1. 额定电压相同的电热水壶、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. 两个用电器正常工作时,下列判断正确的是(
D
)
A.通过电热水壶的电流比电饭锅小
B.电流通过电热水壶产生的热量比电饭锅少
C.电热水壶消耗的电能比电饭锅多
D.电热水壶的功率比电饭锅大
答案：1.D
解析：
解：由图可知，相同时间内电热水壶消耗的电能更多。
根据$P = \frac{W}{t}$，电热水壶功率更大，D正确。
额定电压相同，由$P=UI$，电热水壶电流更大，A错误。
因时间未知，无法比较热量和电能多少，B、C错误。
答案：D
2. 两个定值电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 并联在电路中,如图甲所示,通过它们的电流与其两端电压的关系如图乙所示. 闭合开关 $ S $, 经过相同的时间,$ R_1 $、$ R_2 $ 产生的热量之比为(
B
)
A.$ 1:3 $
B.$ 3:1 $
C.$ 1:9 $
D.$ 9:1 $
答案：2.B
解析：
解：由图乙可知，当$U=3\ \mathrm{V}$时，$I_1=0.6\ \mathrm{A}$，$I_2=0.2\ \mathrm{A}$。
因$R_1$、$R_2$并联，所以它们两端电压相等，即$U_1=U_2=U$。
根据$Q=W=UIt$，相同时间$t$内产生的热量之比：
$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{UI_1t}{UI_2t}=\frac{I_1}{I_2}=\frac{0.6\ \mathrm{A}}{0.2\ \mathrm{A}}=\frac{3}{1}$
答案：B
3. (2025·江苏盐城)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,但连接电炉的导线却不怎么热. 电路中,通过导线与电阻丝的电流大小
相等
，而导线电阻远
小于
电阻丝电阻，使导线在相同时间内产生的热量很
少
.
答案：3.相等 小于 少
4. 学习电学知识后,小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上 $ 9\ \mathrm{V} $ 的电源,接触点出现了明亮的
电火花,是因为铅笔尖接触处的
电阻较大
；若让电火花更亮些,方法是
增大电源电压(合理即可)
，原理是
$Q = I^2Rt$
.
答案：4.电阻较大 增大电源电压(合理即可) $Q = I^2Rt$
5. 电脑的中央处理器(CPU)工作时发热显著,常采用散热片与风扇组合冷却. 某电脑 CPU 的发热功率为 $ 8\ \mathrm{W} $,铜质散热器的质量是 $ 0.8\ \mathrm{kg} $. 若工作半小时,CPU 产生热量
14 400
$ \mathrm{J} $,这些热量可使散热器温度升高
45
$ {\hspace{0pt}}^{\circ }\mathrm{C} $. [铜的比热容为 $ 0.4 × 10^3\ \mathrm{J/(kg} · {\hspace{0pt}}^{\circ }\mathrm{C}) $]
答案：5.14 400 45
6. 亮点原创 近年来,可乘坐儿童电动小汽车风靡全国,成为小朋友的新宠. 某儿童电动小汽车电动机的规格为“$ 12\ \mathrm{V}\ \ 60\ \mathrm{W} $”，电动机线圈电阻为 $ 0.5\ \Omega $.
（1）电动机正常工作 $ 1\ \mathrm{min} $,消耗多少电能?
（2）电动机正常工作时的机械功率是多少?
（3）假定电池的输出电压恒定不变,若该电动小汽车车轮被卡住,电动机停止旋转,则持续通电 $ 1\ \mathrm{min} $ 会产生多少热量?
答案：6.(1)3 600 J (2)47.5 W (3)$1.728×10^4$ J
解析：(1)由题意可知，电动机正常工作1 min消耗的电能$W = P_额t = 60 W×60 s = 3 600 J.$(2)电动机的额定电流$I_额=\frac{P_额}{U_额}=\frac{60 W}{12 V}=5 A$，正常工作时电动机线圈电阻的发热功率$P_热 = I_额^2R = (5 A)^2×0.5 \Omega=12.5 W$，因电动机工作时消耗的电能转化为机械能和内能，所以电动机正常工作时的机械功率$P_机械=P_额 - P_热 = 60 W - 12.5 W = 47.5 W.$(3)电动机停止转动，此时消耗的电能全部转化为内能，则持续通电1 min产生的热量$Q = \frac{U_额^2}{R}t'=\frac{(12 V)^2}{0.5 \Omega}×60 s = 1.728×10^4 J.$
易错警示
电动机卡住不转时可以当成纯电阻电路处理，适用欧姆定律，可求出线圈中的电流，再根据$Q = I^2Rt$求出电动机线圈电阻产生的热量.电动机转动时不是纯电阻电路，欧姆定律不可用，电功和电热不相等，根据$W = UIt$求出电动机消耗的电能，消耗的电能与产生热量的差值为电动机稳定转动输出的机械能(电路消耗的总功率与发热功率的差值为电动机的输出功率).
7. 小李在网上买了两个纯电阻“热得快”$ R_1 $、$ R_2 $，规格参数如图. 他将两个“热得快”的导线插头拆开,改装串联起来,接到家庭电路中,并把 $ R_1 $、$ R_2 $ 分别放入相同的甲、乙容器中,两容器
中装有质量、初温都相同的水. 当开关闭合后,下面的说法中正确的是(
A
)
A.甲容器中的水温度上升得快
B.乙容器中的水温度上升得快
C.甲、乙容器中的水温度上升得一样快
D.条件不足,无法判断
答案：7.A
解析：
解：由$P=\frac{U^{2}}{R}$得，$R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{1}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{800\ \mathrm{W}}=60.5\ \Omega$，$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{2}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{1200\ \mathrm{W}}\approx40.3\ \Omega$，则$R_{1}＞R_{2}$。
串联电路中电流$I$相等，由$Q=I^{2}Rt$，相同时间内$Q_{1}=I^{2}R_{1}t$，$Q_{2}=I^{2}R_{2}t$。
因为$R_{1}＞R_{2}$，所以$Q_{1}＞Q_{2}$。
由$Q=cm\Delta t$，$m$、$c$相同，$Q_{1}＞Q_{2}$，则$\Delta t_{1}＞\Delta t_{2}$。
答案：A
