命题点一 多挡位电路类
方法指导
解决家用电器的多挡位问题：家庭电路中电源电压U＝220 V，根据P＝U^2/R知R总 越大,P实 越小，挡位低；R总越小，P实 越大，挡位高.
多档位电路
例1 一般家用电饭锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态．图示为该种电饭锅的电路原理图，图中R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，U为电源电压．(R1和R2的阻值不随温度变化)
(1)请分析论证：当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态；
(2)要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的1/9 ，求R1:R2 的值．
解：(1)当S断开时，R1和R2串联，P1＝[U/(R1+R2 )]^2 × R2
当S闭合时，电阻R1被短路，P2＝U^2/R2
由P1:P2＝[R2/(R1+R2 )]^2＜1，可知P2>P1，所以当开关S闭合时，电饭锅的功率较大，处于加热状态
(2)根据题意可知：P1＝1/9 × P2，即：[U/(R1+R2 )]^2 × R2＝1/9 × U^2/R2
解得：R1:R2 ＝2
例2 如图所示是加热器的电路图．设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关S1和S2的通断组合，可得到不同加热挡位．该加热器最大电功率是12 W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8 W．则下列判断正确的是( C )
A. 该加热器只有两个加热挡位
B. 加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2＝1∶3
C. 加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1
D. 该加热器的最小电功率是8 W
命题点二、焦耳定律
一、电流的热效应
1. 1840年，英国物理学家__焦耳__通过大量实验最先确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系．为了纪念他的贡献，将他的名字命名为能量的单位．
2. 定义：电流通过导体时电能转化为内能的现象．
二、焦耳定律
1. 内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成__正比__ ，跟导体的电阻成_正比_，跟通电时间成_正比_．
2. 公式：Q＝_I^2Rt_．
I—电流，单位为A
R—电阻，单位为Ω
t—时间，单位为s
Q—热量，单位为J
三、电热的利用与防止
1. 利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等．
2. 防止：散热窗、散热片、电脑的微型风扇等.
拓展练习
例1 如图所示的电路中，电源电压保持6 V不变，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.闭合开关S，则R1消耗的电功率为__0.4__ W；若通电30 s，电阻R2产生的热量为__24__ J.
例2 图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8 A，则电阻R＝_20_ Ω，通电10 s，R产生的热量_18_J.
实验 探究电流产生的热量与哪些因素有关
例题 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图所示的实验器材．其中R1>R2.
(1)请按照图甲中的电路将图乙对应的实物图连接完整；
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制_电流相同_； 电阻丝放出热量的多少，通过__温度计的示数变化__来进行判断；
(3)闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2，那么Δt1__大于__ Δt2(选填“大于”、“等于”或“小于”)；
(4)你认为做这个实验产生误差的主要原因是__有热量损失___；
(5)若要探究电流产生的热量与通电时间的关系，应进行的操作是__保持滑片位置
不变，使通电时间为(3)问的两倍，观察电阻丝R1加热的煤油升高的温度___．
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