九年级物理全册 焦耳定律精讲精练(pdf含解析)(新版)新人教版 试题.pdf

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1、 20202020-20212021 学年初三物理全册精讲精练：焦耳定律学年初三物理全册精讲精练：焦耳定律 知识点一：知识点一：电流的热效应电流的热效应 （1）电流通过导体时电能转化成热量的现象叫电流的热效应。（2）电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。（3）电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。知识点二：知识点二：焦耳定律焦耳定律 1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2.公式：Q=I2Rt 3.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，根据 P=I2R

2、可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。本节重点理解焦耳定律本节重点理解焦耳定律 1焦耳定律的内容是电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。2焦耳定律公式为 Q=I2Rt，（式中单位 Q焦、I安(A)、R欧()、t秒）3当电流通过导体做的功(W)全部用来产生热量(Q)，则有 W=Q，可用电功公式来计算 Q。（如电热器，电阻就是这样的）知识点一：知识点一：电流的热效应电流的热效应 【例题【例题 1 1】（】（20192019 北京）北京）下列用电器中，利用电流热效应工作的是（）A计算器 B电

3、热水壶 C收音机 D电冰箱【答案】D【解析】（1）电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；（2）电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子；（3）电流的磁效应：给绕在软铁芯周围的导体通电，软铁芯就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的。A.计算器工作时主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故 A 错误。B.电热水壶工作时主要是把电能转化为内能，是利用电

4、流的热效应工作的，故 B 正确。C 计算器工作时主要是把电能转化为声能，不是利用电流的热效应工作的，故 C 错误。D.电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的磁效应工作的，故 D 错误。知识点二：知识点二：焦耳定律焦耳定律 【例题【例题 2 2】（】（20201919 福建）福建）一台标有“5V 2.5W”的带有 USB 接口的小电风扇，线圈电阻为 1，正常丁作 1min，产生的热量是 Jo工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘，这属于 现象。【答案】15；静电（摩擦起电）。【解析】工作时间 t1min60s，由 PUI 得，线圈中的电流：I0.5A，则线圈产生的热量：QI2Rt（0

5、.5A）2160s15J。风扇的叶片在转动过程中与空气摩擦带上了电荷，可以吸引轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上，这属于静电（摩擦起电）现象。1.电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：_.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，所以电厂在输电时增大送电电压，_电能在输电线路上的损失。【答案】Q=I2Rt.减少.【解析】焦耳定律的数学表达式为 Q=I2Rt.根据功率功是 P=UI 知当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，根据 W=Q=I2Rt 可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会

6、越少。所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。2.2.电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小_，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量_。【答案】相等；多 【解析】电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线串联，那么通过电炉丝和导线的电流大小相等；由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据 Q=I2Rt 可知可知，电炉丝产生的热量比导线产生的热量多。3 3下列用电器属于利用电流热效应工作的是（）A电饭锅 B电风扇 C计算机 D电视机【答案】A【解析】当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应 A电饭锅将电能转化

7、为内能，利用了电流的热效应，符合题意；B电风扇主要是把电能转化为机械能，是利用了电流的磁效应，不合题意；C计算机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，不合题意；D电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，不合题意 4.如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝 R1的阻值为 10当开关 S 闭合后，电压表的示数为 2V，电流表的示数为 0.4A求：（1）通电 10s 电阻丝 R1产生的热量；（2）电源两端的电压。【答案】（1）通电 10s 电阻丝 R1产生的热量为 16J；（2）电源两端的电压为 6V。【解析】（1）通电 10s 电阻丝 R1产生的热量：QI2R1

8、t（0.4A）21010s16J。（2）由 I得，R1 两端的电压：U1IR10.4A104V，根据串联电路电压规律可知，电源电压：UU1+U24V+2V6V。一、选择题一、选择题 1.1.（20192019 内蒙古通辽）内蒙古通辽）对下列四幅图的分析正确的是（）A图中蓝牙耳机是通过超声波与手机进行信号传输的 B如图装置可用来探究电流产生的热量与通电时间的关系 C图中电路能探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系 D图中电路可以探究导体电阻与导体材料的关系【答案】B【解析】（1）通信设备是利用电磁波传递信息的；（2）电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关，实验探究时应采用控制变量法；（3）电磁铁的磁

9、性的强弱与电流大小的关系，实验探究时应采用控制变量法；（4）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。A.蓝牙耳机是通过电磁波与手机进行信号传输的，故 A 错误；B.如图装置中两电阻丝串联，电源电压不变时，电路中电流不变，若只比较其中一个容器内电阻丝产生热量的多少，该电阻丝的阻值不变，改变通电时间，可用探究电流产生的热量与通电时间的关系，故 B 正确；C.两个电磁铁串联，通过的电流相同，线圈匝数不同，所以能探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系，但不能探究电磁铁磁性强

10、弱与电流大小关系，故 C 错误；D.图中导线的材料相同、长度相同，只是横截面积不同，所以此实验可以探究导体电阻与跟导体的横截面 积是否有关，但不能探究导体电阻与导体材料的关系，故 D 错误。2.2.（20182018 武汉）武汉）如图所示，最先确定电流产生的热量与哪些因素有关的物理学家是（）【答案】D【解析】焦耳研究了电流通过导体产生的热量与电流平方成正比、与电阻成正比、与通电时间成正比，这个结论叫做焦耳定律。最先确定电流产生的热量与哪些因素有关的物理学家就是焦耳。3 3（20192019 四川成都模拟题）四川成都模拟题）一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V，线圈的电阻为 2，线圈中

11、通过的电流为 10A这台电动机工作 1s 消耗的电能为 W，产生的热量为 Q，则（）AW=3800J，Q=200J BW=3800J，Q=3800J CW=7200J，Q=200J DW=7200J，Q=3800J【答案】A【解析】本题考查的知识点是焦耳定律；电功的计算 已知电压、电流与通电时间，由 W=UIt 可以求出电动机消耗的电能，由焦耳定律可以求出其产生的热量 电动机消耗的电能：W=UIt=380V10A1s=3800J；产生的热量 Q=I2Rt=（10A）221s=200J；4.4.（20192019 湖北黄石）湖北黄石）图甲是小灯泡的电压电流图像。将此灯泡 L 与滑动变阻器 R 串

12、联在电压为 4.5V 的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片 P，当小灯泡的功率为 0.75W 时，（）A电流表的示数为 0.2A B滑动变阻器 R 接入电路中的电阻为 15 C电路消耗的总功率为 1.35W。D10s 内滑动变阻器 R 产生的热量为 13.5J【答案】C【解析】当小灯泡的功率为 0.75W 时，根据图甲，可知，灯泡 L 两端的电压为 2.5V，通过灯泡的电流为 0.3A，电路中的等效电阻 15.电路消耗的总功率 P=IU总=4.5V0.3A=1.35W。变阻器 R 在 10s 产生的热量 Q=W=UIt=2V0.3A10s=6J。A电流表的示数为 0.2A，错误。B滑动变阻器

13、 R 接入电路中的电阻为 15，错误。C电路消耗的总功率为 1.35W，正确。D10s 内滑动变阻器 R 产生的热量为 13.5J，错误。5.5.（20202020 绥化模拟）绥化模拟）在如图所示的电路中，闭合开关 S，电源电压恒为 6V，电流表的示数为 0.5A，电压表 V 2的示数为 4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为 0.3A。则下列结 论正确的是（）A.R 1的阻值为 4 B.滑动变阻器的最大电阻值为 160 C.电路消耗的最小总功率为 0.18W D.当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在 10min 内电流通过 R 1产生的焦耳热为 5.4104J【答案】AD【解析

14、】先确定电路是哪个电阻或者哪两个电阻的连接，是串联还是并联，再根据串并联电路电压、电流特点求出研究对象的电压、电流，根据欧姆定律列出等式，进行求解。以电源电压为不变量作为基础，利用 P=U2/R 和 W=Q=U2t/R 进行相应电功率、焦耳热的讨论求解。（1）闭合开关 S，R 1与 R 2串联，电源电压 U=6V，电流表的示数为 0.5A，表明流经 R 1的电流 I1=0.5A，这时电压表 V 2的示数为 4V。则 R 1的两端电压 U1=U-U2=6V-4V=2V 根据欧姆定律：R1=U1/I1=2V/0.5A=4.选项 A 符合题意；（2）当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，滑动变阻器的最大

15、电阻值为 R2max，流经其的电流为 I2=0.3A，等于电路总电流。这时电路中 R 1和 R 2串联，电源电压 U=6V 对总电路而言利用欧姆定律得：U=I2（R1+R2），代入数据有 6V=0.3A（4+R2max）解得 R2max=16.选项 B 不符合题意；（3）电路电源电压一定，根据 P=U2/（R1+R2max）知道，总电阻 R=（R1+R2max）最大时，电功率最小，只有 R2=16 时电路消耗的总功率最小,P最小=U2/（R1+R2max）=（6V）2/（4+16）=1.8W.选项 C 不符合题意；（4）当滑动变阻器的滑片移至最左端时，滑动变阻器的电阻被短路，电路只有一个电阻

16、R 1在工作。根据焦耳定律：Q=I2R1t I=U/R1 所以 R1在 10min=600s 内产生的焦耳热为 Q=I2R1t=（U2/R1）t=（6V）2600s/4=5.4103J。选项 D 符合题意。二、填空题二、填空题 6（20192019 湖南株洲）湖南株洲）用图示装置探究“影响电热的因素”，A、B、C 为三根相同的电阻丝。以 A、B 为研究对象，该实验探究的是在 不变时电热与 的关系；若将 C 也置于右侧容器中，这时 B、C 并联后可等效为一根电阻丝，那么，该装置还可探究在 不变时电热与 的关系。（填“电流”或“电阻”）【答案】电阻；电流；电流；电阻。【解析】（1）由图知，电阻丝

17、B、C 并联后与 A 串联，根据并联电路的电流特点可知，通过 A 的电流与通过 B、C 的电流之和相同，所以通过 A 的电流大于通过 B 的电流，已知容器内 A、B 的电阻相同，在通电时间相同时，该实验探究的是电流产生热量与电流大小的关系；（2）若将 C 也置于右侧容器中，这时 B、C 并联后可等效为一根电阻丝（等效电阻为 5），其等效电阻是A 电阻丝的一半，此时通过 A 的电流与通过右侧“一根”电阻丝的电流相同，所以探究的是：电流相同时，相同时间内电流产生热量与电阻大小的关系。7 7（20192019德州）德州）从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为 0.1则小

18、风扇正常工作 1min 消耗的电能为 J；电动机线圈 1min 产生的热量为 J。【答案】180；1.5。【解析】（1）一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为 0.1首先，要明确小风扇的所消耗的电能 W 一部分转化为机械能，另一部分转化为内能 Q所以，产生的热量 Q消耗的电能 W千万不要误以为产生的热量就是消耗的电能，即对于风扇、空调、电动机之类的用电器，其电热 QW。（2）解题过程中需要注意所有哦物理量的单位都要用到国际单位，所以先要把 1min 化成 60s 来进行计算。（3）通过“6V 3W”可以根据公式：=可以求得。（4）计算消耗电能的公 WPt；计算电热的公式 QI2Rt

19、。消耗的电能为 WPt3W60s180J；电路中线圈的电流为=36=0.5；电路中通过线圈的电流为产生的热量为 QI2Rt（0.5A）20.160s1.5J。8.8.（20202020 哈尔滨模拟）哈尔滨模拟）两个发热电阻 R1：R2=1：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比 U1：U2=；已知 R1=10，那它们并联在 4V 电路中后，两个电阻在 100s 内产生的热量是 J。【答案】1：4；200。【解析】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电热公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题。两电阻串联时通过的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；

20、两电阻并联时它们两端的电压相等，根据 Q=W=t 求出两个电阻产生的热量。（1）当两电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由 I=可得，R1、R2两端的电压之比：=；（2）已知 R1=10，R1：R2=1：4，所以 R2=4R1=410=40，当两电阻并联在电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两个电阻在 100s 内产生的热量：Q总=W总=W1+W2=t+t=100s+100s=200J。9.9.（20192019 福建）福建）一台标有“5V 2.5W”的带有 USB 接口的小电风扇，线圈电阻为 1，正常丁作 1min，产生的热量是 Jo工作一段时间后的风扇叶片黏

21、有不少灰尘，这属于 现象。【答案】15；静电（摩擦起电）。【解析】工作时间 t1min60s，由 PUI 得，线圈中的电流：I0.5A，则线圈产生的热量：QI2Rt（0.5A）2160s15J。风扇的叶片在转动过程中与空气摩擦带上了电荷，可以吸引轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上，这属于静电（摩擦起电）现象。10.（20182018 苏州）苏州）一只标有”8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为 12V 的电路中，为使其正常发光，应串联一个 的电阻；该电阻通电 10s 所产生的热量是 J。【答案】10；16。【解析】根据串联电路中总电压等于各分电压之和，则串联电阻 R 两端电压：UR=UUL=1

22、2V8V=4V，因串联电路中各处的电流相等，所以灯泡正常工作时电路中的电流：I=0.4A，由 I=U/R 可得，串联电阻 R 的阻值：R=UR/I=10；此时该电阻通电 10s 产生的热量为：QR=I2Rt=（0.4A）21010s=16J。11.（20182018 大庆）大庆）有一台电动机，额定电压 3V，额定电流 1A，电动机线圈电阻 0.5这台电动机正常工作 1min，消耗的电能为 J产生的热量为 J，输出的机械能为 J。【答案】180；30；150。【解析】本题考查了电动机产生热量、电功、输出机械能的计算，关键是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。这台电动机正常工作 1min=

23、60s，电动机消耗的电能：W=UIt=3V1A60s=180J，产生的电热：Q=I2Rt=（1A）20.560s=30J，输出的机械能：W机械=WQ=180J30J=150J。三、简答题三、简答题 12（20192019 辽宁营口）辽宁营口）据生活报讯，2017 年 4 月 14 日起，插线板新国家标准正式实施，要求插线板的插孔须设置“保护门”，“保护门”可有效防止儿童将手指插入插孔而造成触电事故，同时可避免灰尘长期沉积而造成的内部 （选填“断路”或“短路”）在线材方面要求：如果最大工作电流 16A 的延 长线插座，导线的最小横截面积由原来的 1mm2增加到 1.5mm2请你根据所学物理知识解

24、释增加导线横截面积的好处 【答案】短路；材料、长度相同的导线，横截面积越大，电阻越小，由焦耳定律 Q=I2Rt 可知，电流和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越少，采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热，引起火灾【解析】（1）处处连通的电路为通路；某处断开的电路为断路；电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路；（2）根据影响电阻大小的因素分析导线的横截面积变大时其电阻的变化，根据焦耳定律可知电流和通电时间相等时产生的热量关系，从而得出答案 四、实验探究题四、实验探究题 1313（20192019 江苏南京模拟题）江苏南京模拟题）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少

25、与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 U 形管相连，接入电路。（1）组装之前，U 形管内注入适量红墨水，U 形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。（2）图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置。（3）实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是 。A探究电流与电压、电阻的关系 B用铁屑显示磁体周围磁场分布 C研究光的传播时，引入“光线”D扩散现象表明分子在不停地做无规则运动（4）由图乙，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧

26、容器中定值电阻在 10s 内产生的热量是 J。（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个 U 形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 。【答案】（1）属于；（2）电流；电阻；（3）U 形管液面高度；BD；（4）2；400；（5）透明容器密闭性不好（透明容器漏气、对应电阻丝短路）。【解析】（1）由图知，U 形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，所以属于连通器；（2）由图知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系；（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。采用的是转

27、换法；A.探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；B.用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；C.研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；D.扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用的是转换法。故选 BD；（4）由图知，电流表选择的是3A 量程，对应的分度值是 0.1A，电流表示数为 2A；右侧容器中定值电阻在 10s 内产生的热量是 QI2Rt（2A）2510s200J；（5）由 QI2Rt 可知，电阻丝 R1和 R2在相同时间内产生的热量不同，则 U 形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个 U 形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气，也可能是对应的

28、容器内的电热丝短路。14.14.（20202020 安徽模拟）安徽模拟）已知电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关在探究“电流通过导体产生的热量跟电流的关系”时，可供选择的器材有：8V 稳压电源一个；20和 50的滑动变阻器各一个；停表和开关各一个；塑料盒与 U 形管相连的实验装置一个，盒内密封着空气，盒内电阻丝的阻值为 20；导线若干（1）该实验选用 的滑动变阻器更好（2）连接好的实验图如图所示每次实验（即获得一组数据）后，都要断开开关，打开盒盖上的通气孔，U 形管内两液面迅速回到原位，等片刻后，关闭通气孔，再进行下一次实验请画出实验用的表格，表中要有必要的信息 （3）某同学对实验

29、方案进行了重新设计：第一次实验记录高度差后，立即移动滑片增大电流做第二次实验，每次实验加热时间相同，记录的 U 形管内两液面高度差依次为h1、h2在处理数据时，该同学想用h2来间接反映第二次实验电流通过导体产生的热量，他这样处理数据是否正确？理由是 【答案】（1）50（2）记录的实验数据如下表 （3）不正确 h2间接反映了第一次和第二次实验电流通过导体产生的热量的和 不是第二次实验电流通过导体产生的热量【解析】（1）盒内电阻丝的阻值为 20为定值电阻，选滑动变阻器的电阻要大得好，因为这样通过改变滑 动变阻器电阻，电路电流能有效控制，不会太大，保护电源。（2）所画表格要体现每次实验电阻丝电阻为

30、20为定值电阻。时间一定。要体现 U 形管液面高度差，电流大小，热量。（3）该同学想用h2来间接反映第二次实验电流通过导体产生的热量实错误的。因为h2间接反映了第一次和第二次实验电流通过导体产生的热量的和不是第二次实验电流通过导体产生的热量该同学在设计方案就是错误的。五、计算题五、计算题 15.15.（20192019 江西模拟题）江西模拟题）如图所示的电路中，定值电阻 R1=150、R2=300闭合开关 S 后，电流表 A2的示数为 5mA求：（1）电阻 R1两端的电压为多少（2）电流表 A1的示数为多少（3）电路工作 5min，R1产生的焦耳热是多少 【答案】（1）电阻 R1两端的电压为

31、1.5V；（2）电流表 A1的示数为 15mA；（3）电路工作 5min，R1产生的焦耳热是 4.5J【解析】由电路图可知，R1与 R2并联，电流表 A1测干路电流，电流表 A2测 R2支路的电流（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由 I=可得，电阻 R1两端的电压：U1=U2=I2R2=5103A300=1.5V；（2）通过 R1的电流：I1=0.01A=10mA，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表 A1的示数：I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；（3）电路工作 5min，R1产生的焦耳热：Q1=I12R1t=（0.01A）2150560s=4.5J 16

32、16（20202020桂林模拟）桂林模拟）如图甲所示。电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片从 a 端滑到 b 端的过程中，电压表示数 U 与电流表示数 I 间的关系图象如图乙所示。求：（1）电源电压、R0的阻值、滑动变阻器的最大阻值。（2）当滑片在 a 端时，通电 1min 电阻 R0产生的热量。【答案】（1）电源电压为 12V，R0的阻值为 10，滑动变阻器的最大阻值为 20；（2）当滑片在 a 端时，通电 1min 电阻 R0产生的热量为 96J。【解析】（1）当滑片位于 b 端时，电路为 R0的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的

33、电流最大，由图乙可知，电源的电压 U=12V，电路中的最大电流 I大=1.2A，由 I=可得，R0的阻值：R0=10；当滑片位于 a 端时，R0与 R 串联，电流表测电路中的电流，电压表测 R0两端的电压，此时电路中电流最小，由图乙可知，电路中的电流 I小=0.4A，U0=4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑=UU0=12V4V=8V，则滑动变阻器的最大阻值：R=20；（2）当滑片在 a 端时，通电 1min 电阻 R0产生的热量：Q0=I小2R0t=（0.4A）21060s=96J。1717（20202020南京模拟）南京模拟）如图所示电路中，灯泡 L

34、标有“12V 3W”字样，R 为定值电阻，闭合开关 S 后，灯泡L 恰好正常发光，电流表的示数为 0.45A，通过计算回答：（1）灯泡 L 的额定电流是多少安？（2）定值电阻 R 的阻值是多少欧？（3）该电路工作 5min，定值电阻 R 产生的热量是多少焦？【答案】（1）灯泡 L 的额定电流是 0.25A；（2）定值电阻 R 的阻值是 60；（3）R 在 5min 内产生的热量是 720J。【解析】由电路图可知，电阻 R 与灯泡并联，电流表测干路的电流。（1）由 P=UI 可得，灯泡 L 的额定电流：IL=0.25A；（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻的电流为：IR=IIL=0.45A0.25A=0.2A；所以，电源的电压 U=UL=12V，由 I=可得，R 的阻值：R=60；（3）电阻在 5min 内消耗的电能：W=UIt=12V0.2A560s=720J。