11.4 电流的热效应
一、单选题
1．下列现象或装置，利用了电流热效应的是（ ）
①电视机 ②空气炸锅 ③白炽灯 ④电脑散热风扇 ⑤电动自行车 ⑥电热毯
A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥
【答案】D
【详解】①电视机工作时，主要是将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，②空气炸锅
主要是消耗电能转化为内能，来加热食物的，是利用了电流的热效应，③白炽灯通电后发热发光，是利用
电流的热效应工作的，④电脑散热风扇 主要是消耗电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，⑤电动
自行车主要消耗电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，⑥电热毯消耗电能转化为内能，是利用了电
流的热效应，故②③⑥符合题意。
故选 D。
2．下列电学知识中，说法正确的是（ ）
A．电功率越大的用电器，消耗的电能越多
B．导体的电阻，与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
C．电视机和电烙铁分别在家庭电路中工作消耗相同电能时，电烙铁产生的热量较多
D．两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时，电阻较大的灯实际功率较大
【答案】C
【详解】A．电功率是指电流做功的快慢，所以用电器的电功率大，消耗的电能不一定就多，还需要知道
时间才能确定，故 A 错误；
B．导体的电阻是本身的一种属性，与电压及电流无关，故 B 错误；
C．电视机是防止电热产生的用电器，工作时，消耗的电能只有少部分转化为内能，产生的热量较少，电
烙铁是利用电热的用电器，工作时，消耗的电能绝大部分转化为内能，产生的热量较多，故 C 正确；
2
D U．两灯并联在家庭电路中，则两灯两端的电压相等，据P = 知，电阻较大的灯，实际功率较小，故
R
D 错误。
故选 C。
3．如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是
A． 电视机
B． 电熨斗
C． 电冰箱
D． 电风扇
【答案】B
【分析】电流有热效应、化学效应和磁效应，不同的用电器是利用电流的不同的效应来进行工作的，根据
对用电器工作原理的了解可做出判断．
【详解】A、电视机工作时，把电能转化成光能与声能，不是利用电流热效应工作的，故 A 不符合题意；
B、电熨斗工作时，把电能转化成内能，是利用电流的热效应工作的，故 B 符合题意；
C、电冰箱工作时，把电能转化成机械能，是利用电流的磁效应工作的，故 C 不符合题意；
D、电风扇的主要部件是电动机，工作时把电能转化成机械能，不是利用电流热效应工作的，故 D 不符合
题意．
故选 B．
4．下列常用电器中，不是利用电流的热效应工作的是（ ）
A．电饭锅 B．电视机 C．电炉 D．电熨斗
【答案】B
【详解】电炉、电饭锅、电熨斗是根据电流的热效应工作的，它们把电能主要转化为内能，电视机工作
时，主要将电能转化为光能等，不是利用电流热效应工作的，故 ACD 不符合题意，B 符合题意。
故选 B。
5．图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A． 电饼铛 B． 电风扇
C． 平板电视 D． 抽油烟机
【答案】A
【详解】A．电饼铛主要将电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故 A 符合题意；
B．电风扇主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故 B 不符合题意；
C．平板电视主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故 C 不符合题意；
D．抽油烟机主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故 D 不符合题意。
故选 A。
6．小明利用如图所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关：在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中
各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，通电一段时间后，甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高.该现象能够说明
电流产生的热量与下列哪些因素有关（ ）
A．电流 B．通电时间 C．电阻 D．电荷
【答案】C
【详解】本实验中，两电阻丝串联，R 甲＞R 乙，I 甲＝I 乙，通电时间 t 相同，
因为 Q＝I2Rt，所以电流产生的热量：
Q 甲＞Q 乙，
因为甲、乙两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，
甲烧瓶内煤油温度升高的快，由此可见，本实验研究的是电流产生的热量与导体电阻的关系．
故 ABD 错误，C 正确．
7．额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能 W 和通电时间 t 的关系如图所
示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大
D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
【答案】B
【详解】A．根据公式
Q=I2Rt=Pt
可知，正常工作时，用电器产生的热量多少和电功率及工作时间有关，因为无法知道电热水壶、电烤箱和
电饭锅和工作时间，所以无法判断用电器产生的热量的多少，故 A 错误；
W
B．由图可知，工作相同时间时，电水壶消耗的电能最多，根据公式P = 可得，电热水壶的功率最大，
t
故 B 正确；
W
C．由图可知，工作时间相同时，电饭锅消耗的电能最少，根据公式P = 可得，电饭锅的电功率最小，
t
P
再根据公式 I = 可知，通过电饭锅的电流最小，故 C 错误；
U
D．根据公式 W=Pt 可知，用电器消耗电能的多少与用电器的电功率及工作时间有关，因为不知道用电器的
工作时间，所以无法判断个用电器消耗电能的多少，故 D 错误。
故选 B。
8．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，将它们串联在电路中，电动机正常运转，下列说法
正确的是
①相同时间电炉和电动机产生的热量相等；
②相同时间电炉产生的热量大于电动机产生的热量；
③电动机的功率等于电炉的功率；
④电动机的功率大于电炉的功率
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
【答案】B
【详解】电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用．根据焦耳定律 Q＝I2Rt，得，电炉和电动机的电阻相同，
串联时，电流也相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等．故①正确，②错误；
电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等
时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的
功率大于电炉消耗的功率；故③错误，④正确．
综合分析①④正确．
故选 B．
9．如图所示，R2=2R1，当开关 S 打开和闭合时，在相同时间内，电流通过电阻 R1 产生的热量之比为（ ）
A．1：3 B．1：9 C．3：1 D．9：1
【答案】B
【详解】当开关 S 打开和闭合时，R1 接在不同的电路中，可以运用上面的公式求解，(1)当开关打开时，R1
U U
和 R2 串联在某一电源上，∵R2＝2R1∴I1＝ ＝R + R 3R -------①,(2)当开关闭合时，只有 R1 接入同一电1 2 1
I' U I 1 Q I 1 1源， 1＝R -------②,
1 1 1
由上面的①②得： ＝ 2 2'
1 I1 3
,∴ Q ' ＝( I ' ) ＝( ) ＝ ．故选 B.1 1 3 9
点睛：同一导体，在不同的电路中，功率之比＝电功之比＝电热之比＝电流之比的平方＝电压之比的平
P1 W1 Q1 I1 U
方． P ' ＝W ' ＝ Q ' ＝( I ' )
2 1＝( U ' )
2 使用公式时灵活的选择．
1 1 1 1 1
10．在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，镍铬合金丝和铜丝按如图所示的方式连接
在电路中，镍铬合金丝的电阻比铜丝的大，甲、乙烧瓶中盛有等量的煤油，通电一段时间后（ ）
A．甲瓶中温度计的示数变化较大 B．乙瓶中温度计的示数变化较大
C．两瓶中温度计的示数变化一样大 D．条件不足，无法判断
【答案】B
【详解】镍铬合金丝和铜丝串联在电路中，电流和通电时间相同，镍铬合金丝的电阻比铜丝的大，由
Q=I2Rt 可知，电流通过镍铬合金丝产生的热量大，则乙瓶中的温度计示数变化大。故 B 符合题意，ACD 不
符合题意。
故选 B。
二、多选题
11．如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。R1、R2、R3的阻值均为 10Ω，
两个容器中密封着等量的空气，U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是
（ ）
A．该实验装置 U 型管液面高度变化是液体热胀冷缩的缘故
B．通电一段时间后，左侧 U 形管中液面的高度差比右侧的大
C．图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D．若将图中 R3也放入右侧密闭容器里，可探究电流产生的热量与电阻的关系
【答案】BD
【详解】A．电流通过导体产生的热量无法直接测量，用导体产生的热量来加热容器内的空气，容器中空
气会由于热胀冷缩而使 U 形管液面出现高度差，所以该实验装置 U 形管液面高度变化是气体热胀冷缩的缘
故，不是液体热胀冷缩，故 A 错误；
BC．图中，研究对象为容器内的电阻，两个容器内的电阻阻值相同，右侧容器内的电阻 R2和另一电阻并
联，通过 R2的电流为支路电流，通过 R1的电流为干路电流，由并联电路中干路电流等于各支路的电流之
和可知，通过 R1的电流大于通过 R2的电流，通电时间相同，所以，该实验是为了探究电流产生的热量与
电流的关系；左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的电流，已知 R1=R2，通电时间相同，
由 Q=I2Rt 可知，左侧容器中的电阻 R1产生的热量较多，左侧 U 形管中液面的高度差更大，故 B 正确，C
错误；
D．若将图中 R3也放入右侧密闭容器里，通过 R2、R3的总电流等于通过 R1的电流，R2、R3的总电阻小于
R1的电阻，通电时间相同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，故 D 正确。
故选 BD。
12．如图甲所示，3D 打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中
迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两挡（快挡工作时温度更高）。其内部电路如图乙所示，R1、R2
是阻值相等的 PTC 发热电阻，单个 PTC 电阻与温度的关系如图丙所示，以下说法正确的是（ ）
A．快挡打印时，R1两端的电压为 110V
B．只闭合开关 S，只有 R1接入电路，此时为慢挡打印
C．温度为 120℃时，打印笔快挡通电 5s 产生的热量为 605J
D．120℃～360℃内，PTC 电阻发热功率随温度的升高而变大
【答案】BC
【详解】AB．由图乙知，只闭合 S 时，只有发热电阻 R1连入电路中，电路中电阻较大，电源电压一定，
P U
2
由 = 可知此时电功率较小，为慢挡打印；当两开关都闭合时，两发热电阻并联，电路中电阻较小，
R
U2
电源电压一定，由P = 可知此时电功率较大，为快挡打印，此时 R1两端电压为 220V，故 A 错误，B 正
R
确；
C．温度 120℃时打印笔为快挡打印，由图像丙可知，一个 PTC 发热电阻的阻值为 800Ω，一个发热体的功
率为
2
P U (220V)
2
= = = 60.5W
R 800W
此时打印笔的电功率
P总＝2P＝2 60.5W＝121W
打印笔快挡通电 5s 产生的热量为
Q＝W＝P总t＝121W 5s＝605J
故 C 正确；
U2
D．由图丙可知，在 120℃～360℃内，PTC 电阻随温度的升高而增大，电源电压一定，由P = 可知发
R
热功率随温度的升高而变小，故 D 错误。
故选 BC。
13．下列关于材料的说法正确的是（ ）
A．利用半导体材料可以制作二极管、三极管
B．用超导体作为电饭锅的主要部件可以减少热损失
C．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
D．输送电能若能采用超导材料，可以大大降低电能损耗
【答案】AD
【详解】A．导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，半导体是制作二极管、三极管的材料，故
A 正确；
B．超导材料的电阻为零，根据Q = I 2 Rt 知，电流通过时不会发热，所以不能应用于电饭锅的电热丝，故 B
错误；
C．导体电阻是导体本身的一种性质，由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与导体两端的电压与
流过导体的电流无关，故 C 错误；
D．超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热，若用在输电线上，可以减少由于发热而产生的电能损
耗，故 D 正确。
故选 AD。
14．如图所示为初中物理课本中一些插图，关于这些插图的说法，正确的是（ ）
A．图甲：纸片接触的齿轮齿数越多，振动越快，发出声音的音调就越高
B．图乙：玻璃片离开水面的瞬间测力计示数变大，说明分子之间有引力
C．图丙：将电阻丝接入电路后，通过电流表的示数变化反映电阻的大小
D．图丁：移动滑动变阻器的滑片，是为探究电流产生热量与电阻的关系
【答案】ABC
【详解】A．声音的音调是由声源的振动频率决定的，所以纸片接触的齿轮齿数越多，振动越快，发出声
音的音调就越高，故 A 正确；
B．因为玻璃与水分子之间存在引力，所以玻璃片离开水面的瞬间测力计示数变大，故 B 正确；
C．根据欧姆定律，电源电压一定，电阻越大对电流的阻碍作用越大，电流就越小，所以可以通过电流表
的示数变化反映电阻的大小，故 C 正确；
D．根据焦耳定律，图丁中移动滑动变阻器的滑片改变的是电路中电流的大小，电阻丝的阻值不变，因此
探究的应是电流产生热量与电流的关系，故 D 错误。
故选 ABC。
15．如图所示，在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中，透明容器中密封着
等量的空气。下列说法正确的是（ ）
A．本实验装置在通电时 U 形管中液面高度会发生变化，这是因为管中液体受热膨胀所导致
B．乙装置只能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C．实验中发现只有 c 容器的 U 形管中液面不变，原因不可能是 c 容器中电阻丝断路
D．若将甲乙装置同时串联在电路中，通电一段时间后，四个容器内电热丝产生的热量之比为 4∶8∶
4∶1
【答案】CD
【详解】A．电流通过导体产生的热量的多少不能直接观察，但容器内的空气受热会膨胀，导致液面高度
差变大，则可以通过液面高度差的变化来反映电流通过导体产生的热量的多少，故 A 错误；
B．乙装置可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，也可以探究电流通过导体产生的热量与通电
时间的关系，故 B 错误；
C．c 容器中电阻丝连接在电路的干路中，若 c 容器中电阻丝断路，则 c 和 d 容器的 U 形管中液面都不变，
故实验中发现只有 c 容器的 U 形管中液面不变，原因不可能是 c 容器中电阻丝断路，故 C 正确；
D．若将甲乙装置同时串联在电路中，通电一段时间后，由题意可知，通过 a、b、c 三个容器内电阻丝的
电流相等，即
Ia=Ib=Ic=I
通过 d 容器内电阻丝的电流为通过 a、b、c 三个容器内电阻丝的电流的一半，即
Id=
1
2 I
1
c= 2 I
则四个容器内电热丝产生的热量之比
Qa∶Qb∶Q∶c Qd = (I 2Rt∶) ( I 2 2Rt∶) ( I 2Rt)
1
∶[ ( I )2Rt] = 4∶8∶4∶1
2
故 D 正确。
故选 CD。
第 II 卷（非选择题）
请点击修改第 II卷的文字说明
三、填空题
16．白炽灯是根据电流的 效应工作的．灯丝做成螺旋状是为了 （选填“增大”或“减少”）散
热，以便更好地发光．在开灯瞬间，灯丝容易烧断，原因是此时灯丝电阻较
【答案】 热 减少 小
【详解】分析：（1）电流通过导体时电能转化成内能，把这种现象叫做电流热效应．
（2）影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度．
解答：（1）白炽灯是将电能转化为内能的，其工作原理是：电流通过灯丝时产生热量，螺旋状的灯丝可以
减小热量散失，并不断将热量聚集，使得灯丝的温度达 2000 摄氏度以上，灯丝在处于白炽状态时，就象
烧红了的铁能发光一样而发出光来．
（2）白炽灯开灯瞬间，温度较低，灯丝电阻较小，而电压是一定的，因此通过的电流较大，其实际功率
大于额定功率，故容易烧断灯丝．
故答案为热；减少；小．
【点睛】此题主要考查的使学生对电流热效应和影响电阻大小因素的理解和掌握，考查了学生应用物理知
识解决实际问题的能力．
17．小芳去农场研学，发现农场的鸡雏室里用白炽灯泡为小鸡们照明。她观察到两盏白炽灯的铭牌如图中
所示的，可以知道：甲灯上的参数“100W”含义是： ，甲乙两灯均正常发光时， 灯的
电阻较大。灯泡工作时周围温度较高，有助于鸡雏室的保温，这是利用了电流具有 效应。
【答案】 该灯的额定电功率是 100W 乙 热
【详解】[1]甲灯 100W 代表的是甲灯在额定电压 220V 下，正常工作，此时额定功率为 100W。
[2]正常发光时，甲灯的电阻
U 2 220V 2R 甲 = = = 484WP甲 100W
乙灯的电阻
U 2 220VR
2
乙 = = =1936WP乙 25W
因此乙灯的电阻较大。
[3]灯泡工作时，会将电能转化为内能，使周围的温度升高，这种现象是电流的热效应。
18．如图所示的是某额定电压为 6V 的小灯泡的 I﹣U 图像，根据图像可知：小灯泡正常发光时的电阻是
Ω，若将小灯泡与 R=30Ω 的定值电阻串联接入电源电压为 9V 的电路，通电 10s，电阻 R 消耗的电能为
J。
【答案】 20 12
【详解】[1]小灯泡的额定电压为 6V，由图像知，小灯泡正常发光时电流为 0.3A，由欧姆定律可得，小灯
泡正常发光时的电阻为
R U 6VL = L = = 20ΩIL 0.3A
[2]若将小灯泡与 R=30Ω 的定值电阻串联接入电源电压为 9V 的电路，根据图像，当灯泡的电流为 0.2A
时，灯泡两端的电压为 3V，而电阻 R 两端的电压
U = IR = 0.2A 30Ω = 6V
此时两者的总电压
U 总 = U +UL = 6V + 3V = 9V
恰好等于电源电压，符合题中要求，则通电 10s 电阻 R 消耗的电能为
W = UIt = 6V 0.2A 10s =12J
19．如图所示是探究电流通过导体产生热量与电阻关系的装置．通电前，两侧 U 形管中水面相平，深度均
为 8cm，则 8cm 深水柱产生的压强为 Pa．通电后，当电路中电流为 0.8A 时，通电时间 50s，电阻 R2
产生的热量为 J．
【答案】 800 320
【详解】第一空．水深 h＝8cm＝0.08cm，所以产生的压强：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；
第二空．由图知，两电阻丝串联，所以通过 R2 的电流为 0.8A，R2＝10Ω，通电时间 t＝50s，R2 产生的热
量：
Q2＝I2R2t＝（0.8A）2×10Ω×50s＝320J．
四、计算题
20．在综合实践活动中，小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅，如图甲所示。图中
R1 和 R2 均为电阻丝，S 是定时开关，S1 是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中，原料加入锅中，利用
定时开关 S 定好煮饭时长，就可以开始 10min 加热，5min 保温的循环煮饭过程。时间一到 S 自动切断电源
停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：
(1)R1 和 R2 的阻值；
(2)该电饭锅做一次饭消耗的电能；
(3)在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有 209V，求在用电高峰期该电饭锅保温过程中 R1 消耗的电功率。
【答案】（1）44Ω ，66Ω；（2）0.44kW·h 或1.584 106 J ；（3）158.84W
【详解】(1) 当 S、S1 均闭合时，R2 被短路，只有 R1 接入电路，电饭锅处于加热状态，由图乙可知功率为
1100W，所以 R1 的阻值为
2
R U
2 220V
1 = = = 44ΩP 1100W
当 S 闭合时，R1R2 串联，电饭锅处于保温状态，由图乙可知总功率为 440W，所以 R1R2 的总电阻为
U 2 220V 2R 总 = = =110ΩP 440W
所以 R2 的阻值为
R2 = R总-R1 =110Ω-44Ω=66Ω
(2)由图乙看出：电饭锅煮一次饭，加热了 20min，保温了 10min，所以消耗的电能为
W = W加热+W保温=P加热t
6
加热+P保温t保温=1100W 20 60s+440W 10 60s=1.584 10 J=0.44kW ×h
(3)保温时 R1R2 串联，可以求出电路中的电流为
I U 209V= = =1.9A
R 110Ω
所以 R1 的功率为
P1 = I
2R1 = 1.9A
2 44Ω=158.84W
答：(1)R1 的阻值为 44Ω，R2 的阻值为 66Ω；
(2)该电饭锅做一次饭消耗的电能为 0.44kW·h 或1.584 106 J ；
(3) R1 消耗的电功率为 158.84W。
五、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题：
远程输电
发电厂发出的电并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图甲是电能输送的示意图。在输
电线上，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成内能而损失掉，导线越长，损失越多。目前远距离
送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下，采用提高电压的方法减少线路上的
损失。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如图乙的简
化。请结合短文和所学知识回答下列问题：
（1）从发电厂发出电到进入家庭，变压器使电压的大小经过了 次改变，最终直接进入家庭的电压为
V。输电过程中导线的温度升高，本质是通过 的方式改变内能；
（2）下列单位不能够表示远程输电损耗电能大小的是( )
A．J B．A2 Ω C．V2 Ω-1 s D．W s
（3）在输电阶段，输电线上常用如图装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的 ，从而减小了
导线的 ，以达到减少输电线上电能损失的目的；
（4）采用高压输电可以减少电能在线路上的损失，原因是 ；
（5）如果供电设备的输出电压恒为 220V，通过总电阻为 0.5Ω 的输电线向居民楼内用户供电，家用电器的
实际电压 （小于/等于/大于）220V。当居民楼内所有用电器消耗的总功率为 2150W 的时候，用电器
两端的实际电压为 V。
【答案】 二 220 做功 B 横截面积 电阻 见解析
小于 215
【详解】（1）[1][2]由图甲可知，从发电站发出电能并输送到用电单位，先后经过了升压变压器和降压变压
器的两次改变电压，最终直接进入家庭的电压为 220V。
[3]输电过程中导线的温度升高，这是电流通过导线时做功，将电能转化为内能。
（2）[4]根据电热公式
2
Q = I 2Rt U= t＝UIt＝Pt
R
可知，对应的单位为
J A2·Ω·s V2·Ω-1·s V·A·s W·s
由此可知 A2 Ω 不是电能的单位。故 B 符合题意，ACD 不符合题意。
（3）[5][6]导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关；将四根导线并联起来进行高压输电目的是为
了减小电能的损失，在导线长度不能改变时，可以通过改变横截面积来改变电阻大小，四根导线并联时相
当于增大了横截面积，所以电阻会减小，由焦耳定律可知，损失的电能也减少。
P
（4）[7]由公式 I = 可知，当 P 一定时，U 越大 I 越小，由焦耳定律 Q=I2Rt 可知：在 R 和 t 一定时，减小
U
I，可以减小电能的损失。
（5）[8]由于输电线有一定电阻，根据串联分压的规律可知，导线将分担一部分电压，导致家用电器两端
的实际电压小于 220V。
U
[9]设居民楼内所有用电器的两端电压为 U 实，则导线两端的电压为(220V-U 实)；由 I = 、P=UI 得，用电器R
中的电流为
P 220V -U
I = 用电器 = 实
U R
实 导线
代入数据得
2150W 220V -U
＝ 实
U 0.5Ω
实
解得 U 实=215V。11.4 电流的热效应
一、单选题
1．下列现象或装置，利用了电流热效应的是（ ）
①电视机 ②空气炸锅 ③白炽灯 ④电脑散热风扇 ⑤电动自行车 ⑥电热毯
A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥
2．下列电学知识中，说法正确的是（ ）
A．电功率越大的用电器，消耗的电能越多
B．导体的电阻，与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
C．电视机和电烙铁分别在家庭电路中工作消耗相同电能时，电烙铁产生的热量较多
D．两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时，电阻较大的灯实际功率较大
3．如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是
A． 电视机
B． 电熨斗
C． 电冰箱
D． 电风扇
4．下列常用电器中，不是利用电流的热效应工作的是（ ）
A．电饭锅 B．电视机 C．电炉 D．电熨斗
5．图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A． 电饼铛 B． 电风扇
C． 平板电视 D． 抽油烟机
6．小明利用如图所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关：在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中
各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，通电一段时间后，甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高.该现象能够说明
电流产生的热量与下列哪些因素有关（ ）
A．电流 B．通电时间 C．电阻 D．电荷
7．额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能 W 和通电时间 t 的关系如图所
示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大
D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
8．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，将它们串联在电路中，电动机正常运转，下列说法
正确的是
①相同时间电炉和电动机产生的热量相等；
②相同时间电炉产生的热量大于电动机产生的热量；
③电动机的功率等于电炉的功率；
④电动机的功率大于电炉的功率
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
9．如图所示，R2=2R1，当开关 S 打开和闭合时，在相同时间内，电流通过电阻 R1 产生的热量之比为（ ）
A．1：3 B．1：9 C．3：1 D．9：1
10．在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，镍铬合金丝和铜丝按如图所示的方式连接
在电路中，镍铬合金丝的电阻比铜丝的大，甲、乙烧瓶中盛有等量的煤油，通电一段时间后（ ）
A．甲瓶中温度计的示数变化较大 B．乙瓶中温度计的示数变化较大
C．两瓶中温度计的示数变化一样大 D．条件不足，无法判断
二、多选题
11．如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。R1、R2、R3的阻值均为 10Ω，
两个容器中密封着等量的空气，U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是
（ ）
A．该实验装置 U 型管液面高度变化是液体热胀冷缩的缘故
B．通电一段时间后，左侧 U 形管中液面的高度差比右侧的大
C．图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D．若将图中 R3也放入右侧密闭容器里，可探究电流产生的热量与电阻的关系
12．如图甲所示，3D 打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中
迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两挡（快挡工作时温度更高）。其内部电路如图乙所示，R1、R2
是阻值相等的 PTC 发热电阻，单个 PTC 电阻与温度的关系如图丙所示，以下说法正确的是（ ）
A．快挡打印时，R1两端的电压为 110V
B．只闭合开关 S，只有 R1接入电路，此时为慢挡打印
C．温度为 120℃时，打印笔快挡通电 5s 产生的热量为 605J
D．120℃～360℃内，PTC 电阻发热功率随温度的升高而变大
13．下列关于材料的说法正确的是（ ）
A．利用半导体材料可以制作二极管、三极管
B．用超导体作为电饭锅的主要部件可以减少热损失
C．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
D．输送电能若能采用超导材料，可以大大降低电能损耗
14．如图所示为初中物理课本中一些插图，关于这些插图的说法，正确的是（ ）
A．图甲：纸片接触的齿轮齿数越多，振动越快，发出声音的音调就越高
B．图乙：玻璃片离开水面的瞬间测力计示数变大，说明分子之间有引力
C．图丙：将电阻丝接入电路后，通过电流表的示数变化反映电阻的大小
D．图丁：移动滑动变阻器的滑片，是为探究电流产生热量与电阻的关系
15．如图所示，在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中，透明容器中密封着
等量的空气。下列说法正确的是（ ）
A．本实验装置在通电时 U 形管中液面高度会发生变化，这是因为管中液体受热膨胀所导致
B．乙装置只能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C．实验中发现只有 c 容器的 U 形管中液面不变，原因不可能是 c 容器中电阻丝断路
D．若将甲乙装置同时串联在电路中，通电一段时间后，四个容器内电热丝产生的热量之比为 4∶8∶
4∶1
第 II 卷（非选择题）
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三、填空题
16．白炽灯是根据电流的 效应工作的．灯丝做成螺旋状是为了 （选填“增大”或“减少”）散
热，以便更好地发光．在开灯瞬间，灯丝容易烧断，原因是此时灯丝电阻较
17．小芳去农场研学，发现农场的鸡雏室里用白炽灯泡为小鸡们照明。她观察到两盏白炽灯的铭牌如图中
所示的，可以知道：甲灯上的参数“100W”含义是： ，甲乙两灯均正常发光时， 灯的
电阻较大。灯泡工作时周围温度较高，有助于鸡雏室的保温，这是利用了电流具有 效应。
18．如图所示的是某额定电压为 6V 的小灯泡的 I﹣U 图像，根据图像可知：小灯泡正常发光时的电阻是
Ω，若将小灯泡与 R=30Ω 的定值电阻串联接入电源电压为 9V 的电路，通电 10s，电阻 R 消耗的电能为
J。
19．如图所示是探究电流通过导体产生热量与电阻关系的装置．通电前，两侧 U 形管中水面相平，深度均
为 8cm，则 8cm 深水柱产生的压强为 Pa．通电后，当电路中电流为 0.8A 时，通电时间 50s，电阻 R2
产生的热量为 J．
四、计算题
20．在综合实践活动中，小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅，如图甲所示。图中
R1 和 R2 均为电阻丝，S 是定时开关，S1 是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中，原料加入锅中，利用
定时开关 S 定好煮饭时长，就可以开始 10min 加热，5min 保温的循环煮饭过程。时间一到 S 自动切断电源
停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：
(1)R1 和 R2 的阻值；
(2)该电饭锅做一次饭消耗的电能；
(3)在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有 209V，求在用电高峰期该电饭锅保温过程中 R1 消耗的电功率。
五、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题：
远程输电
发电厂发出的电并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图甲是电能输送的示意图。在输
电线上，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成内能而损失掉，导线越长，损失越多。目前远距离
送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下，采用提高电压的方法减少线路上的
损失。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如图乙的简
化。请结合短文和所学知识回答下列问题：
（1）从发电厂发出电到进入家庭，变压器使电压的大小经过了 次改变，最终直接进入家庭的电压为
V。输电过程中导线的温度升高，本质是通过 的方式改变内能；
（2）下列单位不能够表示远程输电损耗电能大小的是( )
A．J B．A2 Ω C．V2 Ω-1 s D．W s
（3）在输电阶段，输电线上常用如图装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的 ，从而减小了
导线的 ，以达到减少输电线上电能损失的目的；
（4）采用高压输电可以减少电能在线路上的损失，原因是 ；
（5）如果供电设备的输出电压恒为 220V，通过总电阻为 0.5Ω 的输电线向居民楼内用户供电，家用电器的
实际电压 （小于/等于/大于）220V。当居民楼内所有用电器消耗的总功率为 2150W 的时候，用电器
两端的实际电压为 V。
