專題12焦耳定律壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練

專題12焦耳定律壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練（解析版）1．如圖是研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，下列分析正確的是（）A．本次探究實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法和等效替代法 B．此實(shí)驗(yàn)必須把甲、乙兩圖接在電壓相同的電源兩端實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有科學(xué)性 C．為了探究電熱與電流的關(guān)系，應(yīng)該選擇乙實(shí)驗(yàn) D．通電相同的時(shí)間，甲裝置中左邊U形管的高度差更大【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、甲探究電流產(chǎn)生熱量與電阻關(guān)系中，控制了電流和通電時(shí)間相同；乙探究電流產(chǎn)生熱量與電流關(guān)系中，控制了電阻和通電時(shí)間相同，實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法；據(jù)試驗(yàn)裝置可知，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量使得容器中的空氣受熱膨脹，從而導(dǎo)致U形管中的液面會(huì)發(fā)生變化，故雖然熱量的多少不能直接觀察，但可以通過(guò)U形管液面高度差的變化來(lái)反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法，故A錯(cuò)誤；B、甲實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生熱量與電阻關(guān)系，乙實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生熱量與電流關(guān)系，兩實(shí)驗(yàn)沒(méi)有聯(lián)系，所以兩次實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必要控制電壓相同，故B錯(cuò)誤；C、乙實(shí)驗(yàn)，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同，但通過(guò)電阻的電流不同，所以研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故C正確；D、甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲串聯(lián)，則通過(guò)電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，右側(cè)電阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多；則右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多，甲裝置中右邊U形管的高度差更大，故D錯(cuò)誤。故選：C。2．圖所示的是探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，電流產(chǎn)生的熱量通過(guò)U形管中液面的高度差來(lái)反映。在兩個(gè)密閉容器中裝有質(zhì)量相等（選填“相等”或“不等”）的空氣，研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選用圖甲（選填“甲”或“乙”）所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在圖乙中容器外并聯(lián)了一個(gè)阻值相同的電阻絲，其目的是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。【答案】高度差；相等；甲；電流。【解答】解：（1）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映；（2）兩個(gè)密閉容器中裝有質(zhì)量相同的空氣，空氣的質(zhì)量和比熱相同，根據(jù)Q＝cm△t，溫度變化量相同，空氣吸收熱量相同；相同時(shí)間內(nèi)，空氣溫度升高越快，空氣吸收熱量越多，電流產(chǎn)生熱量越多；（3）圖甲中，兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中，電流相同，通電時(shí)間相同，電阻不同，所以探究是電流產(chǎn)生熱量跟電阻大小關(guān)系；（4）圖乙中，兩個(gè)相同的電阻串聯(lián)在電路中，通電時(shí)間和電阻相同，當(dāng)給其中一個(gè)并聯(lián)一個(gè)電阻時(shí)，電阻的電流改變，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系。故答案為：高度差；相等；甲；電流。3．為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)，王軍設(shè)計(jì)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(gè)完全相同的燒瓶中，并通過(guò)短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實(shí)驗(yàn)電源電壓不變。（1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電流產(chǎn)生的熱量多少是通過(guò)氣球膨脹的程度大小體現(xiàn)出來(lái)的，像這種用能直接觀測(cè)的量來(lái)顯示不容易直接觀測(cè)的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”。（2）如圖甲所示的裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；電阻絲R1和R2是串聯(lián)聯(lián)的，其目的是讓兩電阻通過(guò)的電流相等。（3）在裝置甲、乙的來(lái)兩次實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)比較相同時(shí)間里氣球B與D的變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。（4）在甲、乙兩裝置同時(shí)實(shí)驗(yàn)，在相同的通電時(shí)間里，與氣球C（填氣球字母標(biāo)號(hào)）相通的電阻絲產(chǎn)生熱量最多?！敬鸢浮浚?）氣球膨脹的程度大小；轉(zhuǎn)換法；（2）電阻；串聯(lián)；讓兩電阻通過(guò)的電流相等；（3）電流；（4）C?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使煤油溫度升高，從而使氣球膨脹，根據(jù)氣球膨脹的程度大小可知溫度升高的多少；轉(zhuǎn)換法是將不易觀察的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成較明顯的物理現(xiàn)象；（2）甲中兩電阻串聯(lián)，則兩電阻中的電流相等，則可知熱量應(yīng)由電阻有關(guān)，根據(jù)氣球膨脹的多少可知熱量的多少，則可知熱量與電阻大小的關(guān)系；（3）乙圖中兩電阻并聯(lián)，則B、D兩容器中的電流不同，而兩電阻絲的電阻相同，故探究的應(yīng)是熱量與電流的關(guān)系；（4）甲圖中兩電阻串聯(lián)，則通過(guò)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中發(fā)熱量要多；乙圖中兩電阻并聯(lián)，則電壓相等，由W＝?t可得，電阻小的發(fā)熱量要多，故C比D發(fā)熱量要多；而B(niǎo)、D電阻相等，由歐姆定律可得，B中電流小于D中電流，故D中熱量要比B中熱量多，故C中熱量最多；故答案為：（1）氣球膨脹的程度大??；轉(zhuǎn)換法；（2）電阻；串聯(lián)；讓兩電阻通過(guò)的電流相等；（3）電流；（4）C。4．為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)，王軍設(shè)計(jì)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(gè)完全相同的燒瓶中，并通過(guò)短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實(shí)驗(yàn)電源電壓不變。（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)氣球膨脹的程度大小變化來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，電路中將兩根金屬絲串聯(lián)的目的是電流和通電時(shí)間相等。（3）在裝置甲、乙的兩次實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)比較相同時(shí)間里氣球B與D的變化情況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。（4）甲、乙兩裝置同時(shí)實(shí)驗(yàn)，在相同的通電時(shí)間里，與C氣球（填氣球字母標(biāo)號(hào)）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(guò)改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由上述實(shí)驗(yàn)可知：低溫?fù)踅尤腚娐返碾娮杞z比高溫?fù)跻L(zhǎng)（填“長(zhǎng)”或“短”）一些?！敬鸢浮浚?）氣球膨脹的程度大?。唬?）電阻；電流和通電時(shí)間；（3）電流；（4）C；（5）長(zhǎng)?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使瓶?jī)?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(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法；（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(shí)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）由乙圖可知兩電阻并聯(lián)，而B(niǎo)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(guò)電流的關(guān)系；（4）甲圖中兩電阻串聯(lián)，則通過(guò)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發(fā)熱量要多；乙圖中兩電阻并聯(lián)，則電壓相等，由Q＝W＝t可得，電阻小的發(fā)熱量要多，故C比D相通的電阻絲R1發(fā)熱量要多；而B(niǎo)、D相通的電阻絲電阻相等，由歐姆定律可得，B相通的電阻絲電流小于D相通的電阻絲電流，故D相通的電阻絲熱量要比B相通的電阻絲熱量多，故C相通的電阻絲熱量最多。（5）根據(jù)W＝Pt＝UIt＝t，可知，為了節(jié)省電能接入電路中的總電阻要大，從而使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能較少，產(chǎn)生的熱量較少，溫度較低，所以電烘箱低溫?fù)踅尤腚娐返碾娮杞z比高溫?fù)跻L(zhǎng)。故答案為：（1）氣球膨脹的程度大??；（2）電阻；電流和通電時(shí)間；（3）電流；（4）C；（5）長(zhǎng)。5．小桂和小林同學(xué)為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖甲和乙所示的實(shí)驗(yàn)電路。（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察玻璃管中液面高度差的大小來(lái)判斷電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論：在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大（選填“大”或“小”），產(chǎn)生的熱量多。（3）該實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是：控制變量法和轉(zhuǎn)換法。采用圖乙的連接方式，其目的是為了控制兩根電阻絲的電阻和通電時(shí)間相等。（4）小桂同學(xué)想比較另兩個(gè)電熱絲A和B阻值的大小，利用圖甲的電路，用A、B分別取代5Ω和10Ω，發(fā)現(xiàn)A電阻對(duì)應(yīng)的液柱升高較快，則UA＞UB，RA＞RB．（均選填“＞”、“＜”或“＝”）【答案】（1）玻璃管中液面高度差的大??；（2）大；（3）控制變量法；控制兩根電阻絲的電阻和通電時(shí)間相等；（4）＞；＞。【解答】解：（1）電阻產(chǎn)生的熱量被空氣吸收，空氣吸熱體積膨脹，從而使U形管左右出現(xiàn)高度差，故可從玻璃管中液面高度差的大小判斷電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；（2）根據(jù)焦耳定律可知，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法；采用圖乙的連接方式，兩電阻絲串聯(lián)連接的目的是：控制兩根電阻絲的電阻和通電時(shí)間相等；（4）串聯(lián)電路有分壓作用，因?yàn)殡妷号c電阻成正比，所以UA＞UB；發(fā)現(xiàn)A電阻對(duì)應(yīng)的液柱升高較快，說(shuō)明A放出的熱量多，根據(jù)Q＝I2Rt可知，電流和通電時(shí)間時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以RA＞RB。故答案為：（1）玻璃管中液面高度差的大小；（2）大；（3）控制變量法；控制兩根電阻絲的電阻和通電時(shí)間相等；（4）＞；＞。6．據(jù)《生活報(bào)》訊，2017年4月14日起，插線板新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施，要求插線板的插孔須設(shè)置“保護(hù)門”，“保護(hù)門”可有效防止兒童將手指插入插孔而造成觸電事故，同時(shí)可避免灰塵長(zhǎng)期沉積而造成的內(nèi)部短路（選填“斷路”或“短路”）。在線材方面要求：如果最大工作電流16A的延長(zhǎng)線插座，導(dǎo)線的最小橫截面積由原來(lái)的1mm2增加到1.5mm2．請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)解釋增加導(dǎo)線橫截面積的好處?！敬鸢浮慷搪罚徊牧?、長(zhǎng)度相同的導(dǎo)線，橫截面積越大，電阻越小，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越少，采用橫截面積更大的導(dǎo)線可以避免外部絕緣皮過(guò)熱，引起火災(zāi)?！窘獯稹拷猓海?）灰塵長(zhǎng)期沉積會(huì)造成插座內(nèi)部短路，從而燒壞插座，“保護(hù)門”可以有效的防止這一安全隱患；（2）材料、長(zhǎng)度相同的導(dǎo)線，橫截面積越大，電阻越小，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越少，采用橫截面積更大的導(dǎo)線可以避免外部絕緣皮過(guò)熱，引起火災(zāi)。故答案為：短路；材料、長(zhǎng)度相同的導(dǎo)線，橫截面積越大，電阻越小，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越少，采用橫截面積更大的導(dǎo)線可以避免外部絕緣皮過(guò)熱，引起火災(zāi)。7．如圖所示，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V；當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2V，此后100s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為200J。下列結(jié)果正確的是（）A．電源電壓為10V B．R1的阻值為18Ω C．滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為9Ω D．R1先后兩次消耗的電功率之比4：3【答案】B?！窘獯稹拷猓篈BC、由電路圖可知R和R1串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓；設(shè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R，即當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，其阻值為R；當(dāng)滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，其阻值為；由題意可知，當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為4V，即UR＝4V，由歐姆定律可得此時(shí)電流為：I1＝，當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2V，即UR′＝UR+2V＝4V+2V＝6V，由歐姆定律可得此時(shí)電流為：I2＝，則前后兩次的電流之比為I1：I2＝：＝4：3﹣﹣﹣﹣﹣①，滑片置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得電源電壓為：U＝I1（R1+R）﹣﹣﹣﹣②，滑片置于滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，同理可得電源電壓為：U＝I2（R1+R）﹣﹣﹣﹣③，因電源電壓不變，聯(lián)立①②③解得R1＝R（即變阻器的最大阻值與R1的阻值相等）；當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，變阻器的最大電阻和R1串聯(lián)，且二者的阻值相等，UR′＝6V，由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，此時(shí)R1的電壓U1′＝UR′＝6V，則電源電壓U＝U1′+UR′＝6V+6V＝12V，故A錯(cuò)誤；此時(shí)100s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為200J，由Q＝W＝t可得R1的阻值：R1＝＝＝18Ω，則滑動(dòng)變阻器R的最大阻值也為18Ω，故B正確，C錯(cuò)誤；D、當(dāng)滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，R1消耗的電功率為：P1＝I12R1，當(dāng)滑片P置于滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，R1消耗的電功率為：P2＝I22R1，則R1先后兩次消耗的電功率之比為：＝＝（）2＝（）2＝，故D錯(cuò)誤。故選：B。8．某型號(hào)的電加熱器有高、低兩擋，其額定電壓為220V，內(nèi)部電路由發(fā)熱電阻R1、R2和開(kāi)關(guān)S1組成，其中R1＝44Ω。在不拆解內(nèi)部電路的情況下，小華用圖甲電路對(duì)其進(jìn)行測(cè)試：先閉合S，電流表的示數(shù)為1A；再閉合S1，電流表的示數(shù)變?yōu)?A。則低溫?fù)豕ぷ?min產(chǎn)生的熱量為13200J，R2的阻值為176Ω；小華又增加了一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，利用原有元件對(duì)該電加熱器的內(nèi)部電路改裝，改裝后的電路如圖乙，要使改裝后的電加熱器處于高溫?fù)?，開(kāi)關(guān)S1和S2的狀態(tài)應(yīng)分別是開(kāi)關(guān)S1閉合且S2接b；改裝后高溫?fù)醯墓β侍嵘?5%?！敬鸢浮?3200；176；開(kāi)關(guān)S1閉合且S2接b；25?！窘獯稹拷猓海?）若R1單獨(dú)接入電路中，則電路中的電流：I1＝＝＝5A，因先閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)電流表的示數(shù)為1A（低溫?fù)酰?，再閉合S1時(shí)電流表的示數(shù)變?yōu)?A（高溫?fù)酰?，高溫?fù)鯐r(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路，低溫?fù)鯐r(shí)，電路中的電流較?。?A），由歐姆定律可知此時(shí)電路的總電阻較大，則此時(shí)電路是R1與R2串聯(lián)，由以上分析可知，該電加熱器的內(nèi)部電路如下圖所示：該電加熱器低溫?fù)豕ぷ?min產(chǎn)生的熱量：W＝UIt＝220V×1A×60s＝13200J；（2）低溫?fù)鯐r(shí)R1與R2串聯(lián)，電路中的總電阻：R＝＝＝220Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝220Ω﹣44Ω＝176Ω；（3）利用原有元件對(duì)該電加熱器的內(nèi)部電路改裝，改裝后的電路如圖乙，由乙圖可知，開(kāi)關(guān)S1閉合且S2接b時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，總功率最大，電加熱器處于高溫?fù)?；開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)且S2接a時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，總功率最小，電加熱器處于低溫?fù)?，因并?lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，改裝后的高溫?fù)豕β剩篜高′＝+＝+＝1375W，而改裝前的高溫?fù)豕β剩篜高＝UI1＝220V×5A＝1100W，則改裝后高溫?fù)醯墓β侍嵘海剑?5%。故答案為：13200；176；開(kāi)關(guān)S1閉合且S2接b；25。9．如右圖所示電路，各電阻阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω，R4＝6Ω，在同一段時(shí)間內(nèi)放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3和Q4，則＝?！敬鸢浮俊！窘獯稹拷猓河蓤D知，R3和R4并聯(lián)，R3＝4Ω，R4＝6Ω，所以I3：I4＝R4：R3＝3：2，由此可知I3＝I，I4＝I，I1＝I2＝I，∵Q＝I2Rt，∴Q1＝I2R1t，Q2＝I2R2t，Q3＝（I）2R3t，Q4＝（I）2R4t＝＝＝＝。故答案為：。10．火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖。它有高、中、低三個(gè)加熱擋位，旋鈕開(kāi)關(guān)可以分別置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱。正常工作時(shí)，低溫?fù)豕β蕿楦邷負(fù)豕β实模琑1為242Ω，R2為60.5Ω。（忽略溫度對(duì)電阻的影響）（1）請(qǐng)指出開(kāi)關(guān)置于什么接線柱時(shí)，火鍋處于高溫?fù)?？?）R3的阻值是多少歐姆？電火鍋處于低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？（3）小明關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨(dú)立工作，用高溫?fù)跫訜釡?分鐘，電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)電火鍋是否正常工作？[電能表的銘牌上標(biāo)有3000r/（kW?h）]【解答】解：（1）當(dāng)旋鈕開(kāi)關(guān)置于“1和2”接線柱時(shí)，R2、R3串聯(lián)，電路電阻最大，根據(jù)P＝可知，電功率最小，火鍋處于低溫?fù)酰划?dāng)旋鈕開(kāi)關(guān)置于“2和3”接線柱時(shí)，R3被短路，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電路電阻較大，根據(jù)P＝可知，電功率較大，火鍋處于中溫?fù)酰划?dāng)旋鈕開(kāi)關(guān)置于“3和4”接線柱時(shí)，R1、R2并聯(lián)，電路電阻最小，根據(jù)P＝可知，電功率最大，火鍋處于高溫?fù)?。?）高溫?fù)鯐r(shí)的電功率：P高＝P1+P2＝+＝+＝1000W，由題意知，低溫?fù)豕β蕿楦邷負(fù)豕β实模矗篜低＝P高＝×1000W＝200W，由P＝可得，低溫?fù)鯐r(shí)電路總電阻：R＝＝＝242Ω，因串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，所以，R3的阻值：R3＝R﹣R2＝242Ω﹣60.5Ω＝181.5Ω。電火鍋處于低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝P低t＝200W×60s＝1.2×104J。（3）電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)，電火鍋消耗的電能：W′＝＝0.027kW?h＝9.72×104J，則電火鍋的功率：P′＝＝＝810W，因?yàn)殡娀疱伒膶?shí)際功率P′＜P高，所以，此時(shí)電火鍋不正常工作。答：（1）當(dāng)旋鈕開(kāi)關(guān)置于“1和2”接線柱時(shí)，火鍋處于低溫?fù)酰唬?）R3的阻值是181.5歐姆；電火鍋處于低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是1.2×104J焦耳；（3）此時(shí)電火鍋不正常工作。11．隨著國(guó)家大力倡導(dǎo)共享經(jīng)濟(jì)，大量的共享單車和電動(dòng)車出現(xiàn)在了馬路上。下表是一輛共享電動(dòng)車的銘牌上給出的技術(shù)參數(shù)。車型整車質(zhì)量最大載重電動(dòng)機(jī)輸出功率額定電壓額定電流26寸電動(dòng)車30kg120kg160W40V5.0A根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算：（1）該電動(dòng)機(jī)正常工作10分鐘，線圈產(chǎn)生的熱量。（2）該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻。（3）該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的效率?！窘獯稹拷猓海?）電動(dòng)機(jī)的輸入功率：P總＝UI＝40V×5A＝200W，由表中參數(shù)可知，電動(dòng)機(jī)的輸出功率：P出＝160W，內(nèi)部的發(fā)熱功率：P熱＝P總﹣P出＝200W﹣160W＝40W；電動(dòng)機(jī)正常工作10分鐘，線圈產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝P熱t(yī)＝40W×10×60s＝24000J；（2）由電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率：P熱＝P總﹣P出＝I2r，則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻：r＝＝＝1.6Ω；（3）電動(dòng)機(jī)的效率η＝＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。答：（1）該電動(dòng)機(jī)正常工作10分鐘，線圈產(chǎn)生的熱量為24000J。（2）該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻1.6Ω。（3）該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的效率為80%。12．如圖甲所示電路，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r0＝0.5Ω；電源電壓U＝3V，內(nèi)阻r＝1Ω（電源可以等效為圖乙中的理想電源和電阻的串聯(lián)）；閉合開(kāi)關(guān)后，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為0.2A．則電動(dòng)機(jī)工作1min時(shí)間內(nèi)：（1）電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量；（2）整個(gè)電路消耗的電能；（3）電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能?！窘獯稹拷猓海?）線圈產(chǎn)生的熱量Q＝I2r0t＝（0.2A）2×0.5Ω×60s＝1.2J；（2）整個(gè)電路消耗的電能W＝UIt＝3V×0.2A×60s＝36J；（3）由于電源內(nèi)部有電阻，則電源內(nèi)部電阻產(chǎn)生的熱量為Q′＝I2rt＝（0.2A）2×1Ω×60s＝2.4J，產(chǎn)生的機(jī)械能：E機(jī)械＝W﹣Q﹣Q′＝36J﹣1.2J﹣2.4J＝32.4J。答：（1）電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為1.2J；（2）整個(gè)電路消耗的電能為36J；（3）電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能為32.4J。13．如圖甲所示，是某種電熱飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路示意圖。圖乙是它的有關(guān)參數(shù)，它由加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開(kāi)關(guān)S0自動(dòng)控制）。在用電高峰期，該飲水機(jī)的實(shí)際工作電壓只有200V，加熱效率為80%．（c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，忽略溫度對(duì)電阻的影響）則下列說(shuō)法正確的是（）A．溫控開(kāi)關(guān)S0斷開(kāi)時(shí)為加熱狀態(tài) B．根據(jù)有關(guān)參數(shù)可知，R1的阻值為40Ω，R2的阻值為1210Ω C．當(dāng)飲水機(jī)在用電高峰期給水加熱，它的實(shí)際功率為1000W D．若在用電高峰期將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，所需時(shí)間為504s【答案】C?！窘獯稹拷猓海?）由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S0斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路電阻較大；開(kāi)關(guān)S0閉合時(shí)，只有電阻R1接入電路；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S0閉合時(shí)，電路中的電阻較小，由P＝可知，電壓一定時(shí)，電熱飲水機(jī)功率較大，處于加熱狀態(tài)；當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S0斷開(kāi)時(shí)，電路阻值較大，電功率較小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；（2）電熱飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，由P＝可得，R1的電阻：R1＝＝＝40Ω，電飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，則電路中的總電阻：R總＝＝＝1210Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的電阻：R2＝R總﹣R1＝1210Ω﹣40Ω＝1170Ω，故B錯(cuò)誤；（3）當(dāng)飲水機(jī)在用電高峰期給水加熱，它的實(shí)際功率：P實(shí)＝＝＝1000W，故C正確；（4）裝滿水箱時(shí)水的體積：V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，由ρ＝得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J，由η＝×100%可得，消耗的電能：W＝＝＝6.3×105J，由P＝可得，加熱時(shí)間：t′＝＝＝630s，故D錯(cuò)誤。故選：C。14．如圖所示是某“養(yǎng)生壺”工作電路圖．它有高溫、中溫、低溫三個(gè)擋位，其低溫?fù)醯墓β蕿?75W，其中R1、R2為發(fā)熱電阻，R2＝88Ω。則它的發(fā)熱電阻R1為88Ω，在額定電壓下用高溫?fù)跫訜?kg水，使其溫度從20℃上升到80℃，加熱過(guò)程中電流做的功為7.56×105J。[不計(jì)熱量損失，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】88；7.56×105?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接B、S1斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)；當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接B、S1閉合時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路；當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接A、S1閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)；因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個(gè)分電阻，并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻，所以，當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接B、S1斷開(kāi)時(shí)電路的總電阻最大，當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接A、S1閉合時(shí)電路中的總電阻最小，由P＝UI＝可知，電源的電壓一定時(shí)，電路的總電阻越大，總功率越小，反之越大，則當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接A、S1閉合時(shí)養(yǎng)生壺處于高溫?fù)?，?dāng)開(kāi)關(guān)S2接B、S1斷開(kāi)時(shí)養(yǎng)生壺處于低溫?fù)酰?dāng)開(kāi)關(guān)S2接B、S1閉合時(shí)養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?，由P＝UI＝可得，低溫?fù)鯐r(shí)電路的總電阻：R總＝＝＝176Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，發(fā)熱電阻R1的阻值：R1＝R總﹣R2＝176Ω﹣88Ω＝88Ω；（2）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×3kg×（80℃﹣20℃）＝7.56×105J。故答案為：88；7.56×105。15．小明家新買了一臺(tái)電熱水器，下表是該熱水器的一些技術(shù)參數(shù)。型號(hào)FED﹣H50額定電壓220V最大水量50L額定功率2000W現(xiàn)將水箱中裝滿水，通電后正常工作40min，水溫從25℃升高到45℃．在此過(guò)程中，求：（1）熱水器中電熱絲在正常工作時(shí)的電阻值24.2Ω；（2）水所吸收的熱量4.2×106J．（c水＝4.2×103J/（kg?℃）】【答案】24.2；4.2×106?！窘獯稹拷猓海?）由P＝可得，電熱絲的電阻：R＝＝＝24.2Ω；（2）水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg；水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（45℃﹣25℃）＝4.2×106J；故答案為：24.2；4.2×10616．如圖所示是某品牌電燉鍋的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，電燉鍋上有1100W和400W兩擋功率，擋位可自動(dòng)調(diào)節(jié)，其工作過(guò)程是：按下開(kāi)關(guān)，自動(dòng)選擇1100W檔將湯煮至100℃，然后自動(dòng)跳至400W進(jìn)行保溫慢燉，設(shè)湯的初溫為20℃，質(zhì)量為2.5kg，湯的比熱容為4.0×103J/（kg?℃），求：（1）若電燉鍋將湯從初溫加熱至100℃耗時(shí)15min，在此過(guò)程中湯吸收的熱量是多少？（2）電燉鍋進(jìn)入保溫慢燉時(shí)，開(kāi)關(guān)S會(huì)自動(dòng)跳至“a”或“b”哪個(gè)位置？試說(shuō)明理由。（3）R的阻值是多少？【解答】解：（1）由比熱容公式得，電燉鍋將湯從初溫20℃加熱至100℃過(guò)程中，湯吸收的熱量為：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8×105J；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，電路的總電阻為：Ra＝R1，當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，電阻R和R1串聯(lián)，電路的總電阻為：Rb＝R+R1，即Ra＜Rb，由P＝可知，保溫?fù)醯墓β时燃訜釗跣。援?dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，電燉鍋進(jìn)入保溫慢燉；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，電燉鍋處于加熱擋，由P＝得，R1的電阻為：R1＝＝＝44Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，電阻R和R1串聯(lián)，電路的總電阻為：Rb＝R+R1，電燉鍋進(jìn)入保溫?fù)?，由P＝得，Rb的電阻為：Rb＝＝＝121Ω，所以，R的阻值為：R＝Rb﹣R1＝121Ω﹣44Ω＝77Ω。故答案為：（1）湯吸收的熱量為8×105J；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，電燉鍋進(jìn)入保溫?fù)酰灰驗(yàn)殚_(kāi)關(guān)接b時(shí)，電路的總功率比接a時(shí)??；（3）R的阻值是77Ω。17．下圖是某美發(fā)用電吹風(fēng)電路原理圖，R1、R2為電熱絲，M為電動(dòng)機(jī)。閉合S1，開(kāi)關(guān)S2分別接通ab、bc、cd時(shí)可實(shí)現(xiàn)冷風(fēng)、暖風(fēng)和熱風(fēng)轉(zhuǎn)換。電吹風(fēng)部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。求：（1）電熱絲R1的電阻值。（2）已知R2阻值為44Ω，求吹熱風(fēng)時(shí)電吹風(fēng)的額定功率。（3）電吹風(fēng)出風(fēng)口的橫截面積為3×10﹣3m2，正常工作出風(fēng)口風(fēng)速為10m/s，則吹暖風(fēng)時(shí)，吹出來(lái)的風(fēng)的溫度升高了多少？空氣的比熱容取1.0×103J/（kg?℃），空氣的密度取1.0kg/m3，不計(jì)熱量損失。額定電壓220V額定功率冷風(fēng)暖風(fēng)熱風(fēng)88W638W【解答】解：由圖知，閉合S1，開(kāi)關(guān)S2接通ab時(shí)，電阻絲不連入，只吹冷風(fēng)；開(kāi)關(guān)S2接通bc時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電阻絲R1并聯(lián)，連入電阻較大，由P＝可知此時(shí)加熱功率較小，送出的是暖風(fēng)；開(kāi)關(guān)S2接通cd時(shí)，電動(dòng)機(jī)、電阻絲R1、電阻絲R2并聯(lián)，連入電阻較小，由P＝可知此時(shí)加熱功率較大，送出的是熱風(fēng)。（1）閉合S1、開(kāi)關(guān)S2接通bc時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電阻絲R1并聯(lián)，送出的是暖風(fēng)，則電阻絲R1的功率：PR1＝638W﹣88W＝550W，由P＝可得，電熱絲R1的電阻值：R1＝＝＝88Ω；（2）開(kāi)關(guān)S2接通cd時(shí)，電動(dòng)機(jī)、電阻絲R1、電阻絲R2并聯(lián)，送出的是熱風(fēng)，電阻絲R2的功率：PR2＝＝＝1100W，吹熱風(fēng)時(shí)電吹風(fēng)的額定功率：P熱＝P暖+PR2＝638W+1100W＝1738W；（3）由題知，電吹風(fēng)出風(fēng)口的橫截面積S＝3×10﹣3m2，出風(fēng)口風(fēng)速v＝10m/s，則時(shí)間t內(nèi)吹出風(fēng)的體積：V＝Svt，吹出風(fēng)的質(zhì)量：m＝ρV＝ρSvt，空氣吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝cρSvt×△t，吹暖風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的熱量：Q放＝WR1＝PR1t＝550W×t，不計(jì)熱量損失，Q吸＝Q放，即：cρSvt×△t＝550W×t，化簡(jiǎn)可得：cρSv△t＝550W，代入數(shù)據(jù)有：1.0×103J/（kg?℃）×1.0kg/m3×3×10﹣3m2×10m/s×△t＝550W，解得升高的溫度：△t≈18.3℃。答：（1）電熱絲R1的電阻值為88Ω；（2）吹熱風(fēng)時(shí)電吹風(fēng)的額定功率為1738W；（3）吹暖風(fēng)時(shí)，吹出來(lái)的風(fēng)的溫度升高了18.3℃。18．如圖1甲是一臺(tái)常用的電熱飲水機(jī)，乙圖是它的電路原理圖，如表是它的銘牌數(shù)據(jù)，電路的工作原理是S是溫控開(kāi)關(guān)，R1是加熱電阻，R2是定值電阻。當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，R1接入電路，電路處于加熱狀態(tài)；當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S自動(dòng)從a切換到b，電路處于保溫狀態(tài)，（R1R2阻值不隨溫度變化而變化）水桶容量20L熱水箱容量1L額定電壓220V額定加熱功率440W額定保溫功率44W（1）根據(jù)上述要求，請(qǐng)?jiān)趫D乙中將電路圖連接完整。（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大？（3）保溫功率是指整個(gè)電路消耗的功率。飲水機(jī)正常工作時(shí)，在保溫狀態(tài)下，R1的功率是多少？（4）飲水機(jī)正常工作時(shí)，將熱水箱中的水從10℃加熱到98℃，需要20min．求此加熱過(guò)程中，飲水機(jī)的加熱效率？（5）在用電高峰期，讓飲水機(jī)單獨(dú)工作加熱水，觀察標(biāo)有“3000R/kW?h”字樣的電能表在6min內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了120轉(zhuǎn)，則此時(shí)飲水機(jī)的實(shí)際加熱功率為400W，實(shí)際電壓＜額定電壓（選填“＞”“＝”“＜”），原因是由于用電高峰期輸送導(dǎo)線兩端有較大的電壓。（6）如圖2所示是電熱飲水機(jī)的三腳插頭和三孔插座。插頭上標(biāo)有字母E的導(dǎo)線要和飲水機(jī)的金屬外殼相連；飲水機(jī)正常工作時(shí)插頭上標(biāo)有字母L、N的兩腳間的電壓是220V?！敬鸢浮浚?）電路圖如上圖。（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是2A；（3）飲水機(jī)正常工作時(shí)，在保溫狀態(tài)下，R1的功率是4.4W；（4）此加熱過(guò)程中，飲水機(jī)的加熱效率為62%；（5）440；＜；由于用電高峰期輸送導(dǎo)線兩端有較大的電壓。（6）金屬外殼；220?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，R1接入電路，電路處于加熱狀態(tài)；當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S自動(dòng)從a切換到b，處于保溫狀態(tài)，根據(jù)公式P＝可知，保溫狀態(tài)下電阻應(yīng)變大，所以由電路圖知，可以將電阻R1與R2串聯(lián)接入電路，如圖：（2）加熱時(shí)，由P＝UI得：飲水機(jī)的工作電流I加熱＝＝＝2A；（3）由I＝得：在加熱狀態(tài)下，R1＝＝＝110Ω；由P＝UI得：在保溫狀態(tài)下，飲水機(jī)的工作電流I保溫＝＝＝0.2A；則在保溫狀態(tài)下，R1的功率P1＝（I保溫）2R1＝（0.2A）2×110Ω＝4.4W；（4）水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，水吸收的熱量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（98℃﹣20℃）＝3.276×105J；加熱時(shí)，飲水機(jī)做功W電＝P加t＝440W×20×60s＝5.28×105J，飲水機(jī)的效率η＝×100%＝×100%≈62%；（5）轉(zhuǎn)120轉(zhuǎn)消耗的電能W＝×120R＝0.04kW?h，此時(shí)消耗的實(shí)際功率P實(shí)＝＝＝0.4kw＝400W＜440W，所以P實(shí)＜P額，由于電阻絲的阻值不變，根據(jù)P＝可知：實(shí)際電壓小于額定電壓，原因是由于用電高峰期輸送導(dǎo)線兩端有較大的電壓；（6）三腳插頭的E號(hào)腳與用電器外殼相連，當(dāng)三腳插頭插入三孔插座時(shí)，三腳插頭的E號(hào)腳與三孔插座的E號(hào)相連，使金屬外殼與大地相連通，若金屬外殼的用電器外殼帶電，電流會(huì)通過(guò)地線導(dǎo)入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生；L、N腳分別連接電路的零線和火線，兩腳間的電壓就是火線和零線之間的電壓，即220V。答：（1）電路圖如上圖。（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是2A；（3）飲水機(jī)正常工作時(shí)，在保溫狀態(tài)下，R1的功率是4.4W；（4）此加熱過(guò)程中，飲水機(jī)的加熱效率為62%；（5）440；＜；由于用電高峰期輸送導(dǎo)線兩端有較大的電壓。（6）金屬外殼；220。19．如圖所示是“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．U形管液面高度變化是因?yàn)槿萜髦袣怏w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(guò)做功的方式改變的 C．圖甲中，通電一段時(shí)間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1：2 D．圖乙所示的裝置可以用來(lái)探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少跟電流大小的關(guān)系【答案】B?！窘獯稹拷猓篈.電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不能直接顯示出來(lái)，容器中空氣會(huì)由于熱脹冷縮而出現(xiàn)高度差，由此反映出產(chǎn)生的熱量多少，故選項(xiàng)A說(shuō)法正確；B.容器中氣體的內(nèi)能增大是通過(guò)電阻絲將熱量傳遞給氣體的，故氣體內(nèi)能增大是通過(guò)熱傳遞的方式改變的，故選項(xiàng)B說(shuō)法錯(cuò)誤；C.甲圖中電阻之比為：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；串聯(lián)電路中電流相等，故電流之比為：I1：I2＝1：1；圖甲中電阻產(chǎn)生熱量之比為：＝＝＝，故C正確；D.圖乙中容器中電阻相等，根據(jù)串并聯(lián)電路關(guān)系可知，他們的電流不等，并聯(lián)電阻支路中電流為干路電流的一半，兩邊容器中電阻的電流不同，可以用來(lái)探究產(chǎn)生熱量與電流大小的關(guān)系，故選項(xiàng)D說(shuō)法正確。故選：B。20．（1）甲圖是小劉完成“探究物質(zhì)吸熱升溫的屬性”實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中，沙子和水吸熱的多少是通過(guò)加熱時(shí)間（填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）來(lái)反映的，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的變亮控制包括：采用相同的加熱方法（如酒精燈火焰的大小，與燒杯底的距離，相同的燒杯）、物質(zhì)的質(zhì)量相同。（2）乙圖是小紅探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置，她發(fā)現(xiàn)B（填“A”或“B”）燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高較快，這表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，為了使看到的現(xiàn)象更明顯，小紅把實(shí)驗(yàn)裝置作了一些改動(dòng)，將瓶中煤油加滿，用細(xì)玻璃管代替溫度計(jì)做實(shí)驗(yàn)，過(guò)了一段時(shí)間，看到細(xì)玻璃管內(nèi)的液面明顯上升，下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)中也用到這種方法ABCA．將不同的電阻絲分別接到同一電路中，通過(guò)比較電流的大小來(lái)比較電阻的大小；B．將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過(guò)乒乓球被彈開(kāi)顯示音叉在振動(dòng)；C．讓不同的紙錐從相同高度同時(shí)下落，通過(guò)落地的先后判斷運(yùn)動(dòng)的快慢?！敬鸢浮浚?）加熱時(shí)間；物質(zhì)的質(zhì)量；（2）B；電流；大；ABC?！窘獯稹拷猓海?）在此實(shí)驗(yàn)中，沙子和水吸熱的多少是通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)反映的；實(shí)驗(yàn)中需控制加熱方法相同、物質(zhì)的質(zhì)量相同、物質(zhì)升高的溫度相同，并比較加熱時(shí)間的長(zhǎng)短，得出吸收熱量的多少。（2）實(shí)驗(yàn)中，小明和小麗發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高較快。這表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；本題通過(guò)液面高度的上升來(lái)反應(yīng)溫度的變化，采用了轉(zhuǎn)換法，轉(zhuǎn)換法常用來(lái)演示一些不易觀察的現(xiàn)象，A、將不同的電阻絲分別接到同一電路中，通過(guò)比較電流的大小來(lái)比較電阻的大小，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；B、將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過(guò)乒乓球被彈開(kāi)顯示音叉在振動(dòng)，采用了轉(zhuǎn)換法；C、讓不同的紙團(tuán)從相同高度同時(shí)下落，通過(guò)落地的先后判斷運(yùn)動(dòng)的快慢，采用了轉(zhuǎn)換法；故答案為：（1）加熱時(shí)間；物質(zhì)的質(zhì)量；（2）B；電流；大；ABC。21．某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)。他們用的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲。（1）透明容器中密封一定量的空氣的優(yōu)點(diǎn)是空氣受熱容易膨脹，便于實(shí)驗(yàn)觀察；實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U形管液面高度的變化，可以比較電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法。（2）圖甲中將兩段阻值不同的電阻絲串聯(lián)（填電路連接方式），是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的大小的關(guān)系，這種研究方法叫控制變量法法。（3）將圖甲閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后，右（填“左”或“右”）側(cè)U形管中液面高度變化大；通電一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)圖甲中的U形管的液面高度幾乎不變，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是空氣盒氣密性不好。（4）讓兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部將一個(gè)相同阻值的電阻和這個(gè)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(gè)實(shí)驗(yàn)。此時(shí)通過(guò)兩容器中電阻的電流不同，在通電時(shí)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)論是在電阻和時(shí)間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多?！敬鸢浮浚?）空氣受熱容易膨脹，便于實(shí)驗(yàn)觀察；轉(zhuǎn)換法；（2）串聯(lián)；電阻；控制變量法；（3）右；空氣盒氣密性不好；（4）在電阻和時(shí)間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多?！窘獯稹拷猓海?）透明容器中密封一定量的空氣的優(yōu)點(diǎn)是空氣受熱容易膨脹，便于實(shí)驗(yàn)觀察；電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；（2）由甲圖可知，兩段阻值不同的電阻絲串聯(lián)，通過(guò)兩電阻絲的電流相同、通電時(shí)間相同，由焦耳定律可知，該實(shí)驗(yàn)研究的是：當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中控制電流相同、通電時(shí)間相同，采用的控制變量法；（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩電阻絲串聯(lián)時(shí)通過(guò)它們的電流相等；由Q＝I2Rt可知，在電路和通電時(shí)間相同時(shí)，右側(cè)電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，密閉空氣吸收熱量后，體積膨脹，右側(cè)氣體膨脹更大所以右側(cè)中的液面較高；通電一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)圖甲中的U形管的液面高度幾乎不變，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是空氣盒氣密性不好；（4）在乙裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，B端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右＝I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右＝I1+I2，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，I1＝I2，所以右邊容器中的通過(guò)電阻的電流是左側(cè)通過(guò)電流的一半，根據(jù)U形管液面的高度可知，電流越大，熱量越多；故結(jié)論為：在電阻和時(shí)間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。故答案為：（1）空氣受熱容易膨脹，便于實(shí)驗(yàn)觀察；轉(zhuǎn)換法；（2）串聯(lián)；電阻；控制變量法；（3）右；空氣盒氣密性不好；（4）在電阻和時(shí)間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。22．小明和小麗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”。（1）如圖所示，質(zhì)量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段材料與長(zhǎng)度均相同的金屬絲，已知甲電阻比較小，則兩根金屬絲中橫截面積較大的是甲（選填“甲”或“乙”）；（2）實(shí)驗(yàn)中，小明和小麗發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高較快，這表明：在電流和時(shí)間均相等的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）小明提議利用該裝置改做“比較水和煤油比熱容的大小”的實(shí)驗(yàn)，則他們應(yīng)將其中一燒瓶中的煤油換成質(zhì)量、溫度均相等的水，并使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的電阻相等；水和煤油吸熱的多少是通過(guò)加熱時(shí)間來(lái)反映的（選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水的溫度上升得慢，表明煤油的比熱容比較小?！敬鸢浮浚?）甲；（2）電流；時(shí)間；大；（3）相等；加熱時(shí)間；煤油?！窘獯稹拷猓海?）兩電阻材料和長(zhǎng)度相同，已知甲電阻比乙電阻小，所以甲金屬絲的橫截面積大；（2）兩電阻串聯(lián)，電流、通電時(shí)間相等，由焦耳定律Q＝I2Rt得，電阻大（乙瓶中的金屬絲電阻大）的在相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量多，升高的溫度快；所以是乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高較快；（3）要比較水和煤油的比熱容，則應(yīng)讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量（加熱時(shí)間）相等，由溫度的變化大小得出比熱容