第11講焦耳定律2023-2024年初三物理上學(xué)期中期末復(fù)習(xí)精細講義

第11講焦耳定律——劃重點初三期中期末之復(fù)習(xí)講義考點1：電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的因素：通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻、通電時間。通過導(dǎo)體的電流越大、導(dǎo)體的電阻越大、通電時間越長，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多。電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的比較①在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。②在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。考點2：焦耳定律英國物理學(xué)家焦耳做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系，即焦耳定律。1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2.定義式：Q=I2Rt3.公式適用范圍：普遍適用，適用于任何用電器和電路。4.公式應(yīng)用注意事項：①同體性：Q、I、R、t必須對應(yīng)同一段導(dǎo)體或同一個用電器；②同時性：Q、I、R必須是同一時間t內(nèi)同一段電路中的三個物理量；③統(tǒng)一單位：Q、I、R、t四個物理量的單位都必須是國際單位。5.焦耳定律公式的理論推導(dǎo)：在純電阻電路中，電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為熱量，而沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的能，那么此時電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W電，即Q=W電，因W電=UIt，根據(jù)歐姆定律的變形式U=IR，可推導(dǎo)出Q=W電=UIt=IR·It=I2Rt。純電阻電路與非純電阻電路的公式應(yīng)用規(guī)律：電能內(nèi)能（熱能）備注純電阻電路電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以求電能的公式全部適用于求內(nèi)能非純電阻電路在非純電阻電路中，電流做的功只有一部分轉(zhuǎn)化為熱量，故Q＜W電。如電動機考點3電熱的利用和防止電熱的主要作用是制成各種各樣的電熱器。電熱器的主要部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體一般由電阻大、熔點高的金屬導(dǎo)體制成。電熱器工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，常見電熱器如熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。很多用電器在工作時，雖然也會將一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但其目的并不是利用電熱，而是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，這樣的用電器不是電熱器。比如電動機和電風(fēng)扇工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能，電視機工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能等，它們都不是電熱器。用電器在工作的過程中，總有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，很多情況下我們不希望用電器的溫度太高，這樣既浪費能源，還可能造成危害，因此就需要使用電器通風(fēng)散熱。很多用電器采用設(shè)置散熱孔、散熱片或在發(fā)熱體部分安裝風(fēng)扇等方法散熱。如電視機外殼的散熱窗；計算機內(nèi)的散熱風(fēng)扇、電動機外殼的散熱片等?！踞槍毩?xí)1】如圖所示為某電熱水壺，通電燒水時，壺內(nèi)電熱絲和水的內(nèi)能增加方式分別為（）A．做功

做功 B．做功

熱傳遞C．熱傳遞

熱傳遞 D．熱傳遞

做功【答案】B【詳解】電熱水壺通電燒水時，電流通過壺內(nèi)電熱絲做功，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水吸收熱量，溫度升高，通過熱傳遞的方式使水的內(nèi)能增加。故壺內(nèi)電熱絲和水的內(nèi)能增加方式分別是做功和熱傳遞。故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！踞槍毩?xí)2】電爐絲通電后熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接的銅導(dǎo)線卻不怎么熱，這是因為（）A．銅導(dǎo)線的電阻小，因而產(chǎn)生的熱量少，而電爐絲電阻大產(chǎn)生的熱量多B．通過電爐絲的電流比通過銅導(dǎo)線的電流大C．銅導(dǎo)線有絕緣層，所以不怎么熱D．銅導(dǎo)線不消耗電能，所以不容易熱【答案】A【詳解】AB．因為電爐絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大，根據(jù)Q=I2Rt可知，在電流、時間相等的條件下，電阻大的產(chǎn)生的熱量多。由于電爐絲和連接的銅導(dǎo)線串聯(lián)在電路中，所以電爐絲中的電流與導(dǎo)線中的電流一樣大，當(dāng)通電時間相同，且R電爐絲>R導(dǎo)線，根據(jù)Q=I2Rt可知，相同時間內(nèi)銅導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量小于電爐絲產(chǎn)生的熱量，故A符合題意，B不符合題意；CD．電爐絲工作過程中，消耗了電能，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而使電爐絲和銅導(dǎo)線發(fā)熱。而電爐絲比導(dǎo)線更熱，主要與通過的電流大小、電阻大小以及通電時間有關(guān)，而與傳熱快慢、有無絕緣層沒有直接關(guān)系，故CD不符合題意。故選A?！踞槍毩?xí)3】如圖所示的電路電源電壓恒為3V，閉合開關(guān)S，電流表A1示數(shù)為0.5A，A2示數(shù)為0.3A。則（）A．通過R1和R2的電流之比是5：3B．R1和R2的阻值之比是3：2C．在5min的時間內(nèi)R2消耗的電能是180JD．電阻R2【答案】C【詳解】閉合開關(guān)，兩電阻并聯(lián)，電流表A1測量干路電流，電流表A2測量通過R1的電流。A．電流表A1示數(shù)為0.5A，A2示數(shù)為0.3A，故通過R1的電流為I1＝0.3A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知通過R2的電流為I通過R1和R2的電流之比I故A錯誤；B．根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知R1和R2兩端的電壓相等，根據(jù)歐姆定律的變形R=UI可知，R1和RR故B錯誤；C．在5min的時間內(nèi)R2消耗的電能等于電流做的功，為W＝U故C正確；D．根據(jù)P＝UI可知電阻R的功率P＝U故D錯誤。故選C?！踞槍毩?xí)4】已知電熱毯甲的規(guī)格為“220V，100W”，電熱毯乙的規(guī)格為“270V，80W”，電風(fēng)扇丙的規(guī)格為“220V，80W”。下列說法正確的是（）A．甲和乙正常工作相同時間消耗的電能相同B．乙和丙正常工作相同時間產(chǎn)生的電熱相同C．乙和丙正常工作時消耗電能的速度相同D．三個用電器正常工作下的電流相同【答案】C【詳解】AB．由于三個用電器都正常工作，則三個用電器的實際功率P甲＞P乙＝P丙根據(jù)W＝Pt可知，工作相同的時間，三個用電器消耗的電能關(guān)系為W甲＞W(wǎng)乙＝W丙因為電熱毯工作時將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電風(fēng)扇中的電動機將電能大部分轉(zhuǎn)化機械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以產(chǎn)生熱量最多的是電熱毯甲，其次是電熱毯乙，電風(fēng)扇丙產(chǎn)生的熱量最少，故AB錯誤；C．電功率是表示消耗電能快慢的物理量，電功率越大，消耗電能越快，由于乙、丙的額定功率相同，所以乙和丙正常工作時消耗電能的速度相同，故C正確；D．三個用電器的額定電壓相同，由于P甲＞P乙＝P丙根據(jù)P＝UI知I甲＞I乙＝I丙故D錯誤。故選C?！踞槍毩?xí)5】如圖甲所示，兩電熱絲R1與R2并聯(lián)，R1=20ΩA．R1:C．R2的電功率是10W D．R【答案】B【詳解】A．由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測R1支路的電流。因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且兩電流表指針的位置相同，所以電流表A1的量程為0~3A，分度值為0.1A，由圖乙知，干路電流I=2.5A，電流表A2的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，通過R1的電流I1=0.5A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可得，通過R2的電流I2=II1=2.5A0.5A=2A并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，由歐姆定律可知兩個電阻的阻值之比R故A錯誤；B．電源的電壓U=U2=U1=I1R1=0.5A×20Ω=10V故B正確；CD．R2的電功率P2=UI2=10V×2A=20WR2Q=W=P2t=20W×60s=1200J故CD錯誤。故選B?！踞槍毩?xí)6】一臺熱水器有高溫、中溫、低溫三擋，內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲。R1=88Ω，R2=22Ω。下列說法不正確的是（）A．當(dāng)閉合S1，并將S2撥至位置a時，熱水器處于高溫擋B．當(dāng)斷開S1，并將S2撥至位置b時，熱水器處于低溫擋C．熱水器處于中溫擋的功率為500WD．熱水器以低溫擋正常工作10min，電熱絲產(chǎn)生的熱量為2.64×105J【答案】C【詳解】AB．根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點可知，當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接a時，R1、R2并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由P=U2R可知，電路中的總功率最大，熱水器處于高溫擋；當(dāng)斷開S1，并將S2撥至位置b時，R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，總功率最小，熱水器處于低溫擋；當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接b時，只有C．熱水器處于中溫擋的功率P故C錯誤，符合題意；D．根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，低溫擋時電路中的總電阻R=R1+R2=88Ω+22Ω=110Ω熱水器以低溫擋正常工作10min，電熱絲產(chǎn)生的熱量Q=W=故D正確，不符合題意。故選C?！踞槍毩?xí)7】如圖所示電路中，電源電壓U=15V恒定不變，R1=25Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為60Ω，小燈泡L的額定電壓為5V，電流表的量程0~3A。只閉合S3，且滑動變阻器連入電路的電阻為40Ω時，電流表的示數(shù)為0.3A。閉合S1、S2、S3，為保證電路安全（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）下列說法中（）①燈絲電阻是10Ω②滑動變阻器R2的阻值變化范圍為0~60Ω③電流表的示數(shù)變化范圍為0.85~3A④若只閉合S3且使小燈泡L正常發(fā)光時，2min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為600JA．只有①③④正確 B．只有②③④正確C．只有①②④正確 D．只有①②③④正確【答案】A【詳解】①由電路圖知，只閉合S3時，燈泡L與滑動變阻器R2串聯(lián)，電流表測電路中電流，由I=UR=由串聯(lián)電路的電阻特點可得，燈絲電阻R故①正確；②由電路圖知，閉合S1、S2、S3時，R1與R2并聯(lián)，電流表測干路電流，為保證電路安全，干路電流最大為3A，此時變阻器連入電路的阻值最小，由并聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，通過R1的電流IR2的最大電流為I由歐姆定律得，R2接入電路中的最小電阻RR2的阻值變化范圍為6.25~60Ω，故②錯誤；③當(dāng)R2連入電路的阻值最大時，電路中電流最小I電流表的示數(shù)變化范圍為0.85~3A，故③正確；④只閉合S3且使小燈泡L正常發(fā)光，滑動變阻器兩端電壓U通過滑動變阻器的電流I2min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量Q故④正確。綜上，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！踞槍毩?xí)8】（多選）在某段時間內(nèi)，小明家只有以下三個用電器在正常工作：節(jié)能燈“220V22W”，電熱水袋“220V220W”，絞肉機“220V220W”（電動機線圈電阻為2Ω）。下列說法正確的是（）A．絞肉機由于發(fā)熱消耗的電功率為2WB．絞肉機工作20s消耗的電能為4400JC．工作20s，電熱水袋和絞肉機產(chǎn)生的熱量均為4400JD．此時干路的總電流為2.1【答案】ABD【詳解】AB．絞肉機工作20s消耗的電能W=絞肉機正常工作的電流I絞肉機由于發(fā)熱消耗的電功率P故AB正確；C．工作20s，絞肉機產(chǎn)生的熱量Q電熱水袋產(chǎn)生的熱量Q=W=故C錯誤；D．節(jié)能燈正常工作的電流I電熱水袋正常工作的電流I并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，則此時干路的總電流為I=故D正確。故選ABD?！踞槍毩?xí)9】（多選）某型號電吹風(fēng)，電動機和電熱絲串聯(lián)，電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)，電動機線圈電阻為R1，電熱絲電阻為R2，將電吹風(fēng)接入電壓為U的電源后，通過的電流為I，消耗的電功率為P。同學(xué)們得到了以下四個關(guān)系式，其中正確的是（）A．UI>P B．P=I2（R1+R2） C．UI=P D．P>I2（R1+R2）【答案】CD【詳解】計算電功率的公式中，總功率用P=IU來計算，發(fā)熱的功率用P=I2R來計算，如果是計算純電阻的功率，這兩個公式的計算結(jié)果是一樣的，但對于電動機等非純電阻，第一個計算的是總功率，第二個只是計算發(fā)熱的功率，這兩個的計算結(jié)果是不一樣的；AC．電吹風(fēng)消耗的電功率P是總功率，總功率的大小應(yīng)該用P=UI來計算，所以總功率P=UI，故A錯誤，C正確；BD．由題意知，該電吹風(fēng)中電動機和電熱絲串聯(lián)，電路中電流為I，電吹風(fēng)中發(fā)熱的功率要用P熱=I2R來計算，所以總的發(fā)熱功率為P總熱=I2（R1+R2）因為電吹風(fēng)工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，所以，吹風(fēng)機的總功率要大于發(fā)熱部分的功率，即P＞Ⅰ2（R1+R2）故B錯誤，D正確。故選CD?！踞槍毩?xí)10】（多選）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R是定值電阻，Rt是由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，其阻值Rt隨溫度t的增大而減小。用A．溫度升高時，電壓表示數(shù)減小B．溫度升高時，電流表示數(shù)減小C．溫度降低時，電壓表與電流表示數(shù)之比變大D．溫度降低時，電阻R在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量增多【答案】AC【詳解】由電路圖可知，定值電阻R與熱敏電阻Rt串聯(lián)，電壓表測RAB．由圖乙可知，當(dāng)溫度升高時，Rt的阻值變小，電路中的總電阻變小，由I=UR可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大；由U=IR可知，RCD．同理可知，溫度降低時，Rt的阻值變大，電路中的電流變??；根據(jù)R=UI可知，電壓表與電流表示數(shù)比值為Rt的阻值的大小，所以電壓表與電流表示數(shù)比值變大；根據(jù)故選AC。【針對練習(xí)11】（多選）如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡上標有“3V”字樣，電流表的量程為0~0.6A，變阻器R1最大阻值為20Ω，定值電阻R2=10Ω，圖乙為小燈泡的I—U關(guān)系圖像。當(dāng)閉合S和S2，斷開S1，滑片移到中點時，小燈泡L恰好正常發(fā)光。則下列說法中正確的是（）A．電源電壓為13VB．小燈泡功率為0.8W時，變阻器連入電路的阻值為15ΩC．閉合S和S1、斷開S2，R2D．閉合S和S1、斷開S2，通電50s變阻器R1最多可產(chǎn)生的熱量為80J【答案】BD【詳解】A．閉合S和S2，斷開S1，滑片移到中點時，小燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，此時燈泡正常發(fā)光，即燈泡兩端電壓為3V，由圖象可知，燈泡的額定電流是I滑片移到中點時R由I=UU根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，電源電壓U=故A錯誤；B．閉合S和S2，斷開S1，當(dāng)燈泡的功率為0.8W時，由圖乙和P=UIR由I=UR因串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，所以滑動變阻器的阻值R故B正確；C．閉合S和S1，斷開S2時，定值電阻R2和滑動變阻器R1是串聯(lián)的，電流表測量電路電流；因電流表的量程為0~0.6AP=故C錯誤；D．閉合S和S1，斷開S2，此時定值電阻R2和滑動變阻器R1是串聯(lián)的，假設(shè)此時電路中的電流為U根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，變阻器兩端的電壓U通電50s變阻器R1Q=當(dāng)I=U2RQ故D正確。故選BD?！踞槍毩?xí)12】（多選）如圖甲是小燈泡的IU圖象，將此燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)在電壓為4.5V的電路中（如圖乙），閉合開關(guān)，移動滑片P，當(dāng)小燈泡的功率為0.75W時，下列說法正確的是（）B．滑動變阻器R接入電路中的電阻為10ΩD．10s內(nèi)滑動變阻器R【答案】AC【詳解】A．當(dāng)小燈泡的功率為0.75W時，由圖甲以及根據(jù)P=UI可知，燈泡L兩端的電壓為2.5V，通過燈泡的電流為I=0.3A，即電流表的示數(shù)為0.3A，故A正確；B．根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器兩端的電壓為U由于串聯(lián)電路電流處處相等，根據(jù)R=UI可得，滑動變阻器R故B錯誤；C．由P=UI可得，電路消耗的總功率為P故C正確；D．由Q=UIt可得，滑動變阻器R在10s產(chǎn)生的熱量為Q=故D錯誤。故選AC?！踞槍毩?xí)13】（多選）如圖所示，電源電壓恒定不變。閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑片P由b端移到某點c的過程中，電壓表的示數(shù)由4V變?yōu)?V，電流表的示數(shù)由0.2A變?yōu)?.3A，由此可知（）A．電源電壓為3VB．R1的阻值為10D．滑片P在b端時，10s內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為4J【答案】BD【詳解】AB．由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)滑動變阻器的滑片P在b端時，電壓表的示數(shù)為4V，電流表的示數(shù)為0.2A，根據(jù)I=UR則電源電壓為U滑動變阻器的滑片P滑到c的過程中，電壓表的示數(shù)變?yōu)?V，電流表的示數(shù)變?yōu)?.3A，根據(jù)I=UR則電源電壓為U解得U=6V，R故A不符合題意，B符合題意；C．滑動變阻器滑片P在b端時，R1與R2串聯(lián)，電流最小，消耗的功率最小，此時電功率為P故C不符合題意；D．當(dāng)滑片P在b端時，10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為Q故D符合題意。故選BD?！踞槍毩?xí)14】（多選）疫情封控期間，保溫箱有效地解決了隔離餐送餐過程中容易失溫的問題。某品牌保溫箱內(nèi)加熱電路如圖所示，電源電壓恒定，S2為三檔旋鈕開關(guān)（金屬片M可分別撥至a、b、c處），電阻絲R1、R2規(guī)格相同且阻值不變，b為電阻絲R1的中點。這個保溫箱的低溫檔為12W，則（）A．開關(guān)S2接a時保溫箱的電功率最大B．該保溫箱利用了電流的熱效應(yīng)的原理C．保溫箱中溫擋和高溫擋功率分別為16W和24WD．若選擇低溫擋加熱，送餐2小時，保溫箱消耗的電能為24J【答案】BC【詳解】AC．由題知，兩電阻絲規(guī)格相同，設(shè)R1由P=U2R可知，在U一定時，R越小，電功率越大，R越大，電功率越小；由圖示電路圖可知，S2接a時兩電阻絲串聯(lián)，電路電阻最大，電功率最小，保溫箱處于低溫擋，當(dāng)S2接c時，只有電阻絲R2接入電路，電路電阻最小，電路電功率最大，保溫箱處于高溫擋；當(dāng)S2接b時，電阻絲R2與P則U所以保溫箱的高溫擋電功率為P保溫箱的中溫擋的電功率為P故C正確，A錯誤；B．保溫箱利用了電流通過導(dǎo)體會放出熱量的原理，即利用了電流的熱效應(yīng)，故B正確；D．已知保溫箱的低溫擋為P低溫=12W，由P=WW=故D錯誤。故選BC?！踞槍毩?xí)15】某電飯煲設(shè)有“加熱”和“保溫”兩檔，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電飯煲處于（填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)；若R1∶R2=1∶24，則電飯煲保溫和加熱各5min時產(chǎn)生的熱量之比為。【答案】加熱1∶25【詳解】[1]由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時，R2被S2短路，電路中電阻最小，由P=U[2]由題意可知，R1∶R2=1∶24，則R2=24R1保溫和加熱時，電源電壓不變，且加熱時間相同，則有U1∶U2=220V∶220V=1∶1，t1∶t2=5min∶5min=1∶1則電飯煲保溫和加熱各5min時產(chǎn)生的熱量之比Q【針對練習(xí)16】如圖所示的電路中R1:R2=3:5，則V1和V2的示數(shù)之比=，通電5minR1、R2產(chǎn)生的熱量Q1:Q2=?！敬鸢浮?:83:5【詳解】[1]由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表V2測兩電阻兩端的電壓之和，電壓表V1測R1兩端的電壓，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以I=I1=I2，由U=IR可得，V1和V2的示數(shù)之比U[2]由Q＝I2Rt可得，通電5min，R1Q【針對練習(xí)17】如圖所示的電路中，電阻絲R1=R3=10Ω，R2=R4=5Ω，電源電壓相等且不變。閉合開關(guān)S1、S2后，電路都正常工作，則在相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量最少的電阻絲是【答案】R2R1【詳解】[1]串聯(lián)電路中PP并聯(lián)電路中PP4由此可知P2<P1<P[2]電阻絲R1、R2都由同種材料制成且長度相同，因為R1>R2，所以電阻絲R1比較細。【針對練習(xí)18】如圖甲所示，小燈泡的額定電壓為2.5V，開關(guān)閉合后，小燈泡正常發(fā)光，圖乙是通過定值電阻R和小燈泡L的電流與電壓關(guān)系圖像，則小燈泡正常發(fā)光時的電流為A；通電10s，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為J。若將定值電阻R和小燈泡L并聯(lián)接在另一電源上，測得定值電阻R的電流為0.3A，則更換后的電源電壓為V，小燈泡此時的電阻為Ω?！敬鸢浮?.221.510【詳解】[1][2]如圖乙所示，在燈泡兩端電壓為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光時的電流為IL定值電阻R和小燈泡L，所以通過定值電阻的電流IR=IL如圖乙可知，定值電阻此時兩端的電壓為UR=1V通電10s，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為Q=W=URIRt=1V×0.2A×10s=2J[3][4]若將定值電阻R和小燈泡L并聯(lián)接在另一電源上，測得定值電阻R的電流為0.3A，如圖乙可知此時定值電阻R兩端的電壓為U由并聯(lián)電路的電壓特點可得電源電壓U=如圖乙，此時通過小燈泡L的電流為I則小燈泡L此時的電阻為R【針對練習(xí)19】如圖是兩擋空氣炸鍋內(nèi)部加熱部分的簡化電路，R1、R2均為發(fā)熱體，將開關(guān)S置于1、2兩位置時，空氣炸鍋處于不同的擋位。已知兩擋空氣炸鍋的高溫擋功率為1000W，R2阻值為110Ω。當(dāng)開關(guān)S置于2位置時，空氣炸鍋處于擋（選填“高溫”或“低溫”），此時電路中的電流是A；高溫擋正常工作30min產(chǎn)生的熱量是J，這些熱量能使質(zhì)量為【答案】低溫21.8×【詳解】[1][2]當(dāng)開關(guān)S置于1時，R1、R2并聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S置于2時，只有R2工作；根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知，并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻，所以當(dāng)開關(guān)S置于2位置時，只有R2工作，電路中的電阻最大，根據(jù)P=UI=[3]高溫擋正常工作30minQ[4]根據(jù)題意可知，水吸收的熱量Q一個標準大氣壓下，水的沸點是100℃，水的質(zhì)量m=【針對練習(xí)20】如圖是某保溫鞋電路的簡化圖，它具有加熱和保溫兩種狀態(tài)。電源電壓恒定為12V，發(fā)熱電阻R1=24Ω，調(diào)節(jié)電阻R1=76Ω。要使保溫鞋處于保溫狀態(tài)，應(yīng)閉合開關(guān)；保溫鞋處于加熱狀態(tài)，正常工作1min發(fā)熱電阻R1產(chǎn)生的熱量為J?！敬鸢浮縎360【詳解】[1]根據(jù)公式P=U2R[2]只有發(fā)熱電阻R1接入電路時電路處于加熱狀態(tài)，保溫鞋處于加熱狀態(tài)，正常工作1min發(fā)熱電阻R1產(chǎn)生的熱量Q=W=【針對練習(xí)21】如圖所示的電路中，R1的阻值為15Ω，閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.3A，電壓表的示數(shù)為3V，則R2的阻值為Ω，通過R1的電流為A，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量是J。【答案】100.236【詳解】由圖可知閉合開關(guān)S，該電路為R1和R2的并聯(lián)電路，電流表測通過R2的電流，電壓表測電源電壓；R2的阻值為R[2]通過R1的電流為I[3]通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量是Q【針對練習(xí)22】某電加熱器簡化電路如圖所示，R1、R2為發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，實現(xiàn)關(guān)、低、高檔的轉(zhuǎn)換。高溫檔的功率為1100W，低溫檔時R1的功率為44W。求：（1）當(dāng)旋轉(zhuǎn)型開關(guān)與觸點3、4接觸時，電加熱器處于（選填“關(guān)”、“低溫檔”或“高溫檔”）；（2）在該電加熱器的電熱槽中裝質(zhì)量為500g、初溫為12℃的水，用高溫檔正常加熱至沸騰，水需要吸收多少熱量？()若此過程中發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則需要加熱多長時間？()（電熱槽內(nèi)氣壓為標準大氣壓，c水=4.2×103J/(kg?℃)【答案】高1.848×105J168s【詳解】（1）[1]當(dāng)旋轉(zhuǎn)型開關(guān)與觸點2、3接觸時，兩電阻的串聯(lián)，而當(dāng)當(dāng)旋轉(zhuǎn)型開關(guān)與觸點3、4接觸時，只有一個電阻接入電路，而電源電壓不變，根據(jù)P=UI=U（2）[2][3]水需要吸收熱量Q水吸收的熱量為1.848×t=需要的時間為168s?！踞槍毩?xí)23】如圖甲所示的新型電飯鍋，其簡化電路如圖乙所示。R1和R2均為電熱絲，S1是自動控制開關(guān)。把電飯鍋接入220V的電路中，在電飯鍋工作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時間變化的圖像如圖丙所示，求：（1）電飯鍋的最大電功率；（2）電熱絲R2的阻值；（3）25min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）660W；（2）220Ω；（3）8.58×105J【詳解】解：（1）由乙電路圖可知，S和S1都閉合時，電阻R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，電路中的電流最大，由圖丙可知，電飯鍋的最大電流I=3A，則電飯鍋最大的電功率為P1=UI=220V×3A=660W（2）由乙電路圖可知，只閉合S時，電路為R1的簡單電路，電路中的電流較小，由丙圖可知，通過R1的電流I1=2A；S和S1都閉合時，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R2的電流為I2=II1=3A2A=1A因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I=UR可得，R（3）由圖可知25min內(nèi)電飯鍋的加熱時間為15min，產(chǎn)生的熱量為Q1=UIt1=220V×3A×15×60s=5.94×105J保溫時間為10min，產(chǎn)生的熱量為Q2=UI1t2=220V×2A×10×60s=2.64×105J所以25min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量為Q=Q1+Q2=5.94×105J+2.64×105J=8.58×105J答：（1）電飯鍋的最大電功率為660W；（2）電熱絲R2的阻值為220Ω；（3）25min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量為8.58×105J。【針對練習(xí)24】小華家買了一個家用電吹風(fēng)，其簡化電路如圖，主要技術(shù)參數(shù)如下表，電吹風(fēng)在額定電壓下工作，求：熱風(fēng)溫度50~75℃額定功率熱風(fēng)時：990W冷風(fēng)時：110W額定電壓220V質(zhì)量（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，通過電動機的電流是多大？（2）電熱絲工作時的電阻是多大？（3）電吹風(fēng)內(nèi)電動機的電阻是44Ω，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是多少？此時電動機效率為多少？【答案】（1）0.5A；（2）55Ω；（3）3300J，90%【詳解】解：（1）由圖知，當(dāng)開關(guān)置于BC時，只有電動機工作，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，由P=UI可得，此時通過電動機的電流I（2）當(dāng)開關(guān)置于AB時，電動機與電熱絲并聯(lián)，電動機和電熱絲同時工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，此時電熱絲的電功率為P電熱絲=P熱P冷=990W110W=880W電熱絲的電阻為R（3）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量為Q=I冷2RMt=(0.5A)2×44Ω×5×60s=3300J此時消耗的電能W=Pt=110W×5×60s=33000J產(chǎn)生的機械能W機=WQ=33000J3300J=29700J所以此時電吹風(fēng)的效率η=答：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，通過電動機的電流是0.5A；（2）電熱絲工作時的電阻是55Ω；（3）電吹風(fēng)內(nèi)電動機的電阻是44Ω，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是3300J，此時電動機效率為90%。【針對練習(xí)25】停課不停學(xué)，但長時間線上學(xué)習(xí)容易使眼睛疲勞。為了緩解眼睛疲勞，媽媽給小欣購買了一款電加熱眼罩，如圖甲所示，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表，請你解答下列問題：型號OEM額定充電（放電）電壓6V電池容量2400mAh（1）如圖乙是可以通過手動調(diào)節(jié)高、中，低三擋加熱的電熱眼罩工作原理圖，充電電池電壓U＝6V保持不變，電熱絲R1＝5Ω，電熱絲R2＝10Ω，當(dāng)眼罩在高溫擋工作時功率為多少？（2）若眼罩在中溫擋正常工作10分鐘，產(chǎn)生的熱量是多少？（3）現(xiàn)有兩個充電器，一個標注“輸出6V600mA”，另一個標注“輸出6V4A”，其中一個是快速充電器，假設(shè)快充充電效率為90%，選用快速充電器將電加熱眼罩的電池從零充滿需要多少分鐘？【答案】（1）10.8W；（2）4320J；（3）40【詳解】解：（1）由圖得，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S3接b時，S2閉合，R1與R2并聯(lián)，電路中電阻最小，為加熱擋；當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，S3接a時，定值電阻R1獨自工作，電路中電阻較大，為中溫擋；當(dāng)開關(guān)S1閉合，S3接a，S2斷開時，R1與R2串聯(lián)，電路中電阻最大，為保溫擋。當(dāng)眼罩在高溫擋工作時功率為P（2）若眼罩在中溫擋正常工作10分鐘，產(chǎn)生的熱量是Q=（3）電加熱眼罩的電池從零充滿儲存的電能W快充充電效率為90%，選用快速充電器將電加熱眼罩的電池從零充滿需要消耗的電能W由P=Wt與t=答：（1）當(dāng)眼罩在高溫擋工作時功率為10.8W；（2）若眼罩在中溫擋正常工作10分鐘，產(chǎn)生的熱量是4320J；（3）選用快速充電器將電加熱眼罩的電池從零充滿需要40分鐘。考點4：探究影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的因素①在探究熱量的多少與電流的關(guān)系時，應(yīng)控制兩個電阻絲的阻值相同，應(yīng)采用并聯(lián)多一個相同阻值的電阻；②在探究熱量的多少與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制通過兩個電阻絲的電流相同，應(yīng)采用串聯(lián)的方式。這里就應(yīng)用了控制變量法。實驗中電流產(chǎn)生的熱量不能直接觀察到，但熱量的變化可以用溫度的變化來感知。通過溫度計升高的示數(shù)或者U型管的高度差間接知道電流產(chǎn)生的熱量的多少，這是轉(zhuǎn)化法?！緦嶒?zāi)康摹垦芯侩娏魍ㄟ^導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)？【實驗方法】控制變量法，轉(zhuǎn)換法。【實驗原理】Q=I2Rt【實驗器材】密閉容器兩個、U形管兩個、導(dǎo)線若干、不同阻值電阻絲若干、電源?！緦嶒灢襟E】=1\*GB3①電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系如甲所示，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩個密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過兩段電阻絲的電流相同。通電一定時間后，比較兩個U形管中液面高度的變化。【實驗結(jié)論】在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多。=2\*GB3②電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系如乙所示，兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過兩容器中電阻的電流不同。在通電時間相同的情況下，觀察兩個U形管中液面高度的變化。【實驗結(jié)論】在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多。4.探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)考點（1）實驗采用煤油的目的：煤油比熱容小，在相同條件下吸熱溫度升高的快；而且是絕緣體。（2）被加熱材料選用空氣的原因：空氣受熱易膨脹，實驗現(xiàn)象更明顯。（3）選用加熱材料的要求：質(zhì)量、初溫、材料相同。（4）探究電熱與電流的關(guān)系是需控制電熱絲的電阻和通電時間相同，采用在其中一個電阻的兩端多并聯(lián)一個電阻的方式。探究電熱與電阻的關(guān)系是需控制電流和通電時間相同，采用串聯(lián)的方式；探究電熱與通電時間的關(guān)系時需控制電阻和電流相同，通過改變通電時間的長短的方式。（5）通過溫度計升高的示數(shù)或者U型管液面的高度差來比較熱量的多少.（6）U型管沒有明顯的高度差的原因：①電阻斷路或者短路；②裝置漏氣?！踞槍毩?xí)26】如圖是“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”的實驗裝置。兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再與另一個5Ω的電阻串聯(lián)，將其中兩個電阻按圖示分別置于兩個透明容器中，兩個容器中密封著等量的空氣，下列說法正確的是（）A．圖示中實驗是為了探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系B．該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少C．通電一段時間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大D．將圖示中左側(cè)5Ω電阻絲換成10Ω電阻絲后，可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系【答案】C【詳解】電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，研究與其中一個因素的關(guān)系時，要控制另外兩個因素不變；電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不易直接觀察，兩個透明容器中密封著等量的空氣，電阻絲產(chǎn)生熱量越多，氣體膨脹程度越大，故可通過U形管液面的高度差來反映電阻絲產(chǎn)生的熱量多少，采用了轉(zhuǎn)換法。AC．裝置中兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再與一個5Ω的電阻串聯(lián)，R1=R2，同一電路中通電時間相同；根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過R1的電流大于通過R2的電流，所以此實驗是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；由Q=I2Rt可知左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，通電一段時間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大，故A錯誤，C正確；B．根據(jù)轉(zhuǎn)換法，電阻絲產(chǎn)生熱量越多，氣體膨脹程度越大，故可通過U形管液面的高度差來反映電阻絲產(chǎn)生的熱量多少，故B錯誤；D．探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系要控制通電時間和通過的電流相同，因通過容器內(nèi)兩電阻的電流不同，不能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故D錯誤。故選C?！踞槍毩?xí)27】如圖所示為探究電流熱效應(yīng)的實驗，有關(guān)此實驗，下列說法中正確的是（）A．該實驗研究的是電流的熱效應(yīng)與電流大小的關(guān)系B．在實驗中不需要采用控制變量法C．觀察實驗現(xiàn)象可知：在其它條件相同時，電阻越大產(chǎn)生的熱量越少D．實驗中通過觀察U形管高度差來判斷電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少【答案】D【詳解】A．由圖知道，兩電阻絲串聯(lián)，電流相同，通電時間也相同，但電阻不同，故該實驗探究的是電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故A錯誤；B．電流產(chǎn)生熱量的多少，與電阻大小、電流大小和通電時間有關(guān)，研究其中一個因素對產(chǎn)生熱量的影響關(guān)系時，需要保持另外兩個物理量不變。采用的是控制變量法，故B錯誤；C．由Q=ID．實驗中是通過觀察溫度計示數(shù)的高低來判斷電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少，采用的是轉(zhuǎn)換法，故D正確。故選D。【針對練習(xí)28】如圖所示，在探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實驗裝置中，兩個透明容器中分別接入了電阻絲R1和R2，且密封著等量的空氣。將導(dǎo)線a和b接入電路進行實驗，下列說法正確的是（）A．U形管中液面的變化是由于液體的熱脹冷縮造成的B．實驗前要保證U形管中液面相平，此時U形管就是連通器C．若R1和R2阻值都是5Ω，則R1和R2產(chǎn)生的熱量之比是2∶1D．若R1和R2阻值是10Ω，也可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系【答案】D【詳解】A．根據(jù)轉(zhuǎn)換法，U形管中液面的變化是由于氣體的熱脹冷縮造成，故A錯誤；B．因U形管一端是封閉的，不是連通器，B錯誤；C．若R1和R2阻值都是5Ω，即兩容器內(nèi)的電阻均為5Ω，設(shè)通過左側(cè)容器內(nèi)的電阻的電流為I，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律可知，通過右側(cè)兩電阻的電流相等，根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，通過R2I，根據(jù)Q＝I2Rt可知，在電阻和通電時間相同的條件下，產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，故R1和R2產(chǎn)生的熱量之比是4∶1，故C錯誤；D．圖中右側(cè)兩電阻并聯(lián)后再與左側(cè)電阻串聯(lián)，若R1和R2阻值是10Ω，根據(jù)并聯(lián)和串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過左側(cè)容器中電阻的電流大小大于通過右側(cè)容器中電阻的電流，而通電時間相同，可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故D正確。故選D。【針對練習(xí)29】某同學(xué)想探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”，他連接了如圖所示的電路進行實驗，其中兩個完全相同的燒瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量相等、初溫均為25℃的煤油，阻值為5Ω和10Ω的電阻絲R1、R2。閉合開關(guān)一段時間后，記錄此時兩個溫度計的示數(shù)。根據(jù)上述實驗，下列說法中（）①此實驗可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系②此實驗可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系③此實驗可以探究電流產(chǎn)生的熱量與時間的關(guān)系④此實驗中用溫度計示數(shù)變化的大小反映產(chǎn)生熱量的多少A．只有①④正確 B．只有②④正確C．只有①③正確 D．只有①③④正確【答案】A【詳解】由圖可知，兩電阻絲串聯(lián)，則通過兩電阻絲的電流和通電時間是相同的，電阻不同，所以可以探究熱量與電阻的關(guān)系，故①正確，②③錯誤；電流通過電阻絲做功，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量被煤油吸收，煤油吸收熱量、溫度升高，所以，本實驗是通過溫度計的示數(shù)變化反映電流產(chǎn)生的熱量多少，故④正確。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。【針對練習(xí)30】如圖是探究“影響電流熱效應(yīng)因素”的實驗裝置，將R1、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶內(nèi)，且A．燒瓶內(nèi)選用比熱容較大的液體，可以使實驗現(xiàn)象更明顯B．該裝置可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系C．實驗中通過加熱時間長短來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少D．若要比較水和煤油的比熱容大小，只需將一個燒瓶內(nèi)的煤油換成等質(zhì)量的水即可【答案】B【詳解】A．燒瓶內(nèi)選用比熱容較小的液體，當(dāng)吸收相同熱量后，液體升高溫度較明顯，即可以使實驗現(xiàn)象更明顯，故A錯誤；B．該裝置中兩電阻絲串聯(lián)，電流相等、通電時間相同，兩電阻絲電阻不同，可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，故B正確；C．實驗中通過煤油溫度升高多少來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，故C錯誤；D．若要比較水和煤油的比熱容大小，應(yīng)將一個燒瓶內(nèi)的煤油換成等質(zhì)量的水，且使用相同的電阻絲進行加熱，故D錯誤。故選B?！踞槍毩?xí)31】（多選）如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，下列說法正確的是（）A．U形管液面高度變化是因為管中液體熱脹冷縮的緣故B．通電后透明容器中氣體的內(nèi)能增大是通過熱傳遞的方式C．圖乙所示的裝置可以用來探究電流產(chǎn)熱跟電阻大小的關(guān)系D．圖甲中，通電一段時間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1:2【答案】BD【詳解】A．電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量，使透明容器中空氣的溫度發(fā)生變化，U形管液面高度變化是因為管中空氣熱脹冷縮引起的，故A錯誤；B．通電后透明容器中氣體的內(nèi)能增大，是通過電熱絲將熱量傳遞給氣體，是通過熱傳遞的方式增大內(nèi)能的，故B正確；C．探究電流產(chǎn)熱跟電阻大小的關(guān)系，需要控制電流大小相同，圖乙中，右側(cè)兩個5Ω的電阻串聯(lián)后再與左側(cè)5Ω電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電路電流特點可知I左I因右側(cè)兩支路的電阻相等，故I1D．圖甲中，兩電阻串聯(lián)，電流相等，左右容器電阻之比為1:2，由Q=I故選BD?！踞槍毩?xí)32】（多選）如圖所示，兩個相同透明容器中密封著等量的空氣。用該裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)時，下列說法不正確的是（）A．用U形管中液面高度差反映電流產(chǎn)生熱量的多少B．通電后可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系C．通電后可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系D．通電一段時間后，左側(cè)U形管中液面高度差較大【答案】BD【詳解】A．電流產(chǎn)生的熱量越多，密封容器中的氣體膨脹得越大，故U形管中兩端側(cè)液面高度差越大。故A正確，不符合題意；B．此時兩電熱絲串聯(lián)，通過的電流相等。故本實驗不能探究電熱與電路大小的關(guān)系。故B錯誤，符合題意；C．本實驗可以控制電流與通電時間相同，但兩個電熱絲的電阻不同，故可以探究電熱與電阻的關(guān)系。故C正確，不符合題意；D．右邊容器中的電熱絲電阻大，根據(jù)焦耳定律Q=I故選D?！踞槍毩?xí)33】如圖所示為“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實驗的部分裝置，兩個相同的透明容器中封閉著等量的空氣。（1）實驗中通過觀察的變化來反映電阻產(chǎn)生熱量的多少，下列實驗中，也運用了這種實驗方法的是（填選項）；A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系

B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布（2）連接好電路后閉合開關(guān)，通電一段時間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，如圖甲所示，可以得到結(jié)論是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與有關(guān)；（3）如圖乙，該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟的關(guān)系，左右兩瓶電阻絲產(chǎn)生的熱量之比為?！敬鸢浮縐形管兩側(cè)的液面高度差B電阻電流4∶1【詳解】（1）[1][2]電阻絲產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，實驗中通過觀察U形管兩側(cè)的液面高度差的變化來反映電阻產(chǎn)生熱量的多少，利用了轉(zhuǎn)換法。A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，利用了控制變量法；B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布利用了轉(zhuǎn)換法。故選B。（2）[3]如圖甲所示，兩電阻串聯(lián)，通過兩電阻的電流和通電時間相同，電阻不同，通電一段時間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。（3）[4][5]如圖乙所示，兩瓶中裝有阻值相同的電熱絲，根據(jù)控制變量法，電阻和通電時間相同，通過兩瓶中電熱絲的電流不同，可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；圖乙中，右側(cè)兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再與左側(cè)的5Ω的電阻串聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)電路的電流特點可知，通過左側(cè)電阻的電流等于通過右側(cè)容器中電阻的電流的2倍，根據(jù)公式Q=I2Rt可知，通電后，甲乙中左、右電阻產(chǎn)生的熱量之比是4∶1。【針對練習(xí)34】利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。燒瓶中銅絲電阻小于鎳鉻合金絲電阻。（1）實驗中兩金屬絲產(chǎn)生熱量的多少是通過觀察反映出來的。這里采用的物理研究方法是法；（2）為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，A、B兩瓶中要裝入相等、初溫相同的同種液體。為了在較短時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，實驗時應(yīng)選用（選填“煤油”或“水”）裝在燒瓶中，是因為煤油的比水的??；（3）通電一定時間后，可以看到B瓶中煤油溫度升得高，這表明在相同時間內(nèi)，電流相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多?！敬鸢浮繙囟扔嬌叩氖緮?shù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量煤油比熱容大【詳解】（1）[1][2]電阻絲產(chǎn)生熱量的多少可以通過溫度計示數(shù)的變化反映出來，電阻絲產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)化為溫度計示數(shù)的變化，這種方法做轉(zhuǎn)換法。（2）[3]為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，A、B兩瓶中要裝入質(zhì)量相等、初溫相同的同種液體。[4][5]為了在較短時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，實驗時選用煤油而不選水，是因為煤油的比熱容小于水的比熱容，相同條件下，煤油吸熱升溫比水快。（3）[6]閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，兩電阻絲串聯(lián)的目的是控制通過電阻絲的電流與通電時間相同，由于B瓶中煤油溫度升得高，根據(jù)焦耳定律可知在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多?！踞槍毩?xí)35】小明想探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時間是否有關(guān)。他連接了如圖所示的電路進行實驗，其中兩個完全相同的燒瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油，以及阻值為R1和R2的電阻絲（（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移動到端；（選填“a”或“b”）（2）該實驗通過來反映電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這里用了（選填“等效替代法”或“轉(zhuǎn)換法”）；（3）通過大量實驗可得出：在電流和通電時間相同時，越大，電熱越；（4）如果想要研究電熱與電流的關(guān)系，除了圖示所示實驗器材外，（需要/不需要）添加秒表，再繼續(xù)進行實驗；（5）接著小明又想測阻值約為50歐的待測電阻，準備了電壓可調(diào)節(jié)的電源甲（4伏、6伏、8伏、10伏和12伏、14伏六檔）和電壓恒為4.5伏的電源乙各一個，電流表、電壓表和開關(guān)各1個，標有“10Ω??小明利用電源甲和電源乙分別設(shè)計了如圖1和2所示的兩種電路，為了測量更加準確，小明應(yīng)選擇圖（選填“1”或“2”）進行實驗。【答案】b溫度計示數(shù)的變化轉(zhuǎn)換法電阻大需要1【詳解】（1）[1]為保護電路安全，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，即b端。（2）[2][3]當(dāng)電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使煤油溫度升高，溫度計的示數(shù)上升，因此電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少可以用溫度計示數(shù)的變化量來反映，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。（3）[4][5]閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)，通過的電流相同，且R1<R2，通電一段時間后，b溫度計示數(shù)變化較大，則R2產(chǎn)生的熱量較多，由此可知：在電流、通電時間相同時，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。（4）[6]要研究電熱與電流的關(guān)系，必須控制定值電阻的阻值和通電時間相同，通過移動滑動變阻器滑片，改變通過電阻絲電流的大小，比較在通電時間相同時，其中某一燒瓶中溫度計的示數(shù)變化情況。為了保證某一電阻絲在電流不同時的通電時間相同，實驗中需要用秒表計時。（5）[7]小明應(yīng)選擇圖1進行實驗，理由是：選擇4.5V的電源乙實驗時，電路中電流的變化范圍為Δ電流表指針偏轉(zhuǎn)范圍小于電流表的分度值，很難讀出滑片在不同位置有明顯差異的電流值；選擇電源甲，電路中電流的變化范圍為Δ改變電源的電壓時，能夠明顯測量出幾組有差異的電流值，因此應(yīng)選擇圖1進行實驗。【針對練習(xí)36】某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)，他們用的實驗器材如圖所示，兩個透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個密閉容器中都有一段電阻絲。（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲中兩個容器內(nèi)的電阻絲連接到電路中：（2）實驗中是通過觀察來顯示容器內(nèi)空氣溫度的變化，選用空氣而不用水做實驗，是因為相對于水，空氣受熱更容易，可使U形管中液柱上升更快，實驗現(xiàn)象更明顯；（3）接好電路，閉合開關(guān)，通電一段時間后，（填“左”或“右”）側(cè)U形管中液面高度變化大，此實驗現(xiàn)象表明，在電流和通電時間均相同的情況下，越大，所產(chǎn)生的熱量越多；（4）讓兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部將一個相同阻值的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)（如圖乙所示），移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路中，重新做這個實驗，此時通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時間相同的情況下，觀察U形管中液面高度變化，由此得到的結(jié)論是：；（5）若將乙圖中右側(cè)兩個電阻并聯(lián)后一并放入容器內(nèi)，相同時間內(nèi)，U形管左右液面高度變化之比為（不考慮熱量損失）?！敬鸢浮?/p>

液面高度差的變化膨脹右電阻見解析2∶1【詳解】（1）[1]將滑動變阻器，兩相同的透明容器中的U形管，開關(guān)，逐一順次連接即可，滑動變阻的連線要注意一上一下，如下圖所示：（2）[2][3]電流產(chǎn)生的熱量不便于用眼睛直接觀察和測量，通過U形管內(nèi)液柱的高度差來反映，這種方法是初中物理常用的轉(zhuǎn)換法；要在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，即要求容器內(nèi)的物質(zhì)的體積變化較大，而空氣相對于水來說，受熱更容易膨脹，可以使U形管中液柱上升更快，實驗現(xiàn)象更明顯。（3）[4][5]因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩電阻絲串聯(lián)時通過它們的電流相等；閉合開關(guān)，通電一段時間后，右側(cè)U形管中液面高度變化大，右側(cè)電阻較大，電阻產(chǎn)生的熱量較多，可以得到在電流和通電時間均相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（4）[6]在乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5（5）[7]右側(cè)兩個電阻并聯(lián)后一并放入容器內(nèi)，容器內(nèi)總電阻R此時左側(cè)電阻和右側(cè)電阻是串聯(lián)的，則電流和通電時間都是相同的，根據(jù)焦耳定律的公式Q=IQ1∶Q2=5Ω∶2.5Ω=2∶1電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過液面高度差的變化來反映，即U形管左右液面高度變化之比為2∶1。【針對練習(xí)37】物理興趣小組利用課余時間做實驗探究影響電熱的因素，器材及電路如圖甲所示，其中R1=5Ω，R2=R3=10Ω。（1）只閉合S1可以探究電流產(chǎn)生熱量與的關(guān)系；電流產(chǎn)生熱量的多少可以通過U形管左右液面高度差反映出來，這種物理研究方法叫法。通電一段時間后，小剛發(fā)現(xiàn)兩個U形管的左右液面高度差如甲圖中所示，他指出實驗出現(xiàn)問題，建議停止實驗并檢查器材，若問題是出現(xiàn)在兩個空氣盒中的一個，那么是哪一個空氣盒出現(xiàn)了什么問題？答：。興趣小組排除原因后繼續(xù)實驗，一段時間，觀察到兩U形管液面如圖乙所示，表明在電流和通電時間相同的情況下，越大，產(chǎn)生的熱量越多；（2）閉合S1和S2，通過R1的電流是R2的2倍，左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差比右側(cè)更大，這說明（選填“電流”或“電阻”）對產(chǎn)生熱量的多少影響更大。若通過R1電流是1A，則1min內(nèi)R2發(fā)出的熱量是J。小明利用甲圖器材，再增加一個秒表，（選填“能”或“不能”）完成“電阻和通電時間一定時，電流對電熱的影響”的實驗探究?！敬鸢浮侩娮柁D(zhuǎn)換右邊空氣盒漏氣電阻電流150能【詳解】（1）[1]由圖可知，只閉合S1，R1、R2串聯(lián)，通過它們的電流及時間相等，R1小于R2，可以探究電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系。[2]電流產(chǎn)生熱量的多少無法直接觀察，可以通過U形管左右液面高度差反映出來，高度差越大，產(chǎn)生的熱量越多，這種物理研究方法叫轉(zhuǎn)換法。[3]通過一段時間后，由于電阻絲產(chǎn)生熱量，空氣盒中的空氣受熱膨脹，兩個U型管兩側(cè)液面都應(yīng)該出現(xiàn)高度差。由圖可知，右側(cè)U型管兩側(cè)液面高度仍然不變，可能是右側(cè)空氣盒密封不好，出現(xiàn)漏氣導(dǎo)致。[4]如圖乙所示，右側(cè)U型管兩側(cè)液面高度差比左側(cè)大，說明R2產(chǎn)生的熱量比R1多，表明在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（2）[5]閉合S1和S2，通過R1的電流是R2的2倍，而R1的阻值是R2的二分之一，通電時間相同，左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差比右側(cè)更大，這說明電流對產(chǎn)生熱量的多少影響更大。[6]若通過R1電流是1A，則通過R2的電流為0.5A，由焦耳定律可得，1min內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量是Q=I2R2t=(0.5A)2×10Ω×60s=150J[7]探究電流對電熱的影響，應(yīng)控制電阻和時間相同。如圖甲，先閉合S1、斷開S2，用秒表記錄通電時間及左側(cè)U型管液面的高度差；然后斷開S1，待左側(cè)U型管液面相平后，再閉合S1、S2，此時通過R1電流變大，通電時間與第一次相同，記錄左側(cè)U型管液面的高度差，通過比較兩次液面的高度差關(guān)系，就能探究出電流對電熱的影響。【針對練習(xí)38】為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)，小軍設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩種裝置，他將兩根阻值不同的電阻絲（R1＜R2）分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。（1）實驗中通過變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少；（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系，電路中將兩根電阻絲串聯(lián)的目的是控制電流和通電時間相等；（3）在裝置甲、乙的兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系；（4）甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，與（選填氣球字母標號）氣球相通的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多；（5）電烘箱高溫和低溫兩擋的調(diào)節(jié)是通過改變接入電路中電阻絲的長度來實現(xiàn)的。由上述實驗可知：低溫擋接入電路的電阻絲比高溫擋要（選填“長”或“短”）一些?！敬鸢浮繗馇蚺蛎浀某潭却笮‰娮桦娏鰿長【詳解】（1）[1]當(dāng)電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使瓶內(nèi)溫度升高，從而使氣球膨脹，根據(jù)氣球膨脹的程度大小可知電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法。（2）[2]甲中阻值不相等兩電阻串聯(lián)，則兩電阻中的電流相等，通電時間也相等，所以可探究電流產(chǎn)生熱量與電阻大小的關(guān)系。（3）[3]由乙圖可知兩電阻并聯(lián)，而B瓶與D瓶電阻相等，電壓不相等，則可知兩瓶中的電流不同，可探究電流產(chǎn)生的熱量與通過電流的關(guān)系。（4）[4]甲圖中兩電阻串聯(lián)，則通過兩電阻的電流相等，由焦耳定律可得，電阻大的電阻絲發(fā)熱較多，即B相通的電阻絲R2