15.3電熱器電流的熱效應(yīng)（一）焦耳定律

15.3電熱器電流的熱效應(yīng)（一）——焦耳定律1．將電能輸送到幾百千米之外的用戶，在輸電線上會有能量的損耗，這主要是由于電流的效應(yīng)引起的。某段輸電線路的總電阻為0.5Ω，輸送電流為100A，每輸電1min這段線路便會損耗J的電能?！敬鸢浮繜?×105【解析】[1]電流在輸送時，由于電流的熱效應(yīng)，導(dǎo)線發(fā)熱，引起能量的損失。[2]這段輸電線上產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt＝（100A）2×0.5Ω×60s＝3×105J。2．為了探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”，小明將兩段阻值不同的電阻絲R1、R2分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩套裝置，所用蓄電池電壓相等且保持不變，R1＜R2，各燒瓶的煤油質(zhì)量相等，初溫相同；甲裝置可以探究電熱與是否有關(guān)；通電時間相同，比較a和c可以探究電熱與的關(guān)系；在相同的通電時間內(nèi)，四個燒瓶中（填序號）溫度計示數(shù)最高?！敬鸢浮侩娮桦娏鱟【解析】[1]圖甲裝置中，R1、R2串聯(lián)，由串聯(lián)電路的電流特點可知，通過R1、R2的電流相等，此時電流和通電時間都相同，R1＜R2，所以探究電熱與電阻是否有關(guān)。[2]a燒瓶和c燒瓶中電阻絲的阻值相同，由串并聯(lián)電路的電壓特點可知a燒瓶和c燒瓶中電阻絲兩端的電壓不同，由歐姆定律可知，通過a燒瓶和c燒瓶中電阻絲的電流不同，所以在通電時間相同時，比較a和c可以探究電熱與電流的關(guān)系。[3]甲圖中R1、R2串聯(lián)，通過R1、R2的電流相等，由可知，在電流和時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，因為R1＜R2，所以Qa＜Qb；乙圖中R1、R2并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電壓特點可知，R1、R2兩端的電壓相等，由可知，在電壓和時間相同時，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多，因為R1＜R2，所以Qc>Qd；由串并聯(lián)電路的電壓特點可知，甲圖中R2兩端的電壓小于電源電壓，乙圖中R2兩端的電壓等于電源電壓，即U2甲＜U2乙，由可知，在電阻和時間相同時，電壓越大，產(chǎn)生的熱量越多，因此Qb<Qd，則Qa＜Qb<Qd<Qc，因此c產(chǎn)生的熱量多，所以它的溫度計示數(shù)最高。3．如圖是探究焦耳定律的實驗裝置，已知R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω，只閉合S1可以探究電流產(chǎn)生熱量與的關(guān)系，若通過R1的電流為0.2A，1min內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量為J。閉合S1和S2，左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差比右側(cè)更大，表明（填“電流”或“電阻”）對電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量影響更大?！敬鸢浮侩娮?4電流【解析】[1]由圖可知，只閉合S1時，R1、R2串聯(lián)電流和通電時間相等，電阻不同，所以可以探究電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系。[2]1min內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量為Q＝I2R1t＝（0.2A）2×10Ω×1×60s＝24J。[3]圖中液柱的高低間接反映了電阻產(chǎn)生的熱量，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，說明電流的變化對熱量的產(chǎn)生影響更加明顯。4．如圖是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與（選填“電流”或“電阻”）關(guān)系的實驗裝置，實驗中用U形管內(nèi)液面的反映導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。通電一段時間后，容器（選填“甲”或“乙”）內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量較多。某小組在利用該圖裝置實驗時，發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)U形管液面上升高度相同，與其他小組的實驗現(xiàn)象都不同，經(jīng)檢查容器氣密性良好，請你分析實驗現(xiàn)象不同的原因：（寫出一條，合理即可）?！敬鸢浮侩娏鞲叨炔罴纂娮鑂3斷路了【解析】[1]裝置中右側(cè)乙容器中一個5Ω的電阻和容器外面一個5Ω的電阻并聯(lián)后再與甲容器中一個5Ω的電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的一個電阻的電流相等，右側(cè)兩個5Ω的電阻并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電流特點知，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，則通過右側(cè)容器中電阻的電流是通過左側(cè)容器中電阻的電流的一半，所以此裝置是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。[2]由實驗裝置可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量使容器中的空氣受熱膨脹，從而導(dǎo)致U形管中的液面會發(fā)生變化，這種通過U形管液面高度差的變化來反映電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少的研究方法叫轉(zhuǎn)換法。[3]根據(jù)公式Q＝I2Rt可知，在電阻和通電時間相同的情況下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，因此通過容器甲內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量較多。[4]實驗發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)U形管液面上升高度相同，說明左右兩側(cè)產(chǎn)生的熱量相同，因為R1＝R2，且R1和R2產(chǎn)生的熱量相同，說明R3中沒有電流，因此可能電阻R3斷路了。5．如圖所示，兩個密閉容器中接入電熱絲R1、R2，右邊容器上方接入電熱絲R3，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。本實驗是根據(jù)（選填“氣體”或“液體”）的熱脹冷縮來反映電流產(chǎn)生的熱量多少，已知R1＝6Ω，R3＝10Ω，為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，則R2＝Ω。若將R3和R2并聯(lián)接入右邊密閉容器中，則可研究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。【答案】氣體6電阻【解析】[1]該實驗裝置是利用容器中空氣的熱脹冷縮來反應(yīng)放熱的多少，產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，通過U形管液面高度差的變化來反映。[2]為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，需要控制電阻和通電時間相同，通過的電流不同，所以R1、R2的阻值應(yīng)該是相同的，即R2＝6Ω。[3]若將R3和R2并聯(lián)接入右邊密閉容器中，則該整體與R1串聯(lián)在電路中，通過的電流和通電時間相同，但容器內(nèi)總電阻與R1電阻不同，所以可以探究電熱與電阻大小的關(guān)系。6．如圖是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小關(guān)系”的實驗，實驗過程中要控制和通電時間相同，通過比較U形管中，來判斷導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。實驗中電源電壓保持不變，為了讓導(dǎo)體產(chǎn)生更多熱量，使實驗現(xiàn)象更明顯，R1、R2應(yīng)選擇阻值為（填“5Ω和10Ω”或“10Ω和20Ω”）的兩個電阻完成實驗?！敬鸢浮侩娏饕好娓叨炔?Ω和10Ω【解析】[1]由焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小、通電時間、電阻大小有關(guān)，探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小關(guān)系，需控制電流和通電時間相同，電阻不同。[2]電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量無法直接觀察，通過觀察U形管中液面高度差，來判斷導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這是轉(zhuǎn)換法。[3]由圖可知兩電阻串聯(lián)接入電路，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，由歐姆定律可知，電阻越小，通過電路的電流越大，為了讓導(dǎo)體產(chǎn)生更多熱量，使實驗現(xiàn)象更明顯，由Q＝I2Rt可知通過電路的電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，所以R1、R2應(yīng)選擇阻值為5Ω和10Ω的兩個電阻完成實驗。7．用如圖所示的裝置探究影響電流熱效應(yīng)的因素，三個相同的錐形瓶內(nèi)均裝有質(zhì)量相等的煤油，電阻絲R1、R2、R3浸沒在煤油中，其中R1＝R3＝6Ω、R2＝3Ω。閉合開關(guān)前，記錄下煤油的初溫度t0；接通電源，同時閉合開關(guān)S1、S2，記錄下電流I，通電相同時間，記錄下煤油的末溫度t，結(jié)果如表所示，則R1、R2所在錐形瓶中的煤油升溫所吸收的熱量之比為。比較①③可知，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與有關(guān)；比較（選填序號）可知，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)。若要探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系，應(yīng)進(jìn)行的操作是：。序號電阻電流I/A初溫度t0/℃末溫度/℃①R11.02030②R21.02024③R31.52044【答案】5：2電流①②只閉合開關(guān)S2，改變通電時間，觀察溫度計示數(shù)的變化量【解析】[1]由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，R1、R2所在錐形瓶中的煤油升溫所吸收的熱量之比為。[2]由表中①③組數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)體的阻值和通電時間相等、電流不相等，煤油升高的溫度不相等，說明導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不相等，故可知，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流有關(guān)。[3]根據(jù)控制變量法，探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和時間相同，電阻不同，所以比較①②可知導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)。[4]根據(jù)控制變量法，探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系，應(yīng)保持電流和電阻相同，時間不同，因此應(yīng)進(jìn)行的操作是：只閉合開關(guān)S2，改變通電時間，觀察溫度計示數(shù)的變化量。8．如圖所示，a，b，c，d，e，f是6個裝有等量相同溫度的水的相同容器，容器中放有同樣的電阻絲繞成的線圈，各線圈的圈數(shù)如圖所示，同時通電一段時間后：①圖（a）3個容器中的水溫從高到低的順序是；②圖（b）3個容器中的水溫從高到低的順序是?！敬鸢浮縜、b、cf、e、d【解析】[1]甲圖中，Ra、Rb、Rc并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點和可知，在電壓和通電時間相同的情況下，電阻小的產(chǎn)生的熱量多，也就是水溫升高的越多，末溫度越高；因為線圈的材料、粗細(xì)都相同，線圈的圈數(shù)越多，長度越大，電阻越大，所以，Ra＜Rb＜Rc，故產(chǎn)生的熱量Qa＞Qb＞Qc，所以圖甲的三個容器中的水溫從高到低的順序是a、b、c。[2]乙圖中，Rd、Re、Rf串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點和Q＝I2Rt可知，在電流和通電時間相同的情況下，電阻大的產(chǎn)生的熱量多，也就是水溫升高的越多，末溫度越高；因為線圈的材料、粗細(xì)都相同，線圈的圈數(shù)越多，長度越大，電阻越大，所以，Rd＜Re＜Rf；故產(chǎn)生的熱量Qf＞Qe＞Qd，所以圖乙的三個容器中的水溫從高到低的順序是f、e、d。9．如圖甲所示為小明家的電能表，若小明家此時只有電爐在燒水，該電能表的轉(zhuǎn)盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，則這段時間內(nèi)小明家消耗的電能為kW?h，可以算得電爐子的功率為W，小明觀察到圖乙電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接的導(dǎo)線卻發(fā)熱不明顯，可以通過比較圖丙實驗中的（選填“A、B、C”）兩個液柱高度可解釋說明這種情況?！敬鸢浮?.11200B、C【解析】[1]600r/（kW?h）表示電路中的用電器每消耗1kW?h電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)，則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，用電器消耗的電能為。[2]電爐的功率為。[3]圖乙中的電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)的，通過的電流和通電時間相等，由Q＝I2Rt可知電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，電爐絲的電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo)線的電阻，所以在相同的時間內(nèi)，電爐絲產(chǎn)生的熱量較多，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱；圖丙中B、C兩電阻串聯(lián)接入電路，通過兩電阻的電流相等，兩電阻的阻值不同，故可用圖丙中的B、C兩個液柱高度可說明這種情況。10．如圖是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝有質(zhì)量（相等/不等）的（同種/不同）液體，瓶中各放置一根電熱絲，且R甲＞R乙，這樣的裝置可以研究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系；實驗中通過觀察來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；如果所用液體僅有水和煤油，為使實驗現(xiàn)象明顯些，應(yīng)選擇來進(jìn)行實驗?！敬鸢浮肯嗟韧N電阻溫度計示數(shù)變化煤油【解析】[1][2][3][4]探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實驗中，為了比較產(chǎn)生的熱量的多少，應(yīng)使用相同的等質(zhì)量的液體來吸收熱量，通過觀察溫度計示數(shù)的變化來反映吸收的熱量的多少。由圖可知，兩電阻串聯(lián)，此時兩電阻通過的電流和通電時間相同，但阻值不同，所以可以探究電熱與電阻大小的關(guān)系。[5]由Q吸＝cmΔt可知，為了使效果明顯，應(yīng)使用比熱容小的煤油進(jìn)行實驗。11．用如圖的裝置探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”，電阻絲R1和R2分別密封在兩只完全相同的燒瓶中，且R1＜R2，瓶中裝有質(zhì)量相等的煤油。下列說法正確的是（）A．該裝置用來探究電流熱效應(yīng)與電流大小的關(guān)系 B．閉合開關(guān)后，裝R1電阻絲的燒瓶中溫度計示數(shù)上升較快 C．實驗中，通過溫度計示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少 D．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【答案】C【解析】A．由圖可知，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；BD．由Q＝I2Rt可知，電流和通電時間相同時，電阻越大，放出的熱量越多，由于R1＜R2，所以R2放出的熱量多，溫度計示數(shù)升的高，故BD錯誤；C．通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，這個研究方法可以稱之為轉(zhuǎn)換法，故C正確。12．如圖是探究焦耳定律的實驗裝置，兩個燒瓶中裝著等質(zhì)量、等溫度的煤油，電阻阻值R1＞R2。閉合開關(guān)一段時間后，記錄兩支溫度計的示數(shù)。下列說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)，電阻兩端的電壓關(guān)系為U1＜U2 B．通電1min后R2所在的燒瓶溫度計示數(shù)更高 C．溫度計示數(shù)的變化可反映電阻產(chǎn)生熱量的多少 D．該裝置只能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系【答案】C【解析】A．由圖可知，電阻R1、R2、滑動變阻器串聯(lián)接入電路中，通過三個電阻的電流是相同的，電阻阻值R1＞R2，由歐姆定律可知，電阻兩端的電壓關(guān)系為U1＞U2，故A錯誤；B．電流相同，通電時間相同，電阻阻值R1＞R2，由Q＝I2Rt可知，R1所在的燒瓶溫度計示數(shù)更高，故B錯誤；C．通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，故C正確；D．由圖可知，電路中有滑動變阻器，移動滑動變阻器滑片，可以改變電路中的電流，能探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，故D錯誤。13．如圖是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實驗，下列分析正確的是（）A．本次探究實驗中用到了控制變量法和等效替代法 B．此實驗必須把甲、乙兩圖接在電壓相同的電源兩端實驗結(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)該選擇乙實驗 D．通電相同的時間，甲裝置中左邊U形管的高度差更大【答案】C【解析】A．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間相同，實驗中用到了控制變量法；據(jù)試驗裝置可知，電流通過導(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形管中的液面會發(fā)生變化，故雖然熱量的多少不能直接觀察，但可以通過U形管液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法，故A錯誤；B．甲實驗探究電流產(chǎn)生熱量與電阻關(guān)系，乙實驗探究電流產(chǎn)生熱量與電流關(guān)系，兩實驗沒有聯(lián)系，所以兩次實驗沒有必要控制電壓相同，故B錯誤；C．乙實驗，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間相同，但通過電阻的電流不同，所以研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故C正確；D．甲實驗兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，右側(cè)電阻阻值大，由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錯誤。14．將規(guī)格都是“220V100W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機(jī)和一個電熱毯分別接入220V電路中正常工作，通電時間相同，下列說法中錯誤的是（）A．它們產(chǎn)生的熱量相同 B．它們消耗的電能相同 C．它們的工作電流相同 D．它們的實際功率相同【答案】A【解析】D．三個電器都在額定電壓下工作，實際功率都等于額定功率100W，因此它們的實際功率相同，故D正確，不符合題意；B．由可知，相同時間內(nèi)電流通過三個電器做的功以及消耗的電能相同，故B正確，不符合題意；C．由P=UI可知，它們工作時的電流相同，故C正確，不符合題意；A．電風(fēng)扇工作時，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和機(jī)械能；電視機(jī)工作時，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光和聲；電熱毯工作時，電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，因此它們產(chǎn)生的熱量不相同，故A錯誤，符合題意。15．小余在探究某個科學(xué)問題時，把阻值均為5Ω的兩段電熱絲R1、R2分別放在兩個完全相同的燒瓶中，燒瓶中分別盛有質(zhì)量和初溫均相同的不同液體（絕緣體），并連接成了如圖所示的實驗電路（兩溫度計完全相同）。接通電路進(jìn)行實驗（忽略熱損失），則下列說法正確的是（）A．該裝置能用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系 B．該裝置能用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟流過導(dǎo)體電流的關(guān)系 C．某時刻A溫度計示數(shù)比B溫度計的大，則電熱絲R1產(chǎn)生的熱量比R2的多 D．某時刻A溫度計示數(shù)比B溫度計的大，則左側(cè)燒瓶中液體的比熱容比右側(cè)的小【答案】D【解析】AB．由圖可知兩個電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電路電流特點可知，通過兩電阻的電流、通電時間相同，電阻阻值相同，所以無法探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體的電阻、電流的關(guān)系，故AB錯誤；CD．由于兩個燒瓶中的液體的種類是不同的，可以根據(jù)溫度計升高的示數(shù)來探究物質(zhì)的吸熱能力，由焦耳定律可知，電流通過兩電阻產(chǎn)生的熱量相等，即兩種液體吸收的熱量相等，兩種液體的質(zhì)量、初溫相等，某時刻A溫度計示數(shù)比B溫度計的大，由Q＝cmΔt可知A的比熱容小，所以左側(cè)燒瓶中液體的比熱容比右側(cè)的小，故C錯誤，D正確。16．最近成都?xì)鉁伢E降，小伙伴們紛紛開啟御寒模式，小明將家中的電熱毯拿出來準(zhǔn)備使用，但卻發(fā)現(xiàn)電熱毯內(nèi)的電阻絲斷了，他爸爸把斷了的電阻絲擰在一起，電熱毯仍能使用，但小明利用剛剛學(xué)習(xí)的電學(xué)知識判斷，這么做會產(chǎn)生安全隱患，甚至造成火災(zāi)，其原因是（）A．電阻絲連接處電阻較大，造成局部過熱 B．電阻絲連接處電阻較小，造成局部過熱 C．電阻絲連接處電流比其他處電流大，造成局部過熱 D．電阻絲連接處電流比其他處電流小，造成局部過熱【答案】A【解析】將電阻絲的兩個斷頭接上后，接頭處是兩根導(dǎo)線相切，由于接觸的部位很少，很細(xì)，電阻就較大。由Q＝I2Rt可知，在電流、通電時間相同的情況下電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，溫度越高，因此搭接頭處容易被燒斷，故A符合題意、BCD不符合題意。17．小明在一次野炊活動中，將中間剪得較窄的口香糖錫箔紙（可看做導(dǎo)體）接在干電池正負(fù)兩極上，如圖所示，錫箔紙較窄處最先燃燒。長度相同的錫箔紙較寬處與較窄處相比較，下列判斷正確的是（）A．較窄處電阻較小 B．較窄處電流較大 C．較窄處電壓較大 D．較窄處電功率較小【答案】C【解析】A．材料和長度相同時，導(dǎo)體越細(xì)，電阻越大，所以錫箔紙較窄處電阻較大，故A錯誤；B．錫箔紙串聯(lián)在電路中，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以通過整個錫箔紙的電流相等，故B錯誤；C．由歐姆定律可知，錫箔紙較窄處電阻大，電壓較大，故C正確；D．由P＝UI可知，錫箔紙較窄處電壓大，電功率較大，故D錯誤。18．如圖所示是一款劣質(zhì)墻壁插座，由于插頭與插座接觸不牢，導(dǎo)致插頭連接處比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)。則下列關(guān)于連接處更容易發(fā)熱的形成原因的說法正確的是（）A．插座沒接地線形成的 B．沒安裝空氣開關(guān)形成的 C．連接處的電流比別處大形成的 D．連接處接觸不牢電阻變大形成的【答案】D【解析】在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處因接觸不良，該處的電阻較大，由于導(dǎo)線連接處與導(dǎo)線串聯(lián)在電路中，通過的電流相等、通電時間相等，由Q＝I2Rt可知，連接處產(chǎn)生的熱量較多，往往比別處更容易發(fā)熱，加速導(dǎo)線老化，甚至引起火災(zāi)，故ABC錯誤、D正確。19．如圖所示，給電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而用手觸摸與之連接的導(dǎo)線卻不覺得燙手，這是因為（）A．電流通過導(dǎo)線時沒有產(chǎn)生熱效應(yīng) B．通過電爐絲的電流比通過導(dǎo)線的電流大得多 C．電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻小得多 D．電爐絲的電功率比導(dǎo)線的電功率大得多【答案】D【解析】A．由于導(dǎo)線有電阻，電流通過導(dǎo)線時，導(dǎo)線也會發(fā)熱，產(chǎn)生熱效應(yīng)，故A不符合題意；BCD．電爐在使用時，電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)，通過它們的電流相等，通電時間t相同，由于R電爐絲＞R導(dǎo)線，由Q＝I2Rt可知，電流產(chǎn)生的熱量Q電爐絲＞Q導(dǎo)線，由可知，P電爐絲＞P導(dǎo)線，因而出現(xiàn)電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱的現(xiàn)象，故BC不符合題意、D符合題意。20．如圖是探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”的實驗裝置，電阻絲R1和R2分別密封在兩只完全相同的燒瓶中，且R1＞R2，瓶中裝有質(zhì)量相等的煤油。開關(guān)閉合，電路接通一段時間后，下列對兩燒瓶的對比分析和判斷正確的是?（）A．因為通過兩電阻絲的電流相等，所以兩電阻絲兩端的電壓相等 B．因為通過乙瓶電阻絲的電流大，所以乙瓶的溫度計示數(shù)變化快 C．因為甲瓶中煤油的比熱容要小，所以甲瓶的溫度計示數(shù)變化快 D．因為甲瓶中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，所以甲瓶的溫度計示數(shù)變化快【答案】D【解析】AB．由圖知：兩段電熱絲串聯(lián)在同一電路中，所以通過的電流相同，R甲＞R乙，由歐姆定律可知，R甲兩端的電壓大于R乙，兩端的電壓，故AB錯誤。CD．已知R甲＞R乙，表明該實驗條件下，導(dǎo)體的電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。甲瓶溫度計示數(shù)升高快，實驗中加熱的是相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，說明甲瓶中電熱絲產(chǎn)生的熱量多，故C錯誤，D正確。21．用如圖所示的實驗裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”。（1）實驗中通過觀察來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。（2）為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲、乙兩瓶中要裝入、的同種液體。（3）瓶中液體不用鹽水的原因是?！敬鸢浮浚?）兩支溫度計示數(shù)變化（2）質(zhì)量初溫相同（3）鹽水是導(dǎo)體，自身有電阻，通電后不能夠準(zhǔn)確的探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系【解析】（1）[1]實驗中通過觀察兩支溫度計示數(shù)變化來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。（2）[2][3]為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲、乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的同種液體。（3）[4]探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”的實驗中，因鹽水是導(dǎo)體，自身有電阻，通電后不能夠準(zhǔn)確的探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。22．用如圖1所示的裝置探按“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。相同燒瓶內(nèi)裝滿了煤油。（1）燒瓶中裝入的煤油是（填“導(dǎo)體”或“絕緣體”）。（2）請根據(jù)實物電路，在虛線框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖。（3）為達(dá)到實驗?zāi)康?，采用探究方法是，選用的兩電阻絲R1和R2的阻值應(yīng)，通過R1的電流通過R2的電流。（4）通電一段時間后，乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大，說明。（5）小紅用如圖2所示的裝置，進(jìn)一步探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。經(jīng)多次實驗測量，收集實驗數(shù)據(jù)，繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流I的關(guān)系圖像。根據(jù)焦耳定律可知，圖中能正確反映h﹣I關(guān)系的是?！敬鸢浮浚?）絕緣體（2）見解析圖（3）控制變量法相同小于（4）導(dǎo)體的電阻和通電時間相同時，電流越大產(chǎn)生的熱量越多（5）A【解析】（1）[1]燒瓶中裝入的煤油是絕緣體。（2）[2]根據(jù)實物圖，R0和R1并聯(lián)，再和R2串聯(lián)，如圖所示：（3）[3][4]探究電流產(chǎn)生的熱量和電流大小的關(guān)系，要保持電阻相同，采用了控制變量法。[5]由電路圖和串并聯(lián)電路的電流特點可知，通過R1的電流加上通過R0的電流等于通過R2的電流，所以通過R1的電流小于通過R2的電流。（4）[6]乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大，說明R2產(chǎn)生的熱量多，即導(dǎo)體的電阻和通電時間相同時，電流越大產(chǎn)生的熱量越多。（5）[7]由Q＝I2Rt可知，電流對熱量的影響明顯，是開口方向向上的拋物線，故選A。23．實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源、滑動變阻器、開關(guān)、停表各一個，導(dǎo)線若干，兩個保溫容器中裝有初溫相同，質(zhì)量相等的煤油。小一為了探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，設(shè)計了如圖所示的電路。（1）小一先“探究通過導(dǎo)體電流產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)”，此時定值電阻R1的阻值R2的阻值。（選填“＝”或“≠”）（2）小一接著“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)”，他先將滑動變阻器的滑片調(diào)到某一位置，閉合開關(guān)通電1min，讀出電流表的示數(shù)I及甲保溫容器中溫度計示數(shù)的變化。接下來他繼續(xù)進(jìn)行實驗，請你補(bǔ)全實驗步驟。（3）在實驗中，若忽略能量損耗，認(rèn)為電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量完全被煤油吸收，此時可以用溫度計示數(shù)的變化Δt反映電流產(chǎn)生熱量的大小，其原理是：。【答案】（1）≠（2）斷開開關(guān)等溫度降低到原初始溫度，然后閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，改變電流的大小，閉合開關(guān)通電1min，讀出電流表的示數(shù)及保溫容器中溫度計示數(shù)的變化（3）【解析】（1）[1]實驗探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)時，應(yīng)控制電流和通電時間相同，改變電阻的大小，所以定值電阻R1阻值和R2阻值應(yīng)不相等。（2）[2]實驗探究電流產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)，要控制電阻的大小相同，改變電路中的電流大小，可以通過控制滑動變阻器接入電路阻值的大小改變電路電流的大小，所以接下來的實驗步驟為：斷開開關(guān)等溫度降低到原初始溫度，然后閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，改變電流的大小，閉合開關(guān)通電1min，讀出電流表的示數(shù)及保溫容器中溫度計示數(shù)的變化。（3）[3]在實驗中，若忽略能量損耗，認(rèn)為電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量完全被煤油吸收，那么，因此可以通過觀察Δt的變化反映電流產(chǎn)生的熱量大小。24．小明利用如圖所示裝置探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系．已知甲、乙燒瓶裝有質(zhì)量相同的煤油，燒瓶中都浸泡著一段鎳鉻合金絲，且R1＜R2（假設(shè)實驗過程中沒有任何熱量的損失）。（1）閉合開關(guān)后，通過兩段金屬絲的電流I1I2；（選填“＞”“＝”或“＜”）（2）閉合開關(guān)一段時間之后，小明發(fā)現(xiàn)煤油的溫度變化太慢，他想煤油的溫度升高更快一點，以下建議可行的是：；A．兩燒瓶的煤油都減小相同的質(zhì)量；B．滑動變阻器的滑片P向B端滑動；C．把R1與R2改為并聯(lián)；D．更換電壓更高的電源；E．增大R1與R2的阻值；F．改用精確度更高的溫度計（3）通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計的示數(shù)較大，表明其它條件相同時，電流通過金屬絲時產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系是；（4）小明將該裝置改成比較不同物質(zhì)吸熱情況的實驗裝置，兩個相同的燒瓶中裝有質(zhì)量相等的物質(zhì)A和物質(zhì)B，A和B在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，每隔1min記錄一次它們的溫度，測得數(shù)據(jù)如表，請回答下列問題：時間/min012345A溫度/℃202428323640B溫度/℃202224262830①實驗中裝在燒瓶中的兩段鎳鉻合金絲的阻值應(yīng)（選填“相同”或“不同”）；②若物質(zhì)A和B升高相同的溫度，則（選填“A”或“B”）吸熱多，你判斷的依據(jù)是；③依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，利用公式，可推出cAcB（選填“＜”、“＝”或“＞”）；④若物質(zhì)B的比熱容cB＝4.2×103J/（kg?℃），根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可求出cA＝J/（kg?℃）?！敬鸢浮浚?）＝（2）AD（3）電阻越大，產(chǎn)生熱量越多（4）①相同②B在A和B升高相同溫度時，B的加熱時間更長③＜④2.1×103【解析】（1）[1]由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，通過它們的電流相等，即I1＝I2。（2）[2]A．由可知，減小兩燒瓶的煤油相同的質(zhì)量，吸收相同的熱量，質(zhì)量越小，溫度變化越大，故A符合題意；B．滑動變阻器的滑片P向B端滑動，滑動變阻器接入電路中的電阻增大，由歐姆定律可知，電路的電流減小，根據(jù)Q＝I2Rt可知，相同時間內(nèi)，產(chǎn)生的熱量減小，溫度升高更慢，故B不符合題意；C．把R1與R2改為并聯(lián)后，電阻兩端的電壓相同，但由于電阻的阻值不同，則兩個支路的電流不相同，變量不唯一，故C不符合題意；D．更換電壓更高的電源，整個電路的電流變大，則相同時間內(nèi)，產(chǎn)生的熱量更多，故D符合題意；E．當(dāng)增大R1與R2的阻值時，電路中的電流也會減小，無法保證相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量更多，故E不符合題意；F．當(dāng)改用精確度更高的溫度計時，這并不能使相同時間內(nèi)產(chǎn)生更多的熱量，故F不符合題意。（3）[3]通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計的示數(shù)較大，由Q＝I2Rt可知，在相同時間內(nèi)，電阻大的產(chǎn)生的熱量多，溫度升高得快。（4）①[4]由控制變量法可知，實驗中裝在燒瓶中的兩段