

(2)440

(3)4.5xlO6J

(4)3.168xlO6J

【詳解】(1)由圖乙可知，石英加熱管和臭氧,發(fā)生器并聯(lián)，因電路中的總功率等于各用電器功率之和，所

以石英加熱管R的功率為4=%生器=1250W-150W=1IOOW

(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，石英加熱管/?的兩端電壓為220V,由2=。/=《可得，石英加熱管的電

R

U1(220V)2

阻為R=(-==44Q

1100W

(3)由尸=:可得，每消毒一次，消毒柜所消耗的電能為％=%，=1250WX60X60S=4.5X106J

(4)由題意可知，消毒一次，加1熱管產(chǎn)生的熱量為。=%=/^=1100WX60X60S=3.96X1()6J

由好MxlOO%可得，消毒一次餐具所吸收的熱量為％=〃G=80%x3.96xl()6j=3.i68xl04j

12.(2026?廣東?一模)家庭中普遍喜歡使用空氣炸鍋(如圖甲所示)烹制食物，圖乙是其加熱部分的簡(jiǎn)化

電路圖，額定電壓為220V,定值電阻凡和&為發(fā)熱體，其中凡二44C。開(kāi)關(guān)3、S2>S3的通斷可實(shí)現(xiàn)高、

中、低三個(gè)擋位的調(diào)節(jié)(S】、S2不會(huì)同時(shí)閉合)，只閉合S3時(shí)為中溫?fù)酰藭r(shí)電路中的電流為2A.求:

⑴請(qǐng)畫(huà)出只閉合S3時(shí)的空氣炸鍋等效電路圖

⑵定值電阻巳的阻值;

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S】、S3閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，空氣炸鍋處于擋位(選填“高溫""中溫''或"低溫”),判斷依

據(jù)是：;

⑷高溫?fù)跽９ぷ?00s,電流通過(guò)修產(chǎn)生的電熱；

(5)若空氣炸鍋低溫?fù)醯念~定功率為300W,則在低溫?fù)跽９ぷ鱨Omin,電路消耗的總電能為多少？

(3)高溫當(dāng)開(kāi)關(guān)S】、外閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，4與&并聯(lián)，電路總電阻最小；電源電壓不變，根據(jù)

P=—,電路總功率最大，因此屬下高溫?fù)?/p>

R

(4)l.lxlO3*5J

(5)

1.8xlO5J

【分析】根據(jù)電流流向判斷電路的連接方式，從而畫(huà)出等效電路圖；根據(jù)歐姆定律計(jì)算處的阻值：根據(jù)

I/2

P=J分析擋位；根據(jù)熱量公式計(jì)算電流通過(guò)凡產(chǎn)生的電熱；根據(jù)電功的公式計(jì)算電路消耗的總電能。

R

【詳解】(1)只閉合S3時(shí)，只有&接入電路，等效電路為220V電源、開(kāi)關(guān)S3、電阻與依次串聯(lián)組成閉合

回路，據(jù)此作圖。

(2)只閉合S3時(shí)，只有與接入電路，已知U=220V,電路電流/=2A,根據(jù)歐姆定律定值電阻

R

U220V

治的阻值為凡===U=uoc

(3)[1]⑵見(jiàn)答案。

(4)高溫?fù)鯐r(shí)?兩端電壓等于電源電壓U=220V,電流通過(guò)必產(chǎn)生的電熱為

八U1(220V)2x100s一小

2=iv=一f=1---L-------=1.1x10J

1&44Q

(5)已知低溫?fù)豕β?=300W,工作時(shí)間r=i0min=600s

電路消耗的總電能為%=A/=300Wx600s=1.8xl0sJ

易錯(cuò)闖關(guān)

13.(2025?青海西寧?中考真題)小寧所在的興趣小組，分析如圖1所示電路，電源電壓保持不變，

均=10Q,燈泡L標(biāo)有“6V3.6W”,滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20C2A“。請(qǐng)你幫他們完成提出的問(wèn)題：

⑴閉合所有開(kāi)關(guān)，汽的滑片移至最左端時(shí)，燈泡正常發(fā)光，則電源電壓？

⑵在(1)問(wèn)的條件下，求4通電lmin產(chǎn)生的熱量；

(3)SP斗閉合，S?斷開(kāi)，/?的滑片移至最右端，電壓表示數(shù)為5V,求此時(shí)燈泡的電阻；

⑷同學(xué)們想繼續(xù)分析兩擋電加熱器的工作原理，小組討論后，確定了設(shè)計(jì)方案。要求：加熱擋功率必須滿

足所有設(shè)計(jì)中最大，并確保在此基礎(chǔ)上保溫功率最小。為達(dá)到要求，用以上電路中的電源、區(qū)、開(kāi)關(guān)

SPS2、導(dǎo)線若干。另選一個(gè)&=40。的電阻進(jìn)行設(shè)計(jì):

①請(qǐng)將符合要求的電路圖規(guī)范補(bǔ)充在圖2的虛線框內(nèi)，并標(biāo)注清楚《、與、S2；

②求出所設(shè)計(jì)電路的保溫功率。

【答案】（1）6V

（2）216J

⑶4c

⑷見(jiàn)解析

【詳解（1）分析電路可知,閉合所有開(kāi)關(guān).R的滑片移至最左端時(shí).變阻器連入電路的電阻為零.此時(shí)凡

和燈泡并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源電壓為^=。瞅=6丫

（2）在（1）問(wèn)的條件下，通過(guò)4的電流為/|='=W=O?6A

Aj1UL2

則R通電lmin產(chǎn)生的熱量Q==（0.6A）2x10Qx60s=216J

（3）SPS3閉合，S2斷開(kāi)，R的滑片移至最右端時(shí)，燈泡和滑動(dòng)變阻器R的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻

U潦5V

器的兩端電壓。此時(shí)電路中電流為/=下包=詬=0?25人

KZUL2

根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律，此時(shí)燈泡的兩端電壓為UL=U-4I=6V-5V=1V

則此時(shí)燈泡的電阻&二年二蔡=始

（4）兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻最小，根據(jù)夕=攵，總功率最大，為加熱擋，據(jù)此設(shè)計(jì)電路圖如卜:

R

——

&

分析電路可知，只閉合S1時(shí)，凡單獨(dú)接入電路，此時(shí)總電阻最大，根據(jù)尸=《，總功率最小，為保溫?fù)?

/?

則電路的保溫功率為綜,=—="2=0.9W

仇R240c

14.（2025?青海西寧?中考真題）AI（人工智能）的發(fā)展離不開(kāi)芯片，芯片體積小，元件密集。芯片主要是

由（選填“導(dǎo)體”"半導(dǎo)體”或〃絕緣體”）材料制成的，當(dāng)芯片中有電流通過(guò)時(shí)溫度會(huì)升高，此現(xiàn)象與保

險(xiǎn)絲熔斷的原因相同，都是電流的效應(yīng)。

【答案】半導(dǎo)體熱

【詳解】［1］半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，芯片主要是由半導(dǎo)體材料制成的。

⑵芯片具有一定的電阻，當(dāng)芯片中有電流通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，溫度會(huì)升高，此現(xiàn)象與保險(xiǎn)絲熔斷的原因相

同，都是電流的熱效應(yīng)。

15.（2025?寧夏?中考真題）2025年4月19日，全球首屆人形機(jī)器人半程馬拉松比賽在北京開(kāi)賽，全程約

21kmo如圖甲所示，中國(guó)某款機(jī)器人身高1.2m,質(zhì)量30kg,雙腳與地面接觸面積約為0.03m2,全身共有

18個(gè)靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的關(guān)節(jié)。（g取WN/kg）

甲乙

⑴該機(jī)器人完賽用時(shí)約3.6h,它的平均速度是多少？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

⑵請(qǐng)計(jì)算機(jī)器人所受重力的大小，并在圖乙中畫(huà)出重力示意圖。（。為重心）

⑶機(jī)器人雙腳站立在水平地面上，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？

⑷機(jī)器人奔跑過(guò)程中，腿部關(guān)節(jié)溫度會(huì)上升，原因是什么？

【答案】（l）5.8km/h

⑶1x104Pa

⑷機(jī)器人奔跑過(guò)程中，電源在持續(xù)給腿部關(guān)節(jié)處通電，由于電流的熱效應(yīng)，故腿部關(guān)節(jié)溫度會(huì)上升

【詳解】（1）由尸士可知，跑完半馬全程的平均速度為丫=±二2粵a5.8km/h

tt3.6h

（2）機(jī)器人所受重力的大小為G=，〃g=30kgx10N/kg=300N

重力方向是豎直向下，作用點(diǎn)在重心0,作圖如下：

（3）機(jī)器人雙腳站立在水平地面上時(shí)，對(duì)水平地面的壓力的大小就等于自身重力大小，故壓力大小

%=G=300N

由公式p=（■知，機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)為p=*=V器=lxlO』Pa

（4）機(jī)器人奔跑過(guò)程中，電源在持續(xù)給腿部關(guān)節(jié)處通電，由于電流的熱效應(yīng)，故腿部關(guān)節(jié)溫度會(huì)上升。

16.（2025?寧夏?中考真題）如圖是某款汽車后擋風(fēng)玻璃的除霧除霜裝置.示意圖。圖中較寬的線條是導(dǎo)電條

（電阻不計(jì)），較窄的線條是電阻絲。導(dǎo)電條A、B兩端與汽車供電電路相連，供電電壓為12V,電阻絲的

總電阻是10。正常工作時(shí)，通過(guò)導(dǎo)電條/處的電流為A,電阻絲工作5min產(chǎn)生的熱量為

Jo圖中P處電阻絲斷裂，其他電阻絲還能工作，則這些電阻絲是（選填“串聯(lián)〃或"并聯(lián)"）

【答案】12432xlO4并聯(lián)

【詳解】［1］根據(jù)歐姆定律/=*，己知電壓U=12V,電阻R=1Q,則通過(guò)導(dǎo)電條力處的電流

/=E=!2V=12A

R1Q

⑵根據(jù)焦耳定律，電阻絲工作5min產(chǎn)生的熱量0=/2&=（12A）2xlQx300s=4.32x10」

⑶因?yàn)閼籼庪娮杞z斷裂，其他電阻絲還能工作，說(shuō)明各電阻絲之間互不影響，能獨(dú)立工作，所以這些電阻

絲是并聯(lián)的。

17.（2025?西藏?中考真題）如圖所示，將兩段電阻絲外用分別安裝在甲、乙兩個(gè)相同的裝置中（裝有等

量同種液體），已知飛＞與，通電一段時(shí)間后可以觀測(cè)到裝置中的溫度變化更大：為使兩個(gè)裝置中

的溫度變化更快，你可以采取什么方法：（寫(xiě)出一種即可）。

■溫度計(jì)H

（I）（1）

&4

甲乙

【答案】甲增大電源電壓

【詳解】口］由圖可知，兩段電阻絲R】、取串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)它們的電流/相等，

通電時(shí)間t也相等，RJ>R2,根據(jù)焦耳定律Q=/2Rt可知，心產(chǎn)生的熱量Q大于/?2產(chǎn)生的熱量Q。因?yàn)閮蓚€(gè)

裝置中裝有等量同種液體，根據(jù)Q=cmAt可知，在c、m相同的情況下，Q越大，At越大，所以甲裝置中的

溫度變化更大。

⑵根據(jù)焦耳定律。=/2左，要使兩個(gè)裝置中的溫度變化更快，即要讓電阻絲產(chǎn)生的熱量更多。在電阻R和通

電時(shí)間t不變時(shí)，可以增大電路中的電流人根據(jù)歐姆定律/=生，增大電源電壓U可以增大電流/,從而使

電阻絲產(chǎn)生的熱量更多，溫度變億更快。

18.（2025?江蘇淮安?中考真題）圖甲是一新款電火鍋，圖乙是其內(nèi)部電路簡(jiǎn)化圖，圖丙是該電火鍋銘牌,

中溫?fù)豕β誓：磺濉?/p>

xx電火鍋

額定電￡K22OV

工作頻率50Hz

低溫?fù)豕β?00W

中溫?fù)豕β?/p>

高溫?fù)豕β?400W

丙

⑴該電火鍋的工作原理是。

（2）中溫?fù)豕β蕿閃o

⑶僅閉合開(kāi)關(guān)S、％,電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鳎赏扑愠?小2=o

⑷電火鍋正常工作時(shí)，用高溫?fù)跫訜豳|(zhì)量為2kg、初溫為20國(guó)的水，經(jīng)過(guò)lOmin水溫升高到100汽，求此過(guò)

程中水吸收的熱量和電火鍋的加熱效率。次=4.2xlO3J/（kg℃）］

【答案】（1）電流的熱效應(yīng)

(2)1000

⑶5:2

(4)80%

【詳解】（1）電火鍋的工作原理是電流的熱效應(yīng)，即電流通過(guò)電阻時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而產(chǎn)生熱量來(lái)

加熱食物。

（2）由乙圖可知，當(dāng)只閉合S和Si時(shí)，只有自接入電路；當(dāng)只閉合S和Sz時(shí)，只有心接入電路：當(dāng)S、

TJ2

%、S2都閉合時(shí)，％與&2并聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最小。根據(jù)尸二J，電阻越大，功率越小；電阻越小,

R

功率越大。所以低溫?fù)跏请娮栎^大的&單獨(dú)工作（結(jié)合第3問(wèn)可知），高溫?fù)跏切呐c/?2并聯(lián)（功率

14C0W）,中溫?fù)跏请娮栎^小的心單獨(dú)工作。中溫?fù)豕β?=%-4=1400W-400W=I000W

u2

（3）僅閉合S、S】時(shí)，&單獨(dú)工作，為低溫?fù)酰瑒t&=1-=400W

僅閉合S、S2時(shí),取單獨(dú)工作，為中溫?fù)酰瑒t《=『=1000W

e,旦

常

得

所

由

可

P=-以=_1000W_5

R旦

400W-2

即向：/？2=5：2。

（4）水吸收的熱量Q『c水〃?（"幻=4.2'103"（必℃）X2超乂（100℃-20℃）=6.72'10^

高溫?fù)豕β蔖=1400W,工作時(shí)間E=10min=600s

電火鍋消耗的電能力=R=1400Wx600s=8.4X105J

加熱效率〃=4x100%=6J2xl（［J*］（）0%=80%

W8.4xl（TJ

19.（2025?江蘇南通?中考真題）如圖為某家用電熱器的簡(jiǎn)化電路圖，匕、必是電熱絲，〃產(chǎn)110Q,虛線框

內(nèi)是溫控開(kāi)關(guān)，能在低溫?fù)鹾透邷負(fù)蹰g自動(dòng)切換。當(dāng)觸點(diǎn)"1"與"2"接通時(shí)，處于低溫?fù)酰寒?dāng)觸點(diǎn)"1"與"2”"3〃

同時(shí)接通時(shí)，處于高溫?fù)酢８邷負(fù)豕β适堑蜏負(fù)豕β实?倍。求：

⑴低溫?fù)鯐r(shí)，修中通過(guò)的電流及10s內(nèi)放出的熱量;

（2）高溫?fù)鯐r(shí)，電阻￡的功率。

【答案】⑴2A,4400J

(2)880W

【詳解】（1）當(dāng)觸點(diǎn)"1"與"2〃接通時(shí)，電路為心的簡(jiǎn)單電路，處于低溫?fù)酢８鶕?jù)歐姆定律/=烏，可得自

R

U220V

中通過(guò)的電流4=丁=77市？=2A

根據(jù)焦耳定律Q=/2Rt,10s內(nèi)心放出的熱晶坦=/：R/=（2A）2X110CX10S=4400J

（2）低溫?fù)豕β?=二=（22°￥）=440W

&U0Q

因?yàn)楦邷負(fù)豕β适堑蜏負(fù)豕β实?倍，所以高溫?fù)豕β势?3%=3X440W=1320W

當(dāng)觸點(diǎn)“1”與“2〃“3〃同時(shí)接通時(shí)，當(dāng)與&并聯(lián)，處于高溫?fù)酢２⒙?lián)電路各支路電壓相等，都等亍電源電壓

22CV,%的功率6=%=440W

根據(jù)并聯(lián)電路功率關(guān)系PJi=Pl+P2

可得R2的功率巴=幾-P\=1320W-440W=880W

20.（2025?四川?中考真題）學(xué)校舉辦科技節(jié)，小李同學(xué)利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了一款電熱杯墊參加展評(píng)，該杯

墊具有“加熱〃和“保溫”兩種功能。他設(shè)計(jì)電路如圖所示，電源電壓為12V,4、&為兩個(gè)發(fā)熱元件，其阻值

不隨溫度變化，4的阻值為8C,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，電流表的示數(shù)為1A。求:

⑴發(fā)熱元件A的阻值。

（2）S接1時(shí)，杯墊工作10s產(chǎn)生的熱量。

【答案】⑴4Q

（2）360J

【詳解】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，電路電阻較大，由尸二殳可知，電路為保溫?fù)酰浑娏鞅?/p>

R

U

的示數(shù)為1A,此時(shí)電路的總電阻R===W12V=12Q

發(fā)熱元件4的阻值4=R-&=a-8c=4Q

（2）5接1時(shí)，電路為此的簡(jiǎn)單電路，電路電阻小，由Q=—可知，電路為加熱擋，電路中的電流

R

1，"=空=3A

/?,4Q

杯墊工作10s產(chǎn)生的熱品。=/2Rt=(3A)2x4Qxl0s=360J

21.（2025?四川廣元?中考真題）如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“90C

2A”,電壓表的量程為0~15曠，電流表的量程均為0~3A,燈L的額定電壓是18V（其阻值不受溫度影響）。

當(dāng)先閉合開(kāi)關(guān)Si、S2,再閉合開(kāi)關(guān)S,燈L正常發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電流表A1、Az的示數(shù)分別為

2.4A、0.6A,則燈L通電10s產(chǎn)生的熱量是J：當(dāng)先閉合開(kāi)關(guān)S3,再閉合開(kāi)關(guān)S,為確保電路安全，燈L

【答案】32436：1

【詳解】口］當(dāng)先閉合開(kāi)關(guān)％、S2,再閉合開(kāi)關(guān)S,燈泡和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表4測(cè)量干路中的電流，

電流表A?測(cè)晟通過(guò)變阻器的電流，燈L正常發(fā)光，燈L的額定電壓是18V,所以電源電壓是12V,通過(guò)燈泡

的電流4=/-//?=2.4A-0.6A=1.8A

燈泡的電阻&=今=亮）=1℃

I.1.8A

燈I■通電10s產(chǎn)生的熱量。=於=1〃〃=18Vxi.8Axl0s=324J

⑵當(dāng)先閉合開(kāi)關(guān)S3,再閉合開(kāi)關(guān)S,燈泡和變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量變阻器兩端的甩壓，電流表測(cè)量電路中

的電流，電壓表的量程為0~15V,電壓表的示數(shù)為15V時(shí)，變阻器連入電路的電阻最大，燈泡兩端的電壓

UL/.=t7-t//?=18V-15V=3V

燈泡的最小功率以=?=粵=0.9W

A.10￡2

電流表的量程均為0~3A,滑動(dòng)變阻器/?的最大電流是2A,燈泡正常的電流是1.8A,所以電路中的最大電流

是1.8A,燈泡的最大功率PLE』&=（i8A）2X10Q=32.4W

燈L的最大功率與最小功率的比值PLX：PA^=32.4W：0.9W=36：1

22.(2025?山東威海?中考真題)采摘機(jī)器人在智慧農(nóng)業(yè)中廣泛笠用，興趣小組設(shè)計(jì)的某采摘機(jī)器人部分工

作原理如圖所示，可以“前進(jìn)”"后退”“照明"；開(kāi)關(guān)S］、S2用絕緣柄相連，可同時(shí)連接觸點(diǎn)"1"或"2〃，電動(dòng)機(jī)

均正常工作。部分元件參數(shù)：電動(dòng)機(jī)(24V96W),燈泡L(18V5.4W),滑動(dòng)變阻器R(50Q1A),電流

表(0-0.6A)。

(1)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)Si、s2,可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退，原因是什么？

(2)電動(dòng)機(jī)(線圈電阻為2Q)正常工作5min消耗的電能和產(chǎn)生的熱量分別為多少？

(3)閉合外,調(diào)節(jié)燈泡亮度時(shí)，為保證各元件安全，R連入電路的最小阻值為多少？(燈絲電阻隨溫度變化

忽略不計(jì))

【答案】⑴見(jiàn)解析

(2)2.88xUj,9600J

(3)20Q

【詳解】(1)由圖可知開(kāi)關(guān)Si、S2同時(shí)接1,電動(dòng)機(jī)中電流方向?yàn)閺挠业阶螅婚_(kāi)關(guān)Si、S2同時(shí)接2,電動(dòng)

機(jī)中電流方向?yàn)閺淖蟮接遥凰酝ㄟ^(guò)控制開(kāi)關(guān)S］、S2,改變通過(guò)電動(dòng)機(jī)中電流的方向可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退。

(2)電動(dòng)機(jī)正常工作5min消耗的電能%=E=96Wx5x60s=2.88x10。

電動(dòng)機(jī)正常工作的電流為/=-p=^96-W=4A

產(chǎn)生的熱量為。=八出=(4A>x2Qx5x60s=9600J

p54W

(3)燈泡正常工作的電流為/|二十=7^7=0.3人

Ui1oV

則電路中最大電流為03A,由題意可知電動(dòng)機(jī)正常工作，則電源電壓為24V,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn)

U-U,24V-18V

可知此時(shí)R連入電路的最小阻值為==200

/大0.3A

23.(2025?廣東深圳,中考真題)某簡(jiǎn)易植物工廠，為了給植物提供光和熱，君君、輝輝、陽(yáng)陽(yáng)共同設(shè)計(jì)了

如圖所示的電路圖。小燈泡L的規(guī)格是“12V,6W〃。電源電壓為12V,R為加熱電阻，阻值大小為6Q,求:

⑴請(qǐng)幫助君君同學(xué)算出只閉合S2通過(guò)R的電流；

⑵請(qǐng)幫助輝輝同學(xué)算出只閉合入燈泡L的電阻；

⑶陽(yáng)陽(yáng)同學(xué)閉合Si、S2后,通電lOmin,求R產(chǎn)生的熱量和電路消耗的總電能。

【答案】⑴2A

(2)240

(3)1.44xlO4J；1.8X104J

U12V

【詳解】(1)只閉合S2.通過(guò)Hf勺電流/R=?=W=2A

R

U2

(2)只閉合S】.燈泡L的電阻&=京=1示乙=24^

(3)陽(yáng)陽(yáng)同學(xué)閉合Si、S2后，通電lOmin,〃產(chǎn)生的熱量。=//放=(2A『x6cxi()x60s=L44x10“J

46W

燈泡支路的電流4=77-=—=°-5A

u額"V

干路中的電流/=/Z_+/R=0.5A+2A=2.5A

電路消耗的總電能W=UIt=12VX2.5AX10X60S=1.8X104J

24.(2025?黑龍江綏化?中考真題)如圖甲所示的電路中，電源電壓可調(diào)，燈泡L的額定功率未知(不考慮

燈絲電阻變化)，電壓表的量程是0~15V,電流表的量程是0~3A。在保證電路各元件安全的前提下：先將

電源電壓調(diào)為U,只閉合開(kāi)關(guān)S】，把滑動(dòng)變阻器A的滑片P從最右端滑動(dòng)到最左端的過(guò)程中，電流表與電

⑴滑動(dòng)變阻器R的最大阻值;

⑵電源電壓U和4的電阻值;

⑶保持(2)中電源電壓U不變，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，通電lmin電阻均產(chǎn)生的然量；

⑷斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S一再將電源電壓調(diào)為U”，閉合開(kāi)關(guān)，，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在“點(diǎn)時(shí)，燈泡L正常發(fā)光,

電壓表的示數(shù)為6