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第18講焦耳定律【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、電流的熱效應(yīng)考點(diǎn)二、影響電流熱效率的因素的探究實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)三、焦耳定律的計(jì)算考點(diǎn)四、串并聯(lián)電路中的電熱的計(jì)算考點(diǎn)五、加熱保溫電路的計(jì)算問(wèn)題考點(diǎn)六、焦耳定律的綜合問(wèn)題【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)一、電流的熱效應(yīng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)二、焦耳定律①、焦耳定律:電流通過(guò)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(shí)間成正比。②公式:Q=I2Rt導(dǎo)出式:①Q(mào)=UIt②Q=eq\f(U2,R)t③Q=Pt焦耳定律的計(jì)算公式適用于所有電路。(式中單位Q→焦;I→安(A);R→歐(Ω);t→秒。)知識(shí)點(diǎn)三、電熱的利用和防止①利用電熱的例子:所有電熱器,如電飯鍋、電熨斗、電烙鐵等②防止電熱的例子:計(jì)算機(jī)內(nèi)的散熱風(fēng)扇,電視機(jī)外殼的散熱窗。重難點(diǎn)規(guī)律總結(jié)知識(shí)點(diǎn)四、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(dòng)機(jī)【題型歸納】題型一、電流的熱效應(yīng)1.(2024·廣東珠?!ざ#┬∶骰氐郊抑?,看到家里有各種家用電器,其中主要是利用電流熱效應(yīng)工作的是(
)A.電熱毯 B.電冰箱 C.電風(fēng)扇 D.筆記本電腦【答案】A【詳解】A.電熱毯工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流熱效應(yīng)工作的,故A符合題意B.電冰箱工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故B不符合題意;C.電風(fēng)扇工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故C不符合題意;D.筆記本電腦工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能、內(nèi)能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故D不符合題意。故選A。2.(22-23九年級(jí)上·遼寧朝陽(yáng)·期末)下列措施中,屬于利用電流熱效應(yīng)工作的是()A.電視機(jī)的后蓋有很多孔 B.電熨斗通電后發(fā)熱可以熨平衣物C.與空調(diào)器相連的導(dǎo)線很粗 D.電腦的主機(jī)中安裝微型風(fēng)扇【答案】B【詳解】A.電視機(jī)工作時(shí)會(huì)發(fā)熱,后蓋有很多孔,起散熱用,故A不符合題意;B.電熨斗通電后,根據(jù)電流熱效應(yīng),電熨斗會(huì)發(fā)熱,可以用來(lái)熨平衣物,故B符合題意;C.與空調(diào)器相連的導(dǎo)線很粗,電阻較小,根據(jù)焦耳定律,相同時(shí)間、相同電流時(shí),發(fā)熱較小,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故C不符合題意;D.電腦的主機(jī)工作時(shí)會(huì)發(fā)熱,安裝的微型風(fēng)扇起散熱作用,不是利用電流熱效應(yīng)工作,故D不符合題意。故選B。3.(21-22九年級(jí)上·北京·階段練習(xí))下列關(guān)于電流的熱效應(yīng),說(shuō)法正確的是()A.導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越大B.流過(guò)導(dǎo)體的電流越大,產(chǎn)生的熱量越大C.電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱,這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)D.電流的熱效應(yīng)對(duì)我們生活只有危害,沒(méi)有幫助【答案】C【詳解】AB.電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量的多少,跟電流、電阻和時(shí)間都有關(guān),只知道電阻或者電流大小,不能判斷產(chǎn)生熱量的多少,故AB錯(cuò)誤;C.電流的熱效應(yīng)指的是電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象,故C正確;D.合理利用電流的熱效應(yīng)可以為我們的生活帶來(lái)一些便捷,比如電飯煲、電熱毯和熱水壺等家用電器,就是利用電流熱效應(yīng)來(lái)工作的,故D錯(cuò)誤。故選C。題型二、影響電流熱效率的因素的探究實(shí)驗(yàn)4.(24-25九年級(jí)上·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·期末)如圖所示是探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的裝置,甲、乙兩圖的密閉容器中都裝有等量的空氣。(1)圖甲裝置可研究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系;(2)圖乙兩密閉容器中的電阻絲阻值相等,在其中一容器外部并聯(lián)一個(gè)阻值相等的電阻e。若兩側(cè)U形管液面高度變化相同,則故障可能是;排除故障后通電相同時(shí)間,發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形管內(nèi)液面高度變化明顯,這表明:在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的越大,產(chǎn)生的熱量越多;(3)為了使乙實(shí)驗(yàn)中兩側(cè)U形管液面高度差更明顯,可將空氣盒外電阻換成(選填“大于”或“小于”)5的電阻;(4)在圖乙中,電阻e的作用是;(5)生活中我們經(jīng)常見(jiàn)到“電爐絲熱得發(fā)紅,而與它相連的導(dǎo)線卻不熱”這一現(xiàn)象,可用上面圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)論來(lái)解釋?!敬鸢浮?1)電阻(2)電阻e斷路電流(3)小于(4)見(jiàn)解析(5)甲【詳解】(1)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,運(yùn)用控制變量法可知,本實(shí)驗(yàn)可以探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系。(2)[1]若兩側(cè)U形管液面高度變化相同,由于兩容器里面的電阻相等,根據(jù)知道,通過(guò)電阻的電流相等,說(shuō)明是e電阻斷路,使得兩容器里面的電阻串聯(lián)導(dǎo)致的。[2]圖乙兩密閉容器中的電阻絲阻值相等,在其中一容器外部并聯(lián)一個(gè)阻值相等的電阻e,則左側(cè)容器內(nèi)電阻絲在干路上,右側(cè)容器內(nèi)電阻絲在支路上,則通過(guò)左側(cè)容器內(nèi)電阻絲的電流較大。排除故障后通電相同時(shí)間,發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形管內(nèi)液面高度變化明顯,說(shuō)明::在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流越大,產(chǎn)生的熱量越多。(3)由并聯(lián)電阻的特點(diǎn)知道,并聯(lián)的電阻越小則總電阻越小,又因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi),電阻相同,電流越大,通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多,所以,為了使乙實(shí)驗(yàn)中兩側(cè)U形管液面高度差更明顯,可將空氣盒外電阻換成小于5Ω的電阻,使右側(cè)總電阻減小,由串聯(lián)分壓知道,右側(cè)電壓減小,故通過(guò)的電流減小,導(dǎo)致兩側(cè)U形管液面高度差更明顯。(4)在圖乙中,電阻e與右側(cè)容器內(nèi)電阻絲并聯(lián)后再與左側(cè)容器內(nèi)電阻絲串聯(lián),使得左側(cè)容器內(nèi)電阻絲在干路上,右側(cè)容器內(nèi)電阻絲在支路上,從而使得兩密閉容器中的電阻絲阻值相同,電流不同,從而可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。(5)爐絲和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,通過(guò)的電流相等,電爐絲的電阻大于導(dǎo)線的電阻,由可知,電流通過(guò)電爐絲產(chǎn)生的熱量大于電流通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量,即電流產(chǎn)生熱量跟電阻有關(guān),所以可以用甲實(shí)驗(yàn)解釋“電爐絲熱得發(fā)紅,而與它相連的導(dǎo)線卻不怎么熱”。5.(2024·山東棗莊·二模)如圖所示,這是探究“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。(1)本裝置中我們可以通過(guò)觀察U形管兩側(cè)液面高度差來(lái)反映電阻絲上產(chǎn)生的電熱,這種實(shí)驗(yàn)方法是;(2)通電后,想要比較電熱和電阻的關(guān)系,我們可以選取兩個(gè)裝置來(lái)比較。通電一段時(shí)間后,我們可以觀察到這兩個(gè)裝置中裝置的液面高度差更大;(3)在丙容器的外部并聯(lián)一個(gè)5Ω的電阻是為了。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選取甲和丙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行比較,我們可以得出結(jié)論:在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流越(選填“大”或“小”),產(chǎn)生的熱量越多;(4)在通電相同時(shí)間時(shí),三個(gè)容器中產(chǎn)生的熱量之比為?!敬鸢浮哭D(zhuǎn)換法甲、乙乙分流大【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中通過(guò)U形管兩側(cè)液面高度差來(lái)反映電阻絲上產(chǎn)生的電熱,U形管兩側(cè)液面高度差越大,液體壓強(qiáng)越大,這種實(shí)驗(yàn)方法叫轉(zhuǎn)換法。(2)[2][3]探究電熱和電阻的關(guān)系時(shí),根據(jù)控制變量法,應(yīng)控制加熱時(shí)間以及通過(guò)兩電熱絲的電流大小相等,則應(yīng)選取甲、乙兩個(gè)裝置來(lái)比較:乙中電阻絲的電阻大,根據(jù)Q=I2Rt可知乙裝置內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量多,乙裝置的液面高度差更大。(3)[4][5]圖丙裝置中兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與一個(gè)5Ω的電阻串聯(lián),在丙容器的外部并聯(lián)一個(gè)5Ω的電阻是為了分流;甲和丙容器內(nèi)的電阻值都是5Ω,阻值相等,通電時(shí)間相等,電流不同,根據(jù)控制變量法可知,這是探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系;分析圖甲、丙兩裝置的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以得出在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。(4)[6]在通電相同時(shí)間下,甲、乙兩容器中,通過(guò)電阻絲的電流相等,電阻之比為1∶2,根據(jù)Q=I2Rt可知產(chǎn)生的熱量之比Q甲∶Q乙=1∶2甲、丙兩容器中,電阻絲的電阻,電流之比為2∶1,根據(jù)Q=I2Rt可知產(chǎn)生的熱量之比Q甲∶Q丙=4∶1則在通電相同時(shí)間下,三個(gè)容器中產(chǎn)生的熱量之比為4∶8∶1。6.(24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè))利用如圖1所示裝置做“探究電熱大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn),完成下列問(wèn)題。[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)](1)實(shí)驗(yàn)中被加熱的材料選擇空氣是因?yàn)槠浔葻崛葺^,可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯;(2)實(shí)驗(yàn)中,我們是通過(guò)觀察U形管兩側(cè)液面的來(lái)比較各容器中電阻絲產(chǎn)生熱量的多少的,這種物理研究方法我們稱(chēng)為法;[分析與論證](3)在圖1中,通過(guò)電流相等的兩個(gè)電阻絲是和(選填“A”“B”或“C”);圖中U形管(選填“是”或“不是”)連通器.一段時(shí)間后,U形管中液面情況如圖1所示,比較電流相等的電阻絲對(duì)應(yīng)的液面高度,可以得出結(jié)論:在電流和通電時(shí)間一定時(shí),電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的有關(guān);(4)圖1中丙容器外部的電阻絲的作用是使甲、丙容器內(nèi)電阻絲中的不相等,對(duì)比甲、丙實(shí)驗(yàn)是為了探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)導(dǎo)體的的關(guān)系;[交流反思](5)實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)通電一段時(shí)間后,其中一個(gè)U形管的液面高度基本不變,發(fā)生此現(xiàn)象的原因是;(6)【創(chuàng)新裝置】小南探究在“探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系中”時(shí),設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的裝置示意圖如圖2所示,兩個(gè)完全相同的燒瓶?jī)?nèi)分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的液體。①在兩個(gè)燒瓶中分別接入阻值(選填“相同”或“不同”)的電阻絲和;②該實(shí)驗(yàn)通過(guò)來(lái)反映電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量的多少;③為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯燒瓶?jī)?nèi)的液體應(yīng)選用(選填“水”或“煤油”);④請(qǐng)你為以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格;(7)【生活器材】小坪同學(xué)“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn),使用的實(shí)驗(yàn)器材是:學(xué)生電源一個(gè),開(kāi)關(guān)若干,導(dǎo)線若干,從商店買(mǎi)來(lái)同品牌直徑分別為0.5mm和0.7mm的HB鉛筆芯各一盒(相同材料、相同長(zhǎng)度)。①小坪同學(xué)將0.5mm和0.7mm兩根鉛筆芯按圖3甲接入12V電路,是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系,(選填“0.5mm”或“0.7mm”)鉛筆芯先冒煙;②小坪將0.5mm和0.7mm兩根鉛筆芯并聯(lián)在6V電路中(如圖3乙),以探究電流產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系,小山認(rèn)為小坪的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不正確,依據(jù)是小坪實(shí)驗(yàn)時(shí),小山如何修改圖3乙電路圖,才能幫助小坪完成本次實(shí)驗(yàn),請(qǐng)列舉一個(gè)可行的方案:?!敬鸢浮?1)小(2)高度差轉(zhuǎn)換(3)AB不是電阻(4)電流電流(5)透明容器密閉性不好(6)不同溫度計(jì)示數(shù)的變化煤油見(jiàn)解析(7)電阻0.5mm沒(méi)有控制電阻大小相同在干路連接一個(gè)0.5mm的鉛筆芯【詳解】(1)被加熱的材料選用空氣,是因?yàn)樗谋葻崛菪?,質(zhì)量相同的空氣和其它物質(zhì)相比,吸收相同的熱量,溫度變化顯著,可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。(2)[1][2]實(shí)驗(yàn)中電阻絲產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量,可給等質(zhì)量的氣體加熱,氣體吸熱越多,氣體膨脹程度越大,U形管內(nèi)的液面高度差越大,采用了轉(zhuǎn)換法,即利用U形管中液面高度差的變化來(lái)反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。(3)[1][2]由圖1可知,A和B串聯(lián)在同一支路上,所以,通過(guò)它們的電流相等。[3]上端開(kāi)口、底部連通的容器叫做連通器,圖中U形管,不是兩端開(kāi)口,因此不是連通器。[4]U形管中液面情況如圖1所示,比較電流相等的電阻絲對(duì)應(yīng)的液面高度,通過(guò)圖1甲、乙兩電阻的電流相等,圖1乙的電阻阻值較大,U形管的液面高度差較大,說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量較多,可以得出結(jié)論:在電流和通電時(shí)間一定時(shí),電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。(4)[1][2]根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知,圖1中丙容器外部的電阻絲的作用是使甲、丙容器內(nèi)電阻絲中的電流不相等,對(duì)比甲、丙實(shí)驗(yàn),容器內(nèi)的電阻阻值相等,通電時(shí)間相同,通過(guò)的電流不同,U形管的液面高度差不同,說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不同,可探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)導(dǎo)體的電流的關(guān)系。(5)由Q=I2Rt可知,通電一段時(shí)間后電流會(huì)產(chǎn)生熱量,密閉透明容器中氣體吸熱膨脹,U形玻璃管中應(yīng)該出現(xiàn)液面高度差,而其中一個(gè)U形玻璃管中液面高度幾乎不變,說(shuō)明與此相連的透明容器密閉性不好。(6)①[1]探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系,要控制電流、通電時(shí)間相同,改變電阻,故兩個(gè)燒瓶接入阻值不同的電阻。②[2]電流產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,而是通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)的變化反映電流產(chǎn)生熱量的多少,這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。③[3]為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯升溫的實(shí)驗(yàn)效果,應(yīng)該選擇比熱容較小的液體,故選擇煤油實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。④[4]在探究電流大小和通電時(shí)間相同,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的大小是否有關(guān)時(shí),應(yīng)控制電阻不同,其它因素相同。表格如下:電流I通電時(shí)間t電阻R/Ω煤油初溫/℃煤油末溫/℃升高溫度/℃相同相同510(7)①[1][2]將0.5mm和0.7mm兩根鉛筆芯串聯(lián)接入電路,電流相等,電阻大小不同,故探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,根據(jù)Q=I2Rt,導(dǎo)體的橫截面積越小,電阻越大,故0.5mm的鉛筆芯電阻大,先冒煙。②[3][4]圖3乙兩個(gè)鉛筆芯電阻不同,并聯(lián)時(shí)通過(guò)的電流不同,探究電流產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系需控制電阻大小相同,小坪的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有控制電阻大小相同,為了順利完成實(shí)驗(yàn),可在干路連接一個(gè)0.5mm的鉛筆芯,干路和支路電流不等,兩個(gè)0.5mm的鉛筆芯電阻相等,故可探究電流產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系。題型三、焦耳定律的計(jì)算7.(23-24九年級(jí)上·山東聊城·期末)如圖所示,已知定值電阻R1=R2=R3=10Ω,則此裝置可探究電阻產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系;若通過(guò)R1的電流為1A,通電時(shí)間為20s時(shí),則R2產(chǎn)生的電熱為J?!敬鸢浮侩娏鞔笮?0【詳解】[1]由圖得,右側(cè)容器內(nèi)的R2與R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián),由串并聯(lián)電路電流特點(diǎn)得,R1的電流小于R2電流,R1、R2阻值相等,通電時(shí)間相同,則此裝置可探究電阻產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系。[2]依題意得由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得由歐姆定律得由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)得則通電時(shí)間為20s時(shí),則R2產(chǎn)生的電熱為8.(2024·四川遂寧·中考真題)在甲圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān),再閉合開(kāi)關(guān),電流表的示數(shù)變大,此時(shí)兩電流表指針都指在刻度盤(pán)的中央,均如乙圖所示,則通過(guò)的電流為A,,在相同時(shí)間內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的熱量之比?!敬鸢浮?.21∶44∶1【詳解】[1]圖甲中,閉合開(kāi)關(guān),則電路R2的簡(jiǎn)單電路,兩個(gè)電流表都測(cè)通過(guò)R2的電流;再閉合開(kāi)關(guān),則R1、R2并聯(lián),A2測(cè)通過(guò)R2的電流,示數(shù)不變,A1測(cè)干路電流,由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,A1示數(shù)大于A2示數(shù),因此A1使用的大量程,分度值為0.1A,示數(shù)為1.5A,即干路電流為A2使用的小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,則通過(guò)的電流為[2]由歐姆定律可知,兩電阻的阻值之比[3]由可得在相同時(shí)間內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的熱量之比9.(2024·山東淄博·二模)如圖甲所示電路中,電源電壓恒定不變,R1的阻值為5Ω,圖乙是小燈泡L的電流與電壓關(guān)系圖像。當(dāng)只閉合S1、S2時(shí),電壓表示數(shù)為1V,電源電壓為V;當(dāng)只閉合S2、S3時(shí),電壓表示數(shù)為2V,小燈泡L消耗的實(shí)際功率為W,電阻R2在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J?!敬鸢浮?1.236【詳解】[1]只閉合S1、S2時(shí),電路為燈泡與R1串聯(lián)的電路,電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓,電壓表示數(shù)為1V,由圖乙可知,此時(shí)電路中電流為0.4A,則電源電壓為[2]當(dāng)只閉合S2、S3時(shí),電路為燈泡與R2串聯(lián)的電路,電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓,電壓表示數(shù)為2V,電路中電流為0.6A,小燈泡L消耗的實(shí)際功率為[3]電阻R2在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量題型四、串并聯(lián)電路中的電熱的計(jì)算10.(21-22九年級(jí)上·廣東東莞·期末)甲、乙兩電熱器通過(guò)的電流之比為3∶2,通電時(shí)間之比為2∶3,電阻之比為4∶3,則產(chǎn)生熱量之比為()A.1∶2 B.2∶9 C.2∶1 D.9∶2【答案】C【詳解】由題意可知由可得,電流通過(guò)甲、乙兩個(gè)電熱器產(chǎn)生的熱量之比故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。11.(23-24九年級(jí)上·河北邢臺(tái)·階段練習(xí))如圖所示電路圖,電源電壓恒定不變,R2=2R1,閉合開(kāi)關(guān)S1,通過(guò)R1、R2兩電阻的電流之比是,相同時(shí)間內(nèi)R1、R2兩電阻產(chǎn)生的熱量之比是;將電流表和電壓表的位置互換,再將開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合后,R1、R2兩電阻的電流之比是,相同時(shí)間內(nèi)R1、R2兩電阻產(chǎn)生的熱量之比是?!敬鸢浮?︰11︰22︰12︰1【詳解】[1]由圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S1,電阻R1、R2串聯(lián),因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等,所以兩電阻的電流之比是1︰1。[2]根據(jù)可得,相同時(shí)間內(nèi)R1、R2兩電阻產(chǎn)生的熱量之比是[3]將電流表和電壓表的位置互換,再將開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合,電阻R1、R2并聯(lián),因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以R1和R2兩端的電壓相等,由可得,R1、R2兩電阻的電流之比是[4]根據(jù)可得,相同時(shí)間內(nèi)R1、R2兩電阻產(chǎn)生的熱量之比是12.(2020·廣東佛山·一模)如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),甲、乙兩表均為電流表,若兩表示數(shù)之比I甲:I乙=1:4,R1:R2=;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,甲、乙兩表均為電壓表時(shí),則兩表示數(shù)之比U甲:U乙=;相同時(shí)間內(nèi)R1、R2產(chǎn)生的熱量之比Q1:Q2=。【答案】【詳解】[1]如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),甲、乙兩表均為電流表,則R1與R2并聯(lián),甲電流表測(cè)R2電流,乙電流表測(cè)電路干路電流,因?yàn)楦鶕?jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可得則根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律由歐姆定律,可得,則則[2]當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,甲、乙兩表均為電壓表時(shí),則R1與R2串聯(lián),乙電壓表測(cè)R2兩端電壓,甲電壓表測(cè)電源電壓,因?yàn)橛蓺W姆定律和串聯(lián)電路電流規(guī)律可得,則根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律,則[3]R1與R2串聯(lián),相同時(shí)間內(nèi),兩個(gè)電阻產(chǎn)生的電熱,由焦耳定律可得,則題型五、加熱保溫電路的計(jì)算問(wèn)題13.(23-24九年級(jí)上·福建龍巖·期中)某品牌電熱取暖器的工作原理如圖所示,它設(shè)計(jì)有兩種基本工作狀態(tài),分別是高溫制熱擋和低溫保溫?fù)?,已知R1=60.5Ω,R2=2139.5Ω(忽略溫度對(duì)電阻的影響)。求:(1)高溫制熱擋功率;(2)處于低溫保溫時(shí),工作20min產(chǎn)生的熱量;(3)如果要將低溫保溫?fù)醯墓β侍嵘?8W,請(qǐng)計(jì)算將用多大的電阻替換R2。【答案】(1)800W(2)2.64×104J(3)1149.5Ω【詳解】(1)由電路圖可知,開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電路為只有R1的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻最小,由可知,電路的總功率最大,則高溫制熱擋的功率(2)由電路圖可知,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),R1與R2串聯(lián),電路的總電阻最大,取暖器處于低溫保溫?fù)?,因串?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,則R=R1+R2=60.5Ω+2139.5Ω=2200Ω20min產(chǎn)生的熱量(3)低溫保溫?fù)醯墓β十?dāng)?shù)蜏乇氐墓β侍嵘?8W時(shí),功率為P'=22W+18W=40W則此時(shí)的總電阻為因只改變低溫保溫?fù)醯墓β?,高溫制熱擋的功率不變,所以,電路中只能改變R2的阻值,則R2′=R-R1=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω所以,將R2換成阻值為1149.5Ω的電阻即可。14.(23-24九年級(jí)上·湖南長(zhǎng)沙·階段練習(xí))小亮家買(mǎi)了一輛汽車(chē),車(chē)上座椅具有電加熱功能,如圖甲所示。該座椅墊有“高溫”、“低溫”和“關(guān)”三個(gè)擋位,“高溫”擋功率為36W,“低溫”擋功率為20W。該座椅墊加熱部分的電路簡(jiǎn)圖如圖乙所示,電源電壓為24V,S為擋位切換開(kāi)關(guān)。和為電熱絲。通過(guò)計(jì)算求:(1)座椅墊處于“高溫”擋工作100s產(chǎn)生的熱量;(2)座椅墊處于“高溫”擋工作時(shí)電路中的電流;(3)電熱絲的阻值?!敬鸢浮?1)3600J(2)1.5A(3)12.8Ω【詳解】(1)由圖可知為純電阻電路,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則座椅墊處于高溫?fù)豕ぷ?00s產(chǎn)生的熱量為(2)座椅墊處于高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)電路中的電流為(3)分析電路圖可知,高溫?fù)鯐r(shí),單獨(dú)工作,則阻值為低溫?fù)鯐r(shí),和串聯(lián),則和總電阻為則阻值為15.(2024·廣東佛山·三模)如圖甲是有保溫、加熱功能的暖菜板,簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,其中M為風(fēng)扇,R1和R2均為電熱絲,R2=96.8Ω。說(shuō)明書(shū)上保溫總功率由于污漬遮擋看不清。暖菜板正常工作時(shí),求:型號(hào)805D電路總功率加熱2100W電壓220V保溫用途暖菜、溫奶風(fēng)扇功率100W(1)內(nèi)置風(fēng)扇的電流(保留兩位小數(shù));(2)R1的阻值;(3)保溫狀態(tài)下工作5min,電熱絲產(chǎn)生的熱量?!敬鸢浮浚?)0.45A;(2)30.25Ω;(3)114285.71J【詳解】解:(1)內(nèi)置風(fēng)扇的功率P風(fēng)扇=100W,電壓U=220V,則內(nèi)置電扇的電流(2)分析電路圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S2的“2”接“4”、“1”接“3”時(shí),R1、R2并聯(lián),此時(shí)電路總功率最大,為加熱狀態(tài),總功率P總=2100W,R2的功率則R1的功率則R1的阻值(3)分析電路圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S2的“2”接“3”時(shí),R1、R2串聯(lián),此時(shí)總電阻較大,總功率較小,為保溫狀態(tài),則總電阻保溫狀態(tài)下工作時(shí)間電熱絲產(chǎn)生的熱量答:(1)內(nèi)置風(fēng)扇的電流是0.45A;(2)R1的阻值是30.25Ω;(3)保溫狀態(tài)下工作5min,電熱絲產(chǎn)生的熱量是114285.71J。題型六、焦耳定律的綜合問(wèn)題16.(23-24九年級(jí)上·江蘇南通)在如圖所示的電路中,燈泡L標(biāo)有“6V,3W”字樣,電源電壓及燈泡電阻均保持不變,滑動(dòng)變阻器最大阻值為48Ω。求:(1)燈泡的電阻。(2)當(dāng)S、S1都閉合,滑片P移動(dòng)到最左端時(shí),燈泡L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為1.1A,求R0的阻值。(3)當(dāng)S閉合、S1斷開(kāi),且滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí),通電1min電路產(chǎn)生的總熱量?!敬鸢浮?1)12Ω(2)10Ω(3)63.5J【詳解】(1)由可知,燈泡的電阻(2)由圖可知,當(dāng)S、S1都都閉合,滑片P移動(dòng)到最左端時(shí),電阻R0與燈泡L并聯(lián),由于燈泡L正常發(fā)光,所以燈泡兩端的電壓為6V,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電源電壓由可知,通過(guò)燈泡的電流根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,通過(guò)R0的電流根據(jù)歐姆定律可知,R0的阻值(3)當(dāng)S閉合、S1斷開(kāi),且滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí),R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,電路中的總電阻通電1min電路產(chǎn)生的總熱量17.(23-24九年級(jí)上·四川廣安·期末)如圖所示的電路中,電源電壓恒定,小燈泡L標(biāo)有“6V4.8W”字樣,定值電阻R1的阻值為10Ω,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20Ω0.5A”字樣。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P置于最左端時(shí),只閉合開(kāi)關(guān)S1,小燈泡L正常發(fā)光。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)求小燈泡L的額定電流;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P置于最左端時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,求10s內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量;(3)只閉合開(kāi)關(guān)S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,在保證電路安全的條件下,求電路中的最大總功率。【答案】(1)0.8A(2)36J(3)3W【詳解】(1)根據(jù)得,小燈泡L的額定電流為(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P置于最左端時(shí),只閉合開(kāi)關(guān)S1,電路為只有小燈泡L工作的電路,燈泡正常發(fā)光,說(shuō)明小燈泡L兩端的電壓為電源電壓,故電源電壓當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P置于最左端,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,電路為小燈泡L和電阻R1并聯(lián)的電路,通過(guò)電阻R1的電流為10s內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量為(3)只閉合開(kāi)關(guān)S2,電路為電阻R1和R2串聯(lián)的電路,串聯(lián)電路中的電流處處相等,故電路中的電流不能超過(guò)0.5A,即,電路中的最大總功率為18.(23-24九年級(jí)上·四川宜賓·期末)某型號(hào)的電燉盅有“高溫”和“低溫”兩個(gè)擋位,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,其巾R1、R2為電熱絲,M為吹風(fēng)器,部分參數(shù)如表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)1度的電能可供電燉盅在低溫?fù)跽9ぷ鞫嗌傩r(shí)?(2)電熱絲R1、R2的阻值分別為多少?(結(jié)果保留整數(shù))(3)若實(shí)際電源電壓為198V,低溫?fù)醯膶?shí)際功率為多大?(4)該電燉盅還安裝有一個(gè)吹風(fēng)器,可以幫助吹散打開(kāi)盅蓋時(shí)冒出的蒸汽。已知該電機(jī)線圈的電阻為2Ω,額定電流為0.1A;求吹風(fēng)器正常工作10s,電流通過(guò)電機(jī)線闕產(chǎn)生的熱量。XX型電燉盅額定電壓220V高溫?fù)豕β?000W低溫?fù)豕β?00W【答案】(1)2.5小時(shí);(2)30Ω,121Ω;(3)324W;(4)0.2J【詳解】解:(1)由表中參數(shù)可知,電燉盅在低溫?fù)醯墓β蕿?00W,1度電為W=1度電=3.6×106J因此1度的電能可供電燉盅在低溫?fù)跽9ぷ鳎?)由電路圖可知,當(dāng)S閉合時(shí),R2工作;當(dāng)S和S1同時(shí)閉合時(shí),R1和R2并聯(lián),同時(shí)工作;根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)和可知,當(dāng)R2工作時(shí)為低溫?fù)?;?dāng)R1和R2并聯(lián)同時(shí)工作時(shí)為高溫檔;因此R2的阻值為R1和R2并聯(lián)同時(shí)工作時(shí)的總電阻為根據(jù)并聯(lián)電路電阻關(guān)系可得即解得R1=30Ω。(3)若實(shí)際電源電壓為198V,根據(jù)可知低溫?fù)醯膶?shí)際功率為(4)電機(jī)線圈的電阻為2Ω,額定電流為0.1A,正常工作10s,根據(jù)焦耳定律可知產(chǎn)生的熱量為Q=I2R電t=(0.1A)2×2Ω×10s=0.2J答:(1)1度的電能可供電燉盅在低溫?fù)跽9ぷ?.5小時(shí);(2)電熱絲R1阻值為30Ω,R2的阻值為121Ω;(3)實(shí)際電源電壓為198V,低溫?fù)醯膶?shí)際功率為324W;(4)電流通過(guò)電機(jī)線闕產(chǎn)生的熱量為0.2J?!靖叻诌_(dá)標(biāo)】一、單選題19.(24-25九年級(jí)上·全國(guó))將規(guī)格都是“220V100W”的一臺(tái)電風(fēng)扇和一床電熱毯,接入家庭電路中,通電時(shí)間相同,下列說(shuō)法正確的是()A.電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量多 B.電熱毯產(chǎn)生的熱量多C.二者產(chǎn)生的熱量一樣多 D.無(wú)法比較二者產(chǎn)生的熱量【答案】B【詳解】由題意知,兩種用電器的額定電壓都是220V,額定功率都是100W;而家庭電路電壓是220V,把這兩個(gè)用電器接入家庭電路,用電器都正常工作,則其實(shí)際功率相同都等于額定功率,即P實(shí)=P額=100W由W=Pt可知,兩個(gè)用電器工作時(shí)間t相等,則兩個(gè)用電器消耗的電能相同。由于電風(fēng)扇工作時(shí),主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,產(chǎn)生的熱量很?。浑姛崽汗ぷ鲿r(shí)電熱絲幾乎把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以產(chǎn)生熱量最多的是電熱毯。故選B。20.(23-24九年級(jí)上·江蘇宿遷·期末)如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)完全相同的燒瓶中分別裝有質(zhì)量相等、初溫相同的液體,燒瓶中電阻絲的阻值大小關(guān)系為,燒瓶?jī)?nèi)插入相同的溫度計(jì),下列說(shuō)法正確的是(
)A.甲、丙可探究電阻絲產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系B.甲、乙可探究電阻絲產(chǎn)生熱量的多少與電流大小的關(guān)系C.通電相同時(shí)間,水和煤油都沒(méi)有沸騰,溫度計(jì)示數(shù)D.乙、丙可探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象,物質(zhì)吸熱多少可用溫度計(jì)示數(shù)的升高來(lái)表示【答案】C【詳解】A.因?yàn)榧?、丙電阻和加熱的液體均不相同,存在多個(gè)變量,所以不能探究電阻絲產(chǎn)生電熱的多少與電阻大小的關(guān)系,故A錯(cuò)誤;B.甲、乙電阻串聯(lián),電流相同,而電阻不同,所以不能探究電阻絲產(chǎn)生熱量的多少與電流大小的關(guān)系,故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)镽甲<R乙,串聯(lián)電流相同,根據(jù)Q=I2Rt,乙產(chǎn)熱多,又因?yàn)槎际羌訜嵯嗤|(zhì)量的水,所以T甲<T乙,因?yàn)镽乙=R丙,串聯(lián)電流相同,根據(jù)Q=I2Rt,產(chǎn)熱一樣,但水的比熱容大于煤油,根據(jù),丙升溫多,所以T乙<T丙,所以溫度計(jì)示數(shù)的大小關(guān)系為,故C正確;D.乙、丙電阻相同,因?yàn)榇?lián)電流相同,根據(jù)Q=I2Rt,產(chǎn)熱一樣,加熱質(zhì)量相同的不同物質(zhì),所以可以探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象,因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)熱一樣,所以物質(zhì)吸熱多少用加熱時(shí)間表示,故D錯(cuò)誤。故選C。21.(23-24九年級(jí)上·山東菏澤·期末)如圖所示是“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,通電一段時(shí)間后,左側(cè)U的大。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.U形管中液面高度的變化反映了電阻產(chǎn)生熱量的多少B.通過(guò)左、右兩邊容器中電阻絲的電流相同C.右邊容器中的電阻R2比左邊容器中的電阻R1小D.通電時(shí)間相同,兩個(gè)容器中空氣吸收的熱量相同【答案】D【詳解】A.電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但是可以通過(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)換法,故A正確,不符合題意;B.根據(jù)串聯(lián)電路中電流的規(guī)律可知,兩個(gè)電阻串聯(lián)在一起通過(guò)左、右兩邊容器中電阻絲的電流相同,故B正確,不符合題意;C.由電路圖可知兩電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過(guò)它們的電流大小相等,根據(jù)可知,當(dāng)通電時(shí)間和通電電流相同時(shí),電阻越大產(chǎn)生的熱量就越多,U形管中液面高度差就越高,由圖可知,左邊U形管兩液面的高度差比右邊的大,所以可得右邊容器中的電阻R2比左邊容器中的電阻R1小,故C正確,不符合題意;D.兩個(gè)容器中的通電電流和通電時(shí)間相同,電阻大小不同,由可知,電流通過(guò)兩個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量不同,兩個(gè)容器中空氣吸收的熱量不同,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。22.(23-24九年級(jí)下·安徽淮北·階段練習(xí))如圖所示的是某型號(hào)電暖氣的簡(jiǎn)化電路圖,其中R1、R2為加熱電阻絲,R1=55Ω,R2=44Ω。該電暖氣工作時(shí)分高溫、中溫、低溫三擋。下列說(shuō)法中正確的是()A.若要使電暖氣在“低溫?fù)酢惫ぷ?,只需要閉合開(kāi)關(guān)S2B.電暖氣在“中溫?fù)酢闭9ぷ鲿r(shí)功率為880WC.電暖氣在“高溫?fù)酢闭9ぷ?min,電路產(chǎn)生的熱量為5.94×105JD.閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí),通過(guò)R1、R2的電流之比為5∶4【答案】C【詳解】AB.當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí),只有工作,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí),只有工作,當(dāng)開(kāi)關(guān)、都閉合時(shí),、并聯(lián);根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)、都閉合時(shí),、并聯(lián),電路中的總電阻最小,由可知,電路中的總功率最大,電暖氣處于高溫?fù)?;由于,所以,?dāng)開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí),只有工作,電路中的總電阻最大,總功率最小,電暖氣處于低溫?fù)?,?dāng)開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí),只有工作,電暖氣處于中溫?fù)?,所以電暖氣在“中溫?fù)酢闭9ぷ鲿r(shí),接入電路的電阻絲阻值為,電功率故AB錯(cuò)誤;C.當(dāng)開(kāi)關(guān)、都閉合時(shí),、并聯(lián),電路中的總功率最大,電暖氣處于高溫?fù)?;高溫?fù)醯碾姽β孰娕瘹庠凇案邷負(fù)酢闭9ぷ?分鐘,電路產(chǎn)生的熱量故C正確;D.閉合、時(shí),、并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,、兩端的電壓相等,都等于電源電壓,通過(guò)、的電流之比故D錯(cuò)誤。故選C。23.(2024·安徽淮南·三模)如圖甲中電源電壓恒為6V,閉合開(kāi)關(guān)后,兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示,則下述不正確的是()A.電路的總電阻為4ΩB.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)后,電阻的阻值為5ΩC.閉合開(kāi)關(guān)后,和的電功率之比為1︰4D.閉合開(kāi)關(guān)后,整個(gè)電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為480J【答案】D【詳解】電路為并聯(lián)電路,電流表A1測(cè)量R1所在支路電流,電流表A2測(cè)量干路電流,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以A2連接的是大量程,示數(shù)為1.5A,A1連接的是小量程,示數(shù)為0.3A。A.電路的總電阻故A正確,不符合題意;B.的阻值為電阻的阻值電阻大小與電壓及電流無(wú)關(guān),所以斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后,電阻的阻值為5Ω,故B正確,不符合題意;C.由可知,和的電功率之比等于電阻之比的倒數(shù),則電功率之比為故C正確,不符合題意;D.閉合開(kāi)關(guān)后,整個(gè)電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。24.(23-24九年級(jí)上·湖北武漢·階段練習(xí))在探究“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)中,某同學(xué)采用了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置(兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣)。下列說(shuō)法正確的是()①圖甲該裝置只能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;②U形管中液面高度的變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少;③圖乙實(shí)驗(yàn)中,右邊容器外的電阻絲放入容器內(nèi),可以探究中電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;④圖乙實(shí)驗(yàn)中,通電一段時(shí)間后,左右兩側(cè)容器內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量之比為2︰1A.只有①② B.只有②③ C.只有②③④ D.只有①②④【答案】B【詳解】①圖甲裝置中,兩個(gè)電阻絲串聯(lián),通過(guò)的電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,所以探究的是電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)中通過(guò)控制開(kāi)關(guān)閉合的時(shí)間,可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系,故①錯(cuò)誤;②據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知,電流通過(guò)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(huì)發(fā)生變化,雖然產(chǎn)生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,故②正確;③把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶?jī)?nèi),右瓶中兩根電阻絲對(duì)瓶?jī)?nèi)空氣進(jìn)行加熱;根據(jù)并聯(lián)電路的電阻規(guī)律可得,右瓶中兩根5歐姆電阻絲并聯(lián)的總電阻為2.5歐姆,小于5歐姆,即左瓶中的電阻大于右瓶中的電阻;兩瓶?jī)?nèi)電阻絲的總電阻不相等,通電時(shí)間相等,電流相等,故可以探究的是電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系,故③正確;④根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律可知,通過(guò)乙中右側(cè)兩電阻的電流相等,根據(jù)并聯(lián)、串聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過(guò)乙中容器內(nèi)兩電阻的電流之比為2︰1;根據(jù)可知,在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,故圖乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后,左右兩側(cè)容器內(nèi)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量之比為4︰1,故④錯(cuò)誤。故選B。25.(2023·山東淄博·二模)如圖甲所示是額定電壓為12V的小燈泡L的I﹣U關(guān)系圖象,L與電阻R接入圖乙所示的電路中。只閉合開(kāi)關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.3A,再閉合開(kāi)關(guān)S1,電流表的示數(shù)0.9A。下列說(shuō)法正確的是()A.此時(shí)小燈泡的電阻是30ΩB.電路的電源電壓是12VC.整個(gè)電路的消耗的電功率是3.6WD.通電10s電阻R產(chǎn)生的熱量是36J【答案】D【詳解】AB.只閉合開(kāi)關(guān)S,燈L單獨(dú)接入電路,電流表測(cè)量通過(guò)燈的電流為0.3A,由圖甲可知,此時(shí)燈兩端電壓為6V,即電源電壓為6V,燈的電阻為故AB錯(cuò)誤;C.同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S1,定值電阻和小燈泡并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流為0.9A,整個(gè)電路的電功率為P=UI=6V×0.9A=5.4W故C錯(cuò)誤;D.由并聯(lián)電路電流的規(guī)律知通過(guò)定值電阻R的電流為IR=I﹣IL=0.9A﹣0.3A=0.6A通電10s電阻R產(chǎn)生的熱量是Q=W=UIRt=6V×0.6A×10s=36J故D正確。故選D。26.(23-24九年級(jí)上·山東日照·期末)把一個(gè)阻值為R的電阻接在電路中通電一段時(shí)間,產(chǎn)生的熱量為Q;若要使它產(chǎn)生的熱量為2Q,下列措施可實(shí)現(xiàn)的是()A.接原電路,將電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,通電時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的B.接原電路,將電阻變?yōu)樵瓉?lái)的,通電時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C.將電壓變?yōu)樵瓉?lái)的,電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,通電時(shí)間不變D.電阻不變,將電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,通電時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的【答案】D【詳解】A.接原電路,將電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,通電時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的,則有故A不符合題意;B.接原電路,將電阻變?yōu)樵瓉?lái)的12故B不符合題意;C.將電壓變?yōu)樵瓉?lái)的12故C不符合題意;D.電阻不變,將電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,通電時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的12故D符合題意。故選D。27.(23-24九年級(jí)上·江蘇鹽城·期末)取口香糖錫紙剪成如圖形狀,其中AB和CD段等長(zhǎng)。將錫紙條上帶錫一面的兩端連接在電池兩極,發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開(kāi)始冒煙并著火。下列分析正確的是()A.AB段和CD段的電阻相等B.正常情況下AB段會(huì)先著火C.AB段和CD段的電壓相等D.AB和CD段的電功率相等【答案】B【詳解】A.AB和CD段等長(zhǎng),材料相同,AB段較細(xì),則AB段電阻較大,故A錯(cuò)誤;B.AB和CD段串聯(lián),電流與通電時(shí)間相同,AB段電阻較大,由得,AB段產(chǎn)生的熱量較多,則正常情況下AB段會(huì)先著火,故B正確;C.AB和CD段電流相同,AB段電阻較大,由歐姆定律得,AB段電壓較大,故C錯(cuò)誤;D.AB和CD段電流相同,AB段電壓較大,由得,AB段的電功率較大,故D錯(cuò)誤。故選B。28.(23-24九年級(jí)上·山東淄博·期末)圖甲是一款電熱杯墊,有高、低溫兩個(gè)擋位。杯墊內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,為加熱電阻,電源電壓為220V,的阻值為2200Ω,高溫?fù)豕β蕿?6W。下列說(shuō)法正確的是()A.閉合時(shí)是低溫?fù)?B.低溫檔功率是44WC.電阻的阻值是1100Ω D.在高溫?fù)豕ぷ?0min,產(chǎn)生的熱量是660J【答案】C【詳解】A.分析電路圖可知,只閉合S1時(shí),電路中只有R1;閉合S1、S2時(shí),R1與R2并聯(lián),并聯(lián)電路的總電阻小于各支路電阻,由可知,R1與R2并聯(lián),總電阻小,總功率大,所以為高溫檔,故A錯(cuò)誤;B.只閉合S1時(shí),電路中只有R1,電阻大,由可知,總功率小,所以為低溫檔故B錯(cuò)誤;C.電阻R2的功率則電阻R2的阻值故C正確;D.在高溫?fù)豕ぷ?0min,產(chǎn)生的熱量故D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題29.(2024·廣東中山·三模)如圖甲所示是便攜式封口機(jī),工作時(shí)利用電流的效應(yīng),使發(fā)熱電阻溫度快速升高,熔化塑料包實(shí)現(xiàn)封口。如圖乙所示是其原理電路圖,封口機(jī)的電源電壓是3V,發(fā)熱電阻R的阻值為1Ω,閉合開(kāi)關(guān),則10s內(nèi)產(chǎn)生J的熱量。若封口時(shí)總是把塑料袋燙壞,應(yīng)將發(fā)熱電阻換成阻值更(選填“大”或“小”)的電阻?!敬鸢浮繜?0大【詳解】[1]便攜式封口機(jī)工作時(shí)利用電流的熱效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]10s內(nèi)發(fā)熱電阻R產(chǎn)生的熱量為[3]若封口時(shí)總是把塑料袋燙壞,應(yīng)將發(fā)熱電阻換成阻值更大的電阻,使封口機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量較少。30.(24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè))如圖甲所示的煎餅鍋具有高溫和低溫兩個(gè)擋位,圖乙是其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖。當(dāng)處于高溫?fù)鯐r(shí),煎餅鍋的加熱功率為968W,則Ω;處于低溫?fù)鯐r(shí),煎餅鍋的工作電流為1A,通電1min產(chǎn)生熱量為J?!敬鸢浮?013200【詳解】[1]由圖乙可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2均閉合時(shí),R2被短路,電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電阻較小,由知電路處于加熱狀態(tài);由知,電阻R1的阻值[2]處于低溫?fù)鯐r(shí),煎餅鍋的工作電流為1A,通電1min產(chǎn)生熱量Q=W=UIt=220V×1A×60s=13200J31.(24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè))某款電熱毛巾架的內(nèi)部電路原理圖如圖甲所示,電源電壓為220V,和均為發(fā)熱電阻,可通過(guò)開(kāi)關(guān)S實(shí)現(xiàn)高溫、低溫?fù)醯那袚Q。圖乙為該毛巾架在正常工作20min內(nèi)電流隨時(shí)間變化的圖像,則電熱毛巾架高溫?fù)醯墓β蕿閃,電阻的阻值為Ω。電熱毛巾架在低溫?fù)跽9ぷ?0min產(chǎn)生的熱量是J?!敬鸢浮?20660【詳解】[1][2]根據(jù)圖乙可知,高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)電路中的電流,高溫?fù)醯墓β蕿橛蓤D甲可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí),只有工作,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí),、串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可知當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí),只有工作,電路中的總電阻最小,由歐姆定律可知電路中的電流最大,由可知電路中的總功率最大,電熱毛巾架處于高溫?fù)酰蓺W姆定律可知的阻值為當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí),、串聯(lián),電路中的總電阻最大,由歐姆定律可知電路中的電流最小,則電路中的總功率最小,電熱毛巾架處于低溫?fù)?,由歐姆定律可知、的串聯(lián)總電阻為則的阻值為[3]毛巾架低溫?fù)跽9ぷ?0min產(chǎn)生的熱量為32.(23-24九年級(jí)上·江蘇宿遷·階段練習(xí))在如圖所示的電路中,定值電阻R0的阻值為20Ω,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為2Ω,閉合開(kāi)關(guān),電流表A1、A2的示數(shù)分別為0.8A、0.3A,則該電路電源電壓為V,10s內(nèi)電路消耗的電能為J,10s內(nèi)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為J,10s內(nèi)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為J。【答案】648530【詳解】[1]由圖可知,定值電阻R0與電動(dòng)機(jī)M并聯(lián),電流表A1測(cè)干路電流,電流表A2測(cè)R0支路的電流;定值電阻R0兩端的電壓為因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,則電源電壓為[2]10s內(nèi)電路消耗的電能為[3]根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流10s內(nèi)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量[4]10s內(nèi)電動(dòng)機(jī)消耗的電能33.(23-24九年級(jí)上·河南鄭州·期末)某款電熱飲水機(jī)具有加熱和保溫兩檔,額定電壓為220V,圖是其電路原理圖,S0為溫控開(kāi)關(guān),R1、R2為電熱絲,只知道R1阻值為1100Ω,銘牌上有484W和另一個(gè)模糊不清的兩位數(shù)的電功率。S閉合,S0斷開(kāi),飲水機(jī)處于檔,若此時(shí)電路工作3min,將產(chǎn)生的熱量是J;處于加熱檔正常工作5min,飲水機(jī)消耗的電能J?!敬鸢浮勘?920145200【詳解】[1]S、S0都閉合時(shí),電路中R1、R2并聯(lián)工作,電路中的總電阻??;S閉合,S0斷開(kāi)時(shí),電路中只有R1通電工作,電路中總電阻大,由可知,電路中電阻越大,電功率越小,所以S閉合,S0斷開(kāi)時(shí),飲水機(jī)處于保溫檔。[2]R1阻值為1100Ω,則保溫檔電功率此時(shí)電路工作3min,將產(chǎn)生的熱量[3]由于飲水機(jī)的保溫檔電功率為44W,則飲水機(jī)的加熱檔電功率為484W,則處于加熱檔正常工作5min,飲水機(jī)消耗的電能34.(23-24九年級(jí)上·四川廣安·期末)如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡L標(biāo)有“12V3A”字樣(忽略燈絲電阻的變化),當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端時(shí),燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為6A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為W;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片P置于b端時(shí),通電30s滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為J?!敬鸢浮?6270【詳解】[1]由圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器滑片P置于a端時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián),電流表測(cè)量干路的總電流;燈泡正常發(fā)光,根據(jù)燈泡的規(guī)格可知,燈泡兩端的電壓,通過(guò)燈泡的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為[2]當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2斷開(kāi),滑片P置于b端時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),由可知,燈泡燈絲的電阻為滑動(dòng)變阻器的最大阻值為根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻為電路中的電流為通電30s滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為三、實(shí)驗(yàn)題35.(23-24九年級(jí)上·江蘇宿遷·期末)如圖所示是探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置,左右兩個(gè)透明的容器中密閉著空氣,兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲,U形管中裝的是紅色液體;
(1)a、b、c、d容器中所裝空氣的質(zhì)量(選填“相等”或“不相等”);(2)圖甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系;(3)在通電時(shí)間相同的情況下,發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管A中液面高度變化大,由此可得到的結(jié)論是:在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,,產(chǎn)生的熱量越多;(4)若圖甲中U形管A液面高度差有變化明顯,U形管B液面無(wú)變化,故障可能是。(5)寒冷的冬天有的家庭會(huì)使用電熱毯取暖,利用的是電流的效應(yīng),使用時(shí)電熱毯熱了而與之相連接的電源線卻不熱,原理是?!敬鸢浮?1)相等(2)電阻(3)電流越大(4)裝置漏氣(5)熱焦耳定律【詳解】(1)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不易直接觀察,甲、乙兩個(gè)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(guò)U形管液面的高度差來(lái)反映電阻絲產(chǎn)生的熱量多少,采用了轉(zhuǎn)換法,故a、b、c、d容器中所裝空氣的質(zhì)量相等。(2)甲裝置中,兩電阻串聯(lián),通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同,而電阻不同,根據(jù)控制變量法知,該裝置用來(lái)探究電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系。(3)乙裝置中,右側(cè)兩電阻并聯(lián)后再與左側(cè)電阻串聯(lián),容器內(nèi)兩電阻大小相等,根據(jù)并聯(lián)和串聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過(guò)左側(cè)容器中電阻的電流大于通過(guò)右側(cè)容器中電阻的電流,在通電時(shí)間相同的情況下,發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管A中液面高度變化大,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,右側(cè)容器內(nèi)的電阻產(chǎn)生的熱量多,由此可得到的結(jié)論是:在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,電流越大,產(chǎn)生的熱量越多。(4)甲裝置中,兩電阻串聯(lián),通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同,而電阻不同,若U形管A液面高度差有變化明顯,說(shuō)明電流產(chǎn)生熱量使a、b容器中所裝空氣受熱膨脹,U形管B液面無(wú)變化,故障可能是裝置漏氣。(5)[1]寒冷的冬天有的家庭會(huì)使用電熱毯取暖,利用做功產(chǎn)生熱量,即電流的熱效應(yīng)。[2]使用時(shí)電熱毯熱了而與之相連接的電源線卻不熱,由串聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過(guò)電熱毯和導(dǎo)線的電流相等,而電熱毯的電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo)線的電阻,根據(jù)原理焦耳定律Q=I2Rt可知,電熱毯產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)大于導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量。36.(23-24九年級(jí)上·湖北省直轄縣級(jí)單位·階段練習(xí))如圖是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明容器中密封著初溫、質(zhì)量相同的空氣。(1)由于電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量,因此在實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察來(lái)顯示容器內(nèi)空氣溫度的變化;(2)圖甲裝置將兩段阻值不同的電阻絲(填電路連接方式),是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與的大小的關(guān)系,通電一段時(shí)間后,(選填“左”或“右”)側(cè)容器產(chǎn)生的熱量更多;(3)圖乙裝置可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與的大小的關(guān)系,R1和R2兩根電阻絲在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為Q1:Q2=。為了使左右兩個(gè)U形管內(nèi)液面高度差差異更大,R3應(yīng)選用(從2Ω、5Ω和10Ω的定值電阻中選出一個(gè)定值電阻);(4)圖乙中,若接通電路一段時(shí)間后,右側(cè)U形管的液面高度差逐漸變大,但左側(cè)U形管的液面高度不變,經(jīng)檢查電路也沒(méi)有出現(xiàn)故障,則可能的原因是;(5)圖乙中,若接通電路一段時(shí)間后,左側(cè)U形管的液面高度差明顯變大,但右側(cè)U形管液面高度差不變,后發(fā)現(xiàn)是由于電路故障引起的,則原因可能是______。A.R1電阻絲斷路B.R2電阻絲斷路C.R3電阻絲斷路D.R3電阻絲短路【答案】(1)U形管中液面高度變化(2)串聯(lián)電阻右(3)電流4∶12Ω(4)左側(cè)容器漏氣(5)BD【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用轉(zhuǎn)換法通過(guò)觀察U形管液面的高度差來(lái)得到容器內(nèi)空氣溫度的變化,即U形管液面的高度差越大,容器內(nèi)空氣溫度越高。(2)[1]甲圖中,容器內(nèi)兩電阻絲收尾順次相連,是串聯(lián)的。[2][3]根據(jù)串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)可知,兩電阻絲電流相等,通電時(shí)間也相等,所以該實(shí)驗(yàn)是來(lái)探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻之間的關(guān)系,由可知,電阻越大產(chǎn)生的熱量越多,因此右側(cè)容器產(chǎn)生的熱量多。(3)[1]圖乙中,R2與R3并聯(lián),再與R1串聯(lián),此時(shí)R1在干路上,R2在支路上,電流的大小不同,電阻及通電時(shí)間相同,所以是探究電流產(chǎn)生的熱量與電流之間的關(guān)系。[2]因?yàn)镽2與R3的阻值相同,并聯(lián)后電流相同,所以通過(guò)R1的電流是R2的2倍,根據(jù)可知[3]根據(jù)并聯(lián)電路中電阻的特點(diǎn)可知,總電阻小于最小的分電阻,所以當(dāng)R3阻值越小,經(jīng)過(guò)左側(cè)容器的電流越大,左右兩個(gè)U形管內(nèi)液面高度差差異更大,因此選用2Ω電阻絲。(4)通電一段時(shí)間后,右側(cè)U形管的液面高度差逐漸變大,說(shuō)明電路是通路,左側(cè)U形管的液面高度不變,可能是左側(cè)裝置氣密性不好,漏氣。(5)實(shí)驗(yàn)中,左側(cè)U形管的液面高度差明顯變大,而右側(cè)U形管的液面高度差沒(méi)有變化,若是由于電路故障引起的,說(shuō)明左側(cè)容器內(nèi)的電阻絲沒(méi)有故障,右側(cè)容器內(nèi)無(wú)電阻絲產(chǎn)生熱量,因此可能是R2電阻絲斷路、R2電阻絲短路或R3電阻絲短路,故BD符合題意,AC不符合題意。故選BD。37.(23-24九年級(jí)上·陜西西安·階段練習(xí))在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”時(shí),小明和小華同時(shí)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,兩個(gè)完全相同的玻璃瓶甲、乙內(nèi),瓶中插入溫度計(jì)a、b。(1)為了讓實(shí)驗(yàn)效果更顯著,小明應(yīng)在圖1的甲、乙兩瓶中加入質(zhì)量、初溫均相同的(選填“煤油”或“水”);(2)實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化大小來(lái)比較電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的多少,下列實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了該研究方法的是(選填序號(hào));A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B.探究導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān)C.“伏安法”測(cè)電阻(3)愛(ài)思考的小明,還利用該實(shí)驗(yàn)裝置比較不同物質(zhì)的吸熱能力,在圖1甲、乙兩瓶?jī)?nèi)換用質(zhì)量、初溫都相同的不同液體。閉合開(kāi)關(guān),一段時(shí)間后,若溫度計(jì)a比溫度計(jì)b溫度升高得快,則甲、乙兩瓶?jī)?nèi)液體比熱容的關(guān)系,c甲c乙。(均選填“>”、“<”或“=”)(4)另一小組的小華同學(xué)用如圖2探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流關(guān)系的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中給裝置通電,(選填“左邊”或“右邊”)U形管內(nèi)的液面高度變化較快。如果通過(guò)左側(cè)容器中電阻絲的電流是2A,則右側(cè)容器中電阻絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J?!敬鸢浮?1)煤油(2)B(3)=<(4)左邊300【詳解】(1)水的比熱容大于煤油的比熱容,質(zhì)量相同的水和煤油吸熱相同,根據(jù)可知煤油的溫度升高得多,為了讓實(shí)驗(yàn)效果更顯著,小明應(yīng)在甲、乙兩瓶中加入質(zhì)量、初溫均相同的油。(2)實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化大小來(lái)比較電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的多少,采用了轉(zhuǎn)換法;A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用了控制變量法;B.探究導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān),根據(jù)電流表示數(shù)大小比較電阻的大小,采用了轉(zhuǎn)換法;C.“伏安法”測(cè)電阻,為減小誤差要多次測(cè)量取平均值,沒(méi)有采用轉(zhuǎn)換法;故AC不符合題意,B符合題意。故選B;(3)[1][2]在甲、乙兩瓶?jī)?nèi)換用質(zhì)量,初溫都相同的不同液體,根據(jù)Q=I2Rt,為控制相同時(shí)間不同物質(zhì)吸熱相同,故換用兩個(gè)電阻絲的阻值。閉合開(kāi)關(guān),一段時(shí)間后,若溫度計(jì)a比溫度計(jì)b溫度升高得快,根據(jù)比較吸熱能力的方法,則甲、乙兩瓶?jī)?nèi)液體比熱容的關(guān)系為c甲<c乙。(4)[1][2]如圖2,右邊兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與左邊5Ω的電阻串聯(lián),串聯(lián)電路各處電流相等,所以右邊兩個(gè)電阻的總電流和左邊電阻的電流相等,即I右=I左,兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,即I左=I內(nèi)+I外,比較可知I左>I內(nèi)。兩瓶中的電阻值相等(均為5Ω),通電一段時(shí)間后,由于瓶中電阻相同、通電時(shí)間相同、I左>I內(nèi),所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,左瓶?jī)?nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量多,則左側(cè)U形管液面高度的變化較大。并聯(lián)電路各支路兩端
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