2025年中考物理复习多选题专项训练题——焦耳定律

焦耳定律 一．多选题（共20小题） （多选）1．（2024•南关区校级三模）某大功率用电器，用铝导线接到电源上，工作不久发现导线过热，为使导线不过热，下列措施中可行的是（　　） A．将原铝导线加长 B．将原铝导线减短 C．换上比原铝线更粗的铝线，长短相同 D．换上长短粗细与铝线相同的铜线 （多选）2．（2024•罗平县校级三模）如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙电路中（电源电压保持不变），闭合开关S1、S2，小灯泡L正常发光，其实际功率为1W。下列分析和计算正确的是（　　） A．小灯泡L的额定电压为2V B．电流表示数为0.2A C．电阻R的阻值为10Ω D．通电1min电阻R产生的热量为24J （多选）3．（2023秋•驿城区校级月考）如图所示，是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　） A．如图所示的实验，可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 B．通过U形管内液面的高度差来反映热量的多少，运用了类比法 C．R1的电功率比R2的大 D．通电时间相同，右侧U形管中的液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比R1多 （多选）4．（2024•东港区校级二模）生活中的一些器具或实验室中的某些装置上会留有特殊的“孔”，它们的作用不尽相同。下列说法正确的是（　　） A．茶壶盖上的“孔”，是为了加快蒸发使茶水快速降温 B．行驶汽车的天窗“孔”，打开后可利用压强差可将车外的空气“抽”到车内 C．电脑机箱上开的“孔”，是为了通风散热以减少电热危害 D．水沸腾实验中烧杯盖上的“孔”，是为了使杯内水面上方的气压等于外界大气压 （多选）5．（2024•吉安模拟）如图所示，图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列关于图像的解释，正确的是（　　） A．甲图是某物体的熔化图像，其中BC两点内能不相等 B．乙图是电阻和通电时间一定时，电热Q与电流I的关系图 C．丙图说明，当电阻一定时，电压与电流成正比 D．丁图表示物体由静止下落过程中，重力对物体做功与时间的关系 （多选）6．（2024•灵山县一模）小明同学用如图所示的实验装置“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，两个透明容器中封闭着等量的空气。下列分析正确的是（　　） A．通电后透明容器中的电阻丝的内能增大是通过热传递方式改变的 B．观察图甲中的A、B管，可得出电流通过导体产生的热量多少与电阻有关 C．用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流大小是否有关”时，右边容器中应选用阻值为10Ω的电阻丝 D．用图甲中实验结论能解释“电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热” （多选）7．（2024•东港区校级三模）关于如图所示的四个实验情景中，下列说法中正确的是（　　） A．甲图，左边是凹透镜，可以用来矫正远视眼，右边是凸透镜，对光线有会聚作用 B．乙图，测量盐水的密度实验中，按图中所示的顺序进行实验会使测量值大于真实值 C．丙图，利用“探究电流产热与电阻关系”的装置，也能探究电流产热与电流的关系 D．丁图，在做“探究物质吸热能力”的实验时，选用体积相同的水和煤油来进行实验 （多选）8．（2024•召陵区一模）图所示，这是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将两容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中（R1＞R2）。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关后，通过R1的电流小于通过R2的电流 B．闭合开关后，甲管液面上升比乙管液面上升快 C．闭合开关后，将滑动变阻器滑片P向右移动，相同时间里电阻丝产生的热量更多 D．该实验装置用于探究电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系 （多选）9．（2024•榕江县校级二模）如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为5Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J （多选）10．（2024•花溪区校级二模）灯泡L标有“2.5V”字样，它的电阻随电压变化的关系图象如图甲所示。将该灯泡L和电阻R0接入电源电压恒为3V的电路中（如图乙），闭合开关S，灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，灯泡L的电阻为10Ω B．闭合开关S，10s内电阻R0产生的热量为6.25J C．R0的电阻值为2Ω D．灯泡L的额定功率为0.625W （多选）11．（2024•个旧市校级模拟）如图所示的电路中，导体甲、乙长度相等，由同种材料制成，甲比乙的横截面积小。闭合开关后，以下判断正确的是（　　） A．甲、乙两端电压的大小关系是U甲＝U乙 B．通过甲、乙电流的大小关系是I甲＝I乙 C．甲乙两导体电阻的大小关系是R甲＜R乙 D．在相同时间内，电流通过甲、乙两导体所产生的热量Q甲＜Q乙 （多选）12．（2023秋•辽阳期末）如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为10Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数为0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为24J （多选）13．（2024•东港区校级二模）如图所示是研究电流通过导体产生热量与哪些因素有关的实验，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的容器内，容器内封闭等量的空气。下列说法正确的是（　　） A．该实验是根据U形管两侧液面高度差来反映电流产生热量多少 B．甲实验是为了研究电流产生热量与电流的关系 C．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：1 D．图乙中右侧容器外连接5Ω的电阻丝，它的作用是使电阻丝c、d中的电流不相等 （多选）14．（2023秋•郸城县期末）如图甲是小灯泡的I﹣U图象，将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数为0.3A B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为10Ω C．电路消耗的总功率为1.35W D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J （多选）15．（2024•殷都区校级模拟）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表与电压表的示数变化关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为10Ω B．滑片移动过程中，电压表与电流表的比值变大 C．该电路消耗的最大电功率为3.6W D．当R2的滑片位于b端时，在1min内电阻R2产生的热量为60J （多选）16．（2024•莱芜区模拟）关于下列物理实验现象的描述，正确的是（　　） A．未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像未完全重合——平面镜所成的像与物体的大小不相等 B．水停止沸腾后，向烧瓶底部浇冷水，发现烧瓶中的水又沸腾了——气压越低沸点越低 C．弹簧测力计吊着玻璃接触水面，向上拉发现弹簧测力计示数增大——分子间存在引力 D．通过电炉丝和导线的电流相等，电炉丝热的发红——电流产生的热量与电阻大小有关 （多选）17．（2023秋•封丘县期末）创新实验小组的同学们为医院设计了一个皮肤温度检测装置，当检测温度≥37℃时，检测装置便会报警。设计的感温区电路如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R与温度t的关系如图乙所示，当检测到电压表的示数≤3V时，检测装置便会报警；当检测温度为33℃时，电压表示数为3.6V。下列说法正确的是（　　） A．热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大 B．当皮肤温度升高时，电压表的示数减小 C．电源电压为4V D．当刚达到报警时，通电5min，定值电阻R0产生的热量为67.5J （多选）18．（2024•玉溪一模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率随其阻值变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．电源电压为12V B．滑动变阻器的阻值最大为50Ω C．当滑片从a端向b端滑动时，电压表示数不变、电流表示数变小 D．当R1接入电路的电阻为10Ω时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为216J （多选）19．（2024•德宏州模拟）如图甲是母亲节时小红同学送给妈妈的一个电热杯。电热杯有加热和保温两挡功能，简化电路如图乙所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。下列说法正确的是（　　） A．开关S1、S2均闭合为保温挡 B．保温30min时产生的热量是4500J C．杯垫加热时R1电路的功率是5W D．电阻R2的阻值是5Ω （多选）20．（2024•固始县校级二模）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是（　　） A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 焦耳定律 参考答案与试题解析 一．多选题（共20小题） （多选）1．（2024•南关区校级三模）某大功率用电器，用铝导线接到电源上，工作不久发现导线过热，为使导线不过热，下列措施中可行的是（　　） A．将原铝导线加长 B．将原铝导线减短 C．换上比原铝线更粗的铝线，长短相同 D．换上长短粗细与铝线相同的铜线 【分析】结合焦耳定律可以确定要使导线不热，就要使导线的电阻变小；然后从电阻的决定因素来考虑突破此题。 【解答】解：A．根据焦耳定律公式Q＝I2Rt可知，电阻越小，电热越小；导体的电阻与自身的长度成正比，若将原铝导线加长，铝导线电阻变大，导线的电热变大，若将原铝导线减短，铝导线电阻变小，导线的电热变小，故A错误，B正确； C．导体的电阻跟横截面积成反比，故换上比原铝线更粗、长短相同的铝线，铝导线电阻变小，电热变小，故C正确； D．铜的导电性比铝好，换上长短粗细与铝线相同的铜线，铜线的电阻比铝线小，电热变小，故D正确。 故选：BCD。 【点评】运用焦耳定律分析出由于导线的电阻太大，造成导线过热是解决此题的突破口。 （多选）2．（2024•罗平县校级三模）如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙电路中（电源电压保持不变），闭合开关S1、S2，小灯泡L正常发光，其实际功率为1W。下列分析和计算正确的是（　　） A．小灯泡L的额定电压为2V B．电流表示数为0.2A C．电阻R的阻值为10Ω D．通电1min电阻R产生的热量为24J 【分析】（1）由图乙可知，闭合开关S1、S2，灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路的总电流；根据灯泡和电阻的特点可知I﹣U图象中灯泡和电阻所表示的图线，根据图像特点可知小灯泡L灯丝的电阻随两端电压的变化情况； （2）（3）根据图甲信息、利用功率，结合图象数据灯泡L正常发光时的电压和电流，据此可知电源电压，根据图中信息找到通过R的电路，根据并联电路的电流特点求出干路的总电流，即为电流表示数，根据欧姆定律计算灯泡的电阻； （4）根据图中信息，利用Q＝W＝UIt求出通电1min电阻R产生的热量。 【解答】解：A．闭合开关S1、S2，灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路的总电流； 根据欧姆定律知，定值电阻电流与电阻R两端的电压成正比，所以图中直线表示电阻R的I﹣U图象，曲线表示小灯泡的I﹣U图象，由图乙可知，当灯泡L两端的电压UL＝2V，通过的电流IL＝0.5A时，灯泡的实际功率PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W；小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电压为2V，故A正确； BC．根据并联电路的电压特点可知，电源电压U＝UR＝UL＝2V； 由图甲可知，当电阻R两端的电压为2V，通过电阻R的电流IR＝0.2A，R的阻值 ； 根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A；即电流表示数为0.7A，故B错误，C正确； D．电阻R是纯电阻电路，电流产生的热量等于电能，通电1min电阻R产生的热量为Q＝WR＝URIRt＝2V×0.2A×1×60s＝24J，故D正确。 故选：ACD。 【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。 （多选）3．（2023秋•驿城区校级月考）如图所示，是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　） A．如图所示的实验，可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 B．通过U形管内液面的高度差来反映热量的多少，运用了类比法 C．R1的电功率比R2的大 D．通电时间相同，右侧U形管中的液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比R1多 【分析】（1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时，要控制电流和通电时间不变； （2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想； （3）根据P＝I2R可知两电阻电功率的大小； （4）根据焦耳定律Q＝I2Rt判定电阻产生热量的多少，从而判定出U形管中液面的高度差的变化关系。 【解答】解：A、右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知通过瓶中两电阻的电流不同，通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故A正确； B、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但烧瓶中的空气会热胀冷缩，会使得U形管液面高度差发生变化，据此来判定放热多少，这种研究方法叫转换法，故B正确； C、由于R1和R2的电阻值相同，由A知通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，根据P＝I2R可知R1的电功率比R2的大，故C正确； D、由于R1和R2的电阻值相同，由A知通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知通电时间相同左侧电阻产生的热量较多，故D错误； 故选：ABC。 【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，并可以通过巧妙的实验来验证一些结论，同时在该实验中利用了控制变量法，该实验方法在实验探究中经常用到。 （多选）4．（2024•东港区校级二模）生活中的一些器具或实验室中的某些装置上会留有特殊的“孔”，它们的作用不尽相同。下列说法正确的是（　　） A．茶壶盖上的“孔”，是为了加快蒸发使茶水快速降温 B．行驶汽车的天窗“孔”，打开后可利用压强差可将车外的空气“抽”到车内 C．电脑机箱上开的“孔”，是为了通风散热以减少电热危害 D．水沸腾实验中烧杯盖上的“孔”，是为了使杯内水面上方的气压等于外界大气压 【分析】（1）从大气压的角度分析； （2）根据流体压强与流速的关系进行解释； （3）由于电流具有热效应，当电器工作时会产生多余的热量，这些热量需要及时散出，据此分析； （4）从气压对沸点的影响角度进行分析。 【解答】解：A．茶壶盖上的孔与外界空气相通，其作用是使壶内外的气压相等，使水在重力的作用下可以顺利倒出，故A错误； B．打开行驶的汽车的天窗时，天窗外空气的流速大于车内空气的流速，根据流体压强与流速的关系可知，天窗外空气的压强小于车内空气的压强，车内空气被“抽”到车外，故B错误； C．电脑上的散热孔的作用是通风散热，防止电脑运行时温度过高造成安全隐患，根据电流的热效应可知，硬件产生电热的多少与通风散热无关，故C正确； D．在探究水沸腾的实验中，烧杯盖子上的孔的作用是使杯内外的气压相等，防止因气压过大而造成沸点升高，故D正确。 故选：CD。 【点评】本题围绕生活中的一些器具或实验室中的某些装置上的特殊的“孔”，而分析它们各自的作用，切入点较新颖，是一道好题。 （多选）5．（2024•吉安模拟）如图所示，图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列关于图像的解释，正确的是（　　） A．甲图是某物体的熔化图像，其中BC两点内能不相等 B．乙图是电阻和通电时间一定时，电热Q与电流I的关系图 C．丙图说明，当电阻一定时，电压与电流成正比 D．丁图表示物体由静止下落过程中，重力对物体做功与时间的关系 【分析】（1）物体吸收热量，内能变大； （2）根据Q＝I2Rt知，电阻和通电时间一定时，产生的热量与电流的平方成正比； （3）从图象可以得出的信息有：该图象是正比例函数，因此由图象可得：在电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比； （4）根据下落时做加速运动，结合W＝Gh分析解答。 【解答】解：A．图像中有一段温度是不变的，所以这是晶体的熔化图像，由图像可知，其中BC过程中物体在吸热，所以BC两点内能不相等，故A正确； B．根据Q＝I2Rt知，电阻和通电时间一定时，产生的热量与电流的平方成正比，而不是和电流成正比，其图像不是过原点的直线，故B错误； C．当电阻一定时，电流随着电压的增大而增大，并且电流与电压成正比，但不能说电压与电流成正比，故C错误； D.物体由静止下落过程中，物体速度变大，根据 W＝Gh＝mgh＝mgvt 可知，时间越长，做功越多，并且相同时间内重力做的功越来越多，故D正确。 故选：AD。 【点评】本题一方面考查学生对物理规律的掌握情况，另一方面也考查了学生分析图象的能力，我们一定要掌握用图象来表示物理量之间的关系，图象法在很多学科中都要用到。 （多选）6．（2024•灵山县一模）小明同学用如图所示的实验装置“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，两个透明容器中封闭着等量的空气。下列分析正确的是（　　） A．通电后透明容器中的电阻丝的内能增大是通过热传递方式改变的 B．观察图甲中的A、B管，可得出电流通过导体产生的热量多少与电阻有关 C．用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流大小是否有关”时，右边容器中应选用阻值为10Ω的电阻丝 D．用图甲中实验结论能解释“电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热” 【分析】（1）改变内能的方法有两个：做功和热传递； （2）（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变； （4）电流产生热量的多少与电流有关，电流越大，其他条件相同时产生的热量越多。 【解答】解：A、电流流过电阻丝时会做功，将电能转化为电阻丝的内能，是通过做功方式改变内能的，故A错误； B、甲图中两电阻丝串联，其阻值是不同的，在通电时间相等、电流相同时，10Ω的电阻大，B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关，故B正确； C、探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，应控制电阻、通电时间相同，而电流不同，故右边透明容器中应该选用阻值为5Ω的电阻丝，故C错误； D、图乙中的实验结论为：电流产生热量的多少与电流大小有关，电流越大，其他条件相同时产生的热量越多；电炉丝通过导线连接到电路里，电炉丝和导线串联，电流是相同的，而导线的电阻远远小于电炉丝的电阻，在电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以图甲的结论能解释这种现象，故D正确。 故选：BD。 【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。 （多选）7．（2024•东港区校级三模）关于如图所示的四个实验情景中，下列说法中正确的是（　　） A．甲图，左边是凹透镜，可以用来矫正远视眼，右边是凸透镜，对光线有会聚作用 B．乙图，测量盐水的密度实验中，按图中所示的顺序进行实验会使测量值大于真实值 C．丙图，利用“探究电流产热与电阻关系”的装置，也能探究电流产热与电流的关系 D．丁图，在做“探究物质吸热能力”的实验时，选用体积相同的水和煤油来进行实验 【分析】（1）凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用；远视眼用凸透镜矫正视力，近视眼用凹透镜矫正视力； （2）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中时，烧杯内有盐水残留，导致体积测量偏小，根据密度公式分析解答； （3）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析； （4）“探究物质吸热能力”的实验时，根据控制变量法，要选用质量相同的不同物质进行实验。 【解答】解：A、由图甲可知，左边的透镜对光有发散作用，所以是凹透镜，可以用来矫正近视眼，故A错误； B、将烧杯中的盐水全部倒入量筒中时，烧杯内有盐水残留，导致体积测量偏小，而质量的测量是准确的，由ρ＝可知，所测盐水密度偏大，故B正确； C、丙中两电阻串联，根据串联电路的特点可知，通过两电阻的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可“探究电流产热与电阻关系”的装置，以其中任一电阻为研究对象（电阻不变），通过移动变阻器的滑片可改变电阻的电流大小，故可探究电流产热与电流的关系，故C正确； D、在做“探究物质吸热能力”的实验时，根据控制变量法，要选用质量相同的水和煤油来进行实验，故D错误。 故选：BC。 【点评】本题考查对初中物验的四个实验，考查对实验操作的理解。 （多选）8．（2024•召陵区一模）图所示，这是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将两容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中（R1＞R2）。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关后，通过R1的电流小于通过R2的电流 B．闭合开关后，甲管液面上升比乙管液面上升快 C．闭合开关后，将滑动变阻器滑片P向右移动，相同时间里电阻丝产生的热量更多 D．该实验装置用于探究电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系 【分析】（1）串联电路各处的电流相等； （2）根据焦耳定律Q＝I2Rt和转换法结合已知条件分析回答； （3）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。 【解答】解：A．实验装置中，两电阻串联，结合串联电路的电流关系可知通过R1的电流等于通过R2的电流，故A错误； B．装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而R1大于R2，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，通过一段时间后，甲容器中的电阻丝产生热量多，根据转换法，甲管中液面上升比乙快，故B正确； C．闭合开关后，将滑动变阻器滑片P向右移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，电流变大，相同时间里电阻丝产生的热量更多，故C正确； D．实验装置中，甲乙电流和通电时间相同，电阻不同，用于探究电流和通电时间一定时，电热与电阻的关系，故D错误。 故选：BC。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联电路的规律及焦耳定律和欧姆定律的运用。 （多选）9．（2024•榕江县校级二模）如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为5Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J 【分析】（1）只闭合开关S1时，电路为L的简单电路，根据图像读出小灯泡L的实际功率为1W时的电流和电压，据此得出电源的电压，根据欧姆定律求出小灯泡L的电阻； （2）再闭合开关S2时，L与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点结合图像读出通过R的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响得出电流表示数的增加量，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P＝UI求出电路的总功率，根据Q＝W＝UIt求出在1min内电阻R产生的热量。 【解答】解：A、只闭合开关S1时，电路为L的简单电路， 由图像可知，当UL＝2V、IL＝0.5A时， 灯泡的实际功率PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，符合题意； 则电源电压U＝UL＝2V，电流表示数为 0.5A， 小灯泡L的电阻： RL＝＝＝4Ω，故A错误； B、再闭合开关S2时，L与R并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以UR＝U＝2V， 由图像可知，通过R的电流IR＝0.2A， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以电流表示数增加了0.2A，故B正确； C、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流： I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A， 电路的总功率P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W，故C正确； D、在1min内电阻R产生的热量： QR＝WR＝UIRt＝2V×0.2A×60s＝24J，故D错误。 故选：BC。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。 （多选）10．（2024•花溪区校级二模）灯泡L标有“2.5V”字样，它的电阻随电压变化的关系图象如图甲所示。将该灯泡L和电阻R0接入电源电压恒为3V的电路中（如图乙），闭合开关S，灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，灯泡L的电阻为10Ω B．闭合开关S，10s内电阻R0产生的热量为6.25J C．R0的电阻值为2Ω D．灯泡L的额定功率为0.625W 【分析】（1）由图乙可知，灯泡L与电阻R0串联；闭合开关S，灯泡L恰好正常发光，据此可知灯泡两端的电压，由图甲可知灯泡L的电阻； （2）根据欧姆定律求出通过灯泡的电流，根据串联电路的电流特点可知通过R0的电流，根据串联电路的电压特点可知电阻R0两端的电压；根据Q＝W＝UIt求出10s内电阻R0产生的热量； （3）根据欧姆定律求出R0的阻值； （4）根据P＝UI求出灯泡L的额定功率。 【解答】解：由图乙可知，灯泡L与电阻R0串联； A、闭合开关S，灯泡L恰好正常发光，则灯泡L两端的电压UL＝2.5V，由图甲可知，此时灯泡的电阻为10Ω，故A正确； B、通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.25A， 根据串联电路的电流特点可知，通过电阻R0的电流I0＝IL＝0.25A， 根据串联电路的电压特点可知，电阻R0两端的电压：U0＝U﹣UL＝3V﹣2.5V＝0.5V， 电阻R0是纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能，所以闭合开关S，10s内电阻R0产生的热量：Q0＝W0＝U0I0t＝0.5V×0.25A×10s＝1.25J，故B错误； C、由I＝可知，R0的阻值为：R0＝＝＝2Ω，故C正确； D、灯泡L的额定功率：PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W，故D正确。 故选：ACD。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题，难度适中。 （多选）11．（2024•个旧市校级模拟）如图所示的电路中，导体甲、乙长度相等，由同种材料制成，甲比乙的横截面积小。闭合开关后，以下判断正确的是（　　） A．甲、乙两端电压的大小关系是U甲＝U乙 B．通过甲、乙电流的大小关系是I甲＝I乙 C．甲乙两导体电阻的大小关系是R甲＜R乙 D．在相同时间内，电流通过甲、乙两导体所产生的热量Q甲＜Q乙 【分析】（1）由图可知，甲、乙并联，根据并联电路的电压特点可知甲、乙两端的电压关系； （2）根据导体电阻的影响因素可知甲、乙的电阻关系，根据欧姆定律可知通过甲、乙的电流关系； （3）根据Q＝I2Rt＝t可知在相同时间内，电流通过甲、乙两导体所产生的热量关系。 【解答】解：A、由图可知，导体甲、乙并联，根据并联电路的电压特点可知，甲、乙两端电压相等，即U甲＝U乙，故A正确； BC、导体甲、乙长度相等，由同种材料制成，甲比乙的横截面积小，根据导体电阻的影响因素可知，甲导体的电阻大于乙导体的电阻，即R甲＞R乙，故C错误； 由于U甲＝U乙，根据I＝可知，通过甲导体的电流小于通过乙导体的电流，即I甲＜I乙，故B错误； D、由Q＝I2Rt＝t可知，在相同时间内，电流通过甲导体产生的热量小于电流通过乙导体产生的热量，即Q甲＜Q乙，故D正确。 故选：AD。 【点评】本题考查导体电阻的影响因素、并联电路的电压特点、欧姆定律以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题，难度不大。 （多选）12．（2023秋•辽阳期末）如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为10Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数为0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为24J 【分析】（1）只闭合S1时，电路为小灯泡L的简单电路，根据L 的实际功率结合图象找出对应的电压和电流，然后根据欧姆定律求出小灯泡 L 的电阻； （2）再闭合开关S2时，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，根据并联电路电流规律求出干路电流，然后根据P＝UI求出电路总功率； （3）根据Q＝W＝UIt求出在1min内电阻R产生的热量。 【解答】解：A、只闭合S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L 的实际功率为1W，根据P＝UI可知， 在甲图L的图线上找符合U、I乘积为 1W 的坐标，则有：UL＝2V，IL＝0.5A， 则小灯泡 L 的电阻：RL＝＝＝4Ω，故A错误； BC、由A选项分析得，电源电压U＝UL＝2V，再闭合S2后，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流， 电压为2V，在甲图中找出R此时对应电流为0.2A，电路中总电流为I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A， 则电路总功率：P＝U总I＝2V×0.7A＝1.4W，故B错误，C正确； D、再闭合S2时，电阻R的电压为2V，电流为0.2A， 通电1min产生热量：Q＝W＝UIt＝2V×0.2A×60s＝24J，故D正确。 故选：CD。 【点评】本题主要考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率以及焦耳定律的应用，关键能从图象上找出有用的信息，难度不大。 （多选）13．（2024•东港区校级二模）如图所示是研究电流通过导体产生热量与哪些因素有关的实验，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的容器内，容器内封闭等量的空气。下列说法正确的是（　　） A．该实验是根据U形管两侧液面高度差来反映电流产生热量多少 B．甲实验是为了研究电流产生热量与电流的关系 C．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：1 D．图乙中右侧容器外连接5Ω的电阻丝，它的作用是使电阻丝c、d中的电流不相等 【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法； （2）探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变； （3）乙实验中右侧两个5Ω的电阻丝并联后再与左侧5Ω的电阻丝串联，根据串并联电路的电流规律和欧姆定律可知右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，则右侧容器外连接5Ω的电阻丝，它的作用是使电阻丝c、d中的电流不相等，由Q＝I2Rt分析。 【解答】解：A．该实验过程中容器内气体受热膨胀，挤压U形管内液体，电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确； B．甲实验中两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，研究的是电流产生热量与电阻的关系，故B错误； CD．乙实验中右侧两个5Ω的电阻丝并联后再与左侧5Ω的电阻丝串联，根据串并联电路的电流规律和欧姆定律可知右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，则右侧容器外连接5Ω的电阻丝，它的作用是使电阻丝c、d中的电流不相等，由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量是右侧容器电阻丝产生的热量的4倍，即左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4：1，故C错误，D正确。 故选：AD。 【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。突出运用所学知识解决实际问题的能力，明白U形管在实验中的作用，具有一定的综合性。 （多选）14．（2023秋•郸城县期末）如图甲是小灯泡的I﹣U图象，将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数为0.3A B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为10Ω C．电路消耗的总功率为1.35W D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J 【分析】（1）根据图甲，由P＝UI确定当小灯泡的功率为0.75W时，灯的电压和通过的电流； （2）根据串联电路电压的规律，由欧姆定律可求变阻器连入电路中的电阻； （3）根据P＝UI求电路消耗的总功率； （4）根据Q＝W＝U滑It求出10s内滑动变阻器R产生的热量。 【解答】解：A、当小灯泡的功率为0.75W时，根据图甲可知，灯泡L两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为I＝0.3A，即电流表的示数为0.3A，故A错误； B、根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V， 由I＝可得，滑动变阻器R接入电路中的电阻： R滑＝＝≈6.7Ω，故B错误； C、电路消耗的总功率：P总＝U总I＝4.5V×0.3A＝1.35W，故C正确； D、变阻器R在10s产生的热量：Q＝W滑＝U滑It＝2V×0.3A×10s＝6J，故D错误。 故选：AC。 【点评】本题考查串联电路的规律、电功率公式和电热公式和欧姆定律的运用，关键是确定当小灯泡的功率为0.75W时，灯的电压和通过的电流。 （多选）15．（2024•殷都区校级模拟）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表与电压表的示数变化关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为10Ω B．滑片移动过程中，电压表与电流表的比值变大 C．该电路消耗的最大电功率为3.6W D．当R2的滑片位于b端时，在1min内电阻R2产生的热量为60J 【分析】由图甲可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压； （1）当滑片在a端时，R接入电路中的阻值为零，电路中的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，电压表的示数为零，由图乙可知电路中的电流，根据欧姆定律表示出R1两端的电压，即电源电压；当滑片在b端时，R2接入电路中的阻值最大，电路中的总电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由图乙可知此时的电流和R2两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，联立两式可解得电源电压和R1的阻值； （2）根据欧姆定律可知，电压表与电流表的比值即为R2接入电路的阻值，据此判断电压表与电流表的比值变化； （3）根据P＝UI求出该电路消耗的最大电功率； （4）根据Q＝W＝UIt求出当R2的滑片位于b端时，在1min内电阻R2产生的热量。 【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压； A、当滑片在a端时，R接入电路中的阻值为零，电路中的总电阻最小， 由欧姆定律可知电路中的电流最大，电压表的示数为零，由图乙可知，电路中的电流：I＝0.6A， 由I＝可知，电源电压：U＝U1＝IR1＝0.6A×R1……① 当滑片在b端时，R2接入电路中的阻值最大，电路中的总电阻最大， 由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙可知此时的电流：I′＝0.1A，R2两端的电压：U2＝10V， 根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U1′+U2＝I′R1+U2＝0.1A×R1+10V……② 联立①②两式解得：U＝12V；R1＝20Ω，故A错误； B、根据欧姆定律可知，电压表与电流表的比值即为R2接入电路的阻值，根据题意可知，滑片滑动过程中，R2接入电路的阻值变大，所以电压表与电流表的比值变大，故B正确； C、该电路消耗的最大电功率：P＝UI＝12V×0.6A＝7.2W，故C错误； D、当R2的滑片位于b端时，在1min内电阻R2产生的热量：Q＝W＝U2I′t＝10V×0.1A×1×60s＝60J，故D正确。 故选：BD。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。 （多选）16．（2024•莱芜区模拟）关于下列物理实验现象的描述，正确的是（　　） A．未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像未完全重合——平面镜所成的像与物体的大小不相等 B．水停止沸腾后，向烧瓶底部浇冷水，发现烧瓶中的水又沸腾了——气压越低沸点越低 C．弹簧测力计吊着玻璃接触水面，向上拉发现弹簧测力计示数增大——分子间存在引力 D．通过电炉丝和导线的电流相等，电炉丝热的发红——电流产生的热量与电阻大小有关 【分析】（1）实验中如果玻璃板没有竖直放置，会出现未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像未完全重合； （2）水的沸点随液面气体压强的降低而降低； （3）分子间存在相互作用的引力和斥力； （4）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变。 【解答】解：A、未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像未完全重合，说明实验中如果玻璃板没有竖直放置，不是因为平面镜所成的像与物体的大小不相等，故A错误； B、向瓶底浇冷水，瓶内压强变小，液体（水）的沸点降低，故B正确； C、向上拉玻璃板弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力，故C正确； D、电炉丝和导线串联在电路中，通过电炉丝和导线的电流相等，通电时间相同，电炉丝的电阻大，产生的热量多，所以电炉丝热的发红，说明电流产生热量跟电阻的大小有关，故D正确。 故选：BCD。 【点评】本题考查了平面镜成像、分子间作用力、影响电流产生热量的关系以及气压对液体沸点的影响等，较为综合，但比较基础。 （多选）17．（2023秋•封丘县期末）创新实验小组的同学们为医院设计了一个皮肤温度检测装置，当检测温度≥37℃时，检测装置便会报警。设计的感温区电路如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R与温度t的关系如图乙所示，当检测到电压表的示数≤3V时，检测装置便会报警；当检测温度为33℃时，电压表示数为3.6V。下列说法正确的是（　　） A．热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大 B．当皮肤温度升高时，电压表的示数减小 C．电源电压为4V D．当刚达到报警时，通电5min，定值电阻R0产生的热量为67.5J 【分析】由图甲可知，R、R1串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流； （1）由图乙可知热敏电阻R的阻值随温度的变化情况； （2）由图乙可知，当皮肤温度升高时，R的阻值变大，根据串联分压的特点可知R两端的电压变化； （3）当检测温度为37℃时，热敏电阻的阻值为40Ω，由题意可知，此时电压表示数为3V，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流， 由图像可知当检测温度为33℃时，热敏电阻的阻值为60Ω，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流， 根据串联电路电流特点、串联电路电压规律结合欧姆定律列方程可得电源电压和定值电阻的阻值； （4）当报警时，电压表的示数为3V，由串联电路电流的规律算出定值电阻R0两端的电压，根据Q＝W＝t算出通电5min定值电阻R0产生的热量。 【解答】解：由电路图可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测热敏电阻R两端的电压，电流表测通过电路的电流； A、由图像知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，故A错误； B、由图像知，当皮肤温度升高时，热敏电阻的阻值变小，根据串联分压的特点可知，热敏电阻两端的电压变小，电压表的示数变小，故B正确； C、当检测温度为37℃时，热敏电阻的阻值为40Ω，由题意可知，此时电压表示数为3V， 此时通过电路的电流：I＝＝＝0.075A； 由图像可知，当检测温度为33℃时，热敏电阻的阻值为60Ω， 此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.06A， 根据串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和可得： U＝IR0+UR＝0.075A×R0+3V……① U＝I′R0+UR′＝0.06A×R0+3.6V……② 解①②得：U＝6V，R0＝40Ω，故C错误； D、当报警时，电压表的示数为3V，由串联电路电流的规律知定值电阻R0两端的电压为：U0＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V， 通电5min定值电阻R0产生的热量：Q＝W＝t＝×5×60s＝67.5J，故D正确。 故选：BD。 【点评】本题考查串联电路特点、电功公式以及欧姆定律的灵活运用，有一定难度。 （多选）18．（2024•玉溪一模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率随其阻值变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．电源电压为12V B．滑动变阻器的阻值最大为50Ω C．当滑片从a端向b端滑动时，电压表示数不变、电流表示数变小 D．当R1接入电路的电阻为10Ω时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为216J 【分析】由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流； （1）由图乙可知滑动变阻器R1的最大阻值； （2）根据P＝I2R求出当R1等于10Ω时电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压；根据P＝I2R求出当R1等于50Ω时电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，联立可求出电源电压和R2的阻值； （3）由图甲可知当滑片从a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，根据欧姆定律可知R2两端的电压变小； （4）根据焦耳定律求出通电1分钟R2产生的热量。 【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流； B、由图乙可知，滑动变阻器R1的最大阻值为50Ω，故B正确； A、由图乙可知，当R1接入电路的电阻为10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率P1＝3.6W， 由P＝I2R可知，此时电路中的电流I1＝＝＝0.6A， 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R1+I1R2＝0.6A×10Ω+0.6A×R2……① 当R1接入电路的电阻为50Ω时，滑动变阻器消耗的电功率P2＝2W， 由P＝I2R可知，此时电路中的电流I2＝＝＝0.2A， 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R1′+I2R2＝0.2A×50Ω+0.2A×R2……② 联立①②两式解得：U＝12V；R2＝10Ω，故A正确； C、由图甲可知当滑片从a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，R2的阻值不变，所以R2两端的电压变小，故C错误； D、当R1接入电路的电阻为10Ω时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量：Q＝R2t＝（0.6A）2×10Ω×1×60s＝216J，故D正确。 故选：ABD。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。 （多选）19．（2024•德宏州模拟）如图甲是母亲节时小红同学送给妈妈的一个电热杯。电热杯有加热和保温两挡功能，简化电路如图乙所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。下列说法正确的是（　　） A．开关S1、S2均闭合为保温挡 B．保温30min时产生的热量是4500J C．杯垫加热时R1电路的功率是5W D．电阻R2的阻值是5Ω 【分析】（1）电热杯垫有加热和保温两挡功能，由电路图根据P＝分析判断其工作状态； （2）根据欧姆定律算出加热时通过R1的电流，由P＝UI可求得加热状态时整个电路的电流，根据并联电路电流的特点和欧姆定律求出R2的阻值，根据P＝UI算出杯垫加热时R1电路的功率； （3）根据Q＝W＝UIt＝t可求得保温30min时产生的热量。 【解答】解： A、由电路图可知，当只闭合S1时，只有电阻R1工作，此时电路中电阻较大，电源电压一定，P＝知，电功率较小，为保温挡； 两开关都闭合时，两电阻并联，电路中电阻较小，电功率较大，为加热挡，故A错误； B、保温30min时产生的热量：Q＝W＝UIt＝t＝×30×60s＝4500J，故B正确。 CD、当S1、S2同时闭合时，R1与R2并联，处于加热挡， 加热时通过R1的电流： I1＝＝＝0.5A； 由P＝UI可得，加热状态时整个电路的电流： I＝＝＝1.5A； 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以通过R2的电流为：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.5A＝1A， 由欧姆定律可得，R2＝＝＝5Ω； 杯垫加热时R1电路的功率是： P1＝UI1＝5V×0.5A＝2.5W，故C错误，D正确； 故选：BD。 【点评】本题考查了焦耳定律、并联电路特点和欧姆定律的应用，正确分析电热杯垫的两种工作状态下电路的连接方式是关键。 （多选）20．（2024•固始县校级二模）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是（　　） A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。 （1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变； （2）探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变； （3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法； （4）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想。 【解答】解： （1）装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差更大，故AD正确； （2）将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，左右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误； （3）该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故C错误。 故选：BC。 【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大。 学科网（北京）股份有限公司 $$