专题07 焦耳定律-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（北京专用）

专题07 焦耳定律 考点1、电流的热效应 1．（23-24九年级上·北京东城·期末）如图所示的用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（　　） A．抽油烟机 B．电饭锅 C．台式电风扇 D．笔记本电脑 2．（23-24九年级上·北京海淀·期末）下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（    ） A．电热水壶 B．电视机 C．收音机 D．电风扇 3．（23-24九年级上·北京西城·期末）下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．计算器 B．电风扇 C．电子表 D．电饭锅 4．（23-24九年级上·北京东城·期末）下列家用电器中，将电流热效应作为工作原理的是（　　） A．电视机 B．微波炉 C．抽油烟机 D．电热水器 5．（23-24九年级上·北京通州·期末）图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电风扇 B．电饭锅 C．电冰箱 D．电视机 6．（23-24九年级上·北京顺义·期末）在如图所示的电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电脑 B．电风扇 C．电饭煲 D．洗衣机 7．（23-24九年级上·北京昌平·期末）图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．洗衣机 B．电暖器 C．扫地机器人 D．笔记本电脑 8．（23-24九年级上·北京石景山·期末）下列四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．电饭煲 B．洗衣机 C．电视机 D．电冰箱 9．（23-24九年级上·北京西城·期末）有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有阻值不同的电阻丝R1 和R2（已知：R1 >R2），两只完全相同的温度计等实验器材组成图中的实验装置，探究“电流通过导体所产生的热量与什么因素有关”。以下说法中正确的是（　　） A．在甲、乙两个烧瓶中可以装质量相等的不同种液体 B．温度计示数变化能反应电流通过电阻丝产生热量多少 C．通电时间相同时，电阻丝R1比电阻丝R2产生热量少 D．该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关 10．（23-24九年级上·北京东城·期末）小东想探究“电流通过导体时产生热量的多少与导体电阻大小是否有关”，连接了如图所示的电路，其中电阻丝、分别装在两个相同的烧瓶内，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并分别插入相同的温度计。 （1）实验中电阻丝、的阻值应 （选填“相同”或“不同”）。 （2）实验中通过煤油温度升高情况来判断电流通过导体产生热量的多少，分析说明其理由 。 11．（23-24九年级上·北京海淀·期末）小海用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量相同的煤油，温度计A和B完全相同，电阻丝R1和R2阻值不同，R1＜R2。 （1）实验中用 反映电阻丝产生的热量； （2）该实验探究的是电流通过导体产生的热量与 是否有关； （3）若瓶内煤油初温相同，想在较短时间内观察到温度计A与温度计B示数有明显差异，请结合小海的实验方案提出一条合理的建议 。 12．（23-24九年级上·北京东城·期末）为了验证“电热丝产生的热量与电热丝电阻有关”的猜想，小炜选用了如图所示的两个完全相同的保温烧瓶，烧瓶内装有质量和初温均相同的煤油，以及完全相同的温度计和阻值不同的电热丝，其中两个电热丝的电阻值大小关系为R1<R2，它们的电阻值均不随温度发生变化。请你帮他完成实验： （1）实验中用 表示电流通过电阻丝产生热量的多少； （2）请添加必要的器材，画出实验电路图 ； （3）请针对你的电路设计，说明在实验中如何操作，使哪些控制变量保持不变： ； （4）画出实验数据记录表格 。 13．（23-24九年级上·北京石景山·期末）小石利用如图所示的装置进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小是否有关”。在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温均为的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不变的电热丝、。 可以用秒表记录时间。请完成下列问题： （1）该实验中：用温度计示数的变化量来反映 的多少。 （2）操作步骤： ①如图，将烧瓶甲接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，通电一段时间t后，记录温度计的示数，并计算温度的变化量。 ②断开开关，将烧瓶乙接入电路，闭合开关，通电一段相同时间t后，记录温度计的示数，并计算温度的变化量。 ③比较发现：。 利用所学知识，分析上述步骤中，小石同学探究过程中存在的主要问题，请写出改进措施： 。 14．（23-24九年级上·北京顺义·期末）小京用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻和导体中电流是否有关”，两个透明容器中密封着等量的空气，两个U形管中液面高度相同，请完成下列问题。 （1）如图甲所示，容器中各有一段电阻、，通电一段时间后，观察U形管中液面高度的变化，该实验控制电流相同的方法是 ； （2）如图乙所示，容器中的电阻、，右侧容器外部电阻，并和并联，该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关；若将换成阻值为的电阻，则 （选填“能”或“不能”）完成此探究实验。 15．（23-24九年级上·北京通州·期末）小瑞猜想导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量就越多。为了验证猜想，他准备好三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并将三段阻值不同的电阻丝（），浸在煤油中，再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口，如图甲所示。然后他将电源、开关、电流表、滑动变阻器、图甲中的烧瓶①、导线连成如图乙所示的电路。 （1）小瑞进行了如下操作： a.闭合开关，移动滑动变阻器滑片到适当位置，电流表的示数为I，通电一段时间后，将温度计的初温、末温和的大小记入表格中； b.断开开关，用烧瓶②替换下烧瓶①，闭合开关，通电一段时间后，将温度计的初温、末温和的大小记入表格中； c.断开开关，用烧瓶③替换下烧瓶②，闭合开关，通电一段时间后，将温度计的初温、末温和的大小记入表格中； d.用算出三次实验中温度计示数变化量。 请你分析并回答下列问题： （2）实验完毕后，小华认为小瑞的实验操作不能验证他的猜想。其理由是： 。 16．（23-24九年级上·北京平谷·期末）为了探究“电流通过导体产生的热量与其电阻大小是否有关”，小华连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的甲、乙烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油，两个电热丝的阻值分别为、。闭合开关，一段时间后，甲烧瓶内温度计的示数低于乙烧瓶内温度计的示数，断开开关。请回答： （1）实验中，通过 来反应电流通过导体产生热量的多少； （2）实验中采用串联电路是为了控制 一定； （3）根据实验现象得出的结论是 。 17．（23-24九年级上·北京通州·期末）实验桌上有如下器材：一个装有适量的煤油、温度计和电阻丝R的烧瓶。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干。小丽将它们连接成如图所示的电路，探究“电流通过电阻时产生的热量Q与电流I的定性关系”。 （1）小丽要想完成此实验，还需添加的一个测量工具是 ； （2）实验过程中，需要控制 和 保持不变，电流通过电阻时产生的热量Q的大小用 来反映。 18．（23-24九年级上·北京昌平·期末）小京想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关．他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为和的电阻丝（）。 （1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关； （2）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同； （3）小京想在较短时间内看到明显的实验现象，请提出一条合理的改进建议 。 19．（23-24九年级上·北京房山·期末）如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为5Ω的电阻丝R1和阻值为10Ω的电阻丝R2。实验桌上还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个、电流表和停表各一块、导线若干。小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。 实验设计中可用煤油升高的温度∆t的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。 小新的主要实验过程如下： ①将滑动变阻器、电流表及图所示的装置甲等电路元件串联接入电路中，将滑动变阻器调到最大阻值处。 ②闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，记录电流表的示数为0.3A，温度计的示数t0，同时按下停表开始计时，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数t，断开开关。 ③用图所示的装置乙替换电路中的装置甲。闭合开关，记录电流表示数为0.2A，温度计的示数t0，同时按下停表开始计时，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数t，断开开关。 于是小新认为“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。 请根据以上叙述回答下列问题： （1）小新实验过程中存在的问题： ； （2）请你针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施： 。 20．（23-24九年级上·北京门头沟·期末）图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着等量的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体，实验中可通过A、B两管液面高度来反映密封空气温度的高低，进而反映电流通过容器中电阻丝时产生热量的多少。 （1）图甲所示，左容器中的电阻丝阻值为5Ω，右容器中的电阻丝阻值为10Ω，两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端。通电一定时间后，会观察到 管中的液面较高（选填“A”或“B”）； （2）如图乙所示，将5Ω电阻丝与右容器中的5Ω电阻丝并联，然后与左容器中的5Ω电阻丝串联接到电源两端，该实验可以探究电流产生的热量与 有关。 21．（23-24九年级上·北京大兴·期末）如图甲和乙是探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关的实验装置，装置中完全相同的透明容器中密封着初温、质量相同的空气，容器中都有一段电阻丝，U型管内各有一段水柱，初始时U型管内各液面均在同一水平面上。 （1）把甲装置接入电路中，可探究电流产生的热量与 的关系； （2）把乙装置接入电路中，通电一段时间后两U型管内液面的位置如图中所示，则可说明 （选填“左”或“右”）容器中电阻丝产生的热量较多； （3）科学探究中有些物理量不易直接测量或观察，通常利用测量或观察其他量的方法来代替需要观测的物理量。例如本实验中，利用比较U型管两侧液面高度差的大小来比较两根电阻丝中产生热量的多少。请你至少列举一例，说明此种方法在其他实验中的应用。应用举例： 。 22．（23-24九年级上·北京密云·期末）小羊用如图所示的器材探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，两个相同透明容器中密封着等量的空气，电源电压不变。 （1）分析可知，本实验是在探究电流产生的热量与 的关系； （2）实验中两个烧瓶串联的目的是 。 23．（23-24九年级上·北京门头沟·期末）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，把两段电热丝A、B分别放在图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶中，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计，并把它们串联接入电路。闭合开关通电一定时间，可以通过温度计的示数变化情况，了解电热丝产生热量的多少。已知A、B两电热丝的电阻分别为RA、RB，且RA>RB。 （1）这个方案是用来探究当通电时间和通过导体的电流相同时，电流通过电热丝产生的热量与 大小的关系；（选填：“电阻”或“电流”） （2）该实验是通过观察 来判断电热丝产生热量多少的； （3）实验过程中 （选填：“甲”或“乙”）烧瓶内煤油的温度升高得更多。 24．（23-24九年级上·北京平谷·期末）小阳想探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，连接了如图所示的实验装置进行实验。在他设计实验时，烧瓶里选用的液体的种类和质量应该 （选填“相同”或“不同”）；烧瓶中的电阻丝、阻值 （选填“相同”或“不同”）；电流产生热量的多少是通过 来反映的。 25．（22-23九年级上·北京丰台·期末）在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下猜想： 猜想一：电流产生的热量与电阻大小有关； 猜想二：电流产生的热量与电流大小有关； 猜想三：电流产生的热量与通电时间有关。 （1）同学们利用如图所示的器材进行实验。其中，电流通过电阻丝产生的热量不易直接测量，但此热量基本被容器中的水吸收。根据能量守恒可知；根据，只要测出水的温度变化量，便可计算出水吸收的热量；当c、m一定时，可用大小表征电流产生的热量大小。这就是我们常说的转换法。以下选项中用到“转换法”的是 ； A．观察水流的形成来理解电流的形成 B．用磁感线方便形象地描述磁场的分布 C．观察验电器两个箔片的张角大小，大致判断物体带电量多少 D．用等效电路图描述复杂电路的不同状态 （2）A组同学利用该装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。该探究实验的因变量是 。将六个电阻串联是为了控制 和通电时间相同； （3）B组同学利用如图所示的器材探究“电流产生的热量与电流大小是否有关”。他们调节电源电压改变通过电阻丝的电流，记录两次电流大小；同时分别记录两次容器中水的温度变化量，从而计算出电流产生的热量。该实验中存在的问题是 ； （4）B组同学改进实验后，进行了多次测量和计算。将所得数据绘制成如图所示的Q-I关系图像。他发现与数学函数图像非常相似，为了让图像更简洁，辨识度更高，他利用以上数据做了Q与关系图像。则Q与关系图像应为图中的 。 A． B． C． 26．（22-23九年级上·北京朝阳·期末）小阳同学在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，采用了如图所示的实验装置，实验中他将1、2和3、4导线分别接到电源两端进行实验。 （1）在此实验中电流产生的热量不易观察，可将其转换为U型管中 ，转换的依据是 ； （2）若要探究电流产生的热量与电流的大小是否有关，应采用 （选填：“图甲”或“图乙”）所示的实验装置，理由是 。 27．（22-23九年级上·北京西城·期末）小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图甲所示的电路。在图甲、乙中有三个相同的透明容器，其中密封着等量的空气，三个容器中都有一根电阻丝，电阻丝的阻值分别为和。在C容器的外部有一根的电阻丝和透明容器内的电阻丝并联。 （1）小亮利用图甲所示的电路进行实验，他所探究的问题是： ； （2）该实验中利用U形管中液面高度的变化来反映 ； （3）若用图乙的装置替换图甲中 （选填“A”或“B”）密封容器进行实验，可以探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关。在C容器外部并联电阻，作用是 。 28．（22-23九年级上·北京朝阳·期末）学习电流的热效应时，在烧瓶内装上一定质量的煤油，将阻值不变的电阻丝R浸没在煤油中，并插好温度计，再将此装置连入实验电路中，如图所示。 （1）该实验可以通过瓶内煤油温度的变化反映电流通过电阻丝产生热量的多少，写出这样做的依据及推理过程： 。 （2）闭合开关S后，观察到随着持续通电，温度计的示数不断上升，说明电流通过导体产生热量的多少与 有关。 （3）为了探究电流通过电阻产生热量的多少与电流大小是否有关，请在方框内画出实验数据记录表格 。 29．（22-23九年级上·北京海淀·期末）如图所示为探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关的实验装置，甲、乙两个完全相同的烧瓶内盛有质量和初温均相同的煤油，甲烧瓶内的电热丝的电阻值恒为R1，乙烧瓶内的电热丝的电阻值恒为R2，且R1≠R2。在两烧瓶的煤油中分别插入量程满足实验要求，且完全相同的温度计。设加热过程中实验装置向空气的散热可忽略不计。 （1）实验中用 反映电流通过电热丝产生热量的多少。 （2）将滑动变阻器的滑片移至某个位置，闭合开关，观察并记录一段时间内甲瓶中温度计示数的变化量，断开开关；再将滑动变阻器的滑片移至另一个位置，闭合开关，观察并记录相同时间内甲瓶中温度计示数的变化量，断开开关。这个实验过程所探究的问题是 。 （3）这套实验器材还可以探究的问题是 。（写出一个即可） 30．（22-23九年级上·北京东城·期末）小东在探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”时，用甲、乙两个完全相同的烧瓶装入质量相等、初温相同的煤油，且分别插入两只相同的温度计，组装成如图所示的电路。已知两个烧瓶中电热丝A、B的电阻分别为、。 （1）电热丝A、B以串联的方式接在电路中的目的是 。 （2）闭合开关S一段时间后，小东发现甲、乙两瓶中温度计示数均无变化。为了排除电路故障，他用量程为0~3 V的电压表进行检查判断。他将电压表的正接线柱与a接线柱连接，电压表的负接线柱依次与其他接线柱连接。对应出现的电压表示数如下表所示。 电压表的负接线柱与其他 接线柱连接情况 接i 接h 接g 接f 接e 接d 电压表示数/V 3 3 3 0 0 0 若电路中只有一处故障，根据以上信息可判断 。（选填字母） A．金属丝A短路                        B．滑动变阻器短路 C．滑动变阻器断路                    D．金属丝B断路 （3）小东排除电路故障后完成了“电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的探究实验。之后他想用此实验装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电流大小的关系”，需要补充的测量工具是 和 。 31．（22-23九年级上·北京通州·期末）为探究电流通过导体产生热量与电流大小是否有关，选择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，烧瓶内装入等质量的煤油和阻值均为R的电热丝（电阻值不随温度变化），电压不变的电源、调零的电流表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。实验中用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电热丝R产生热量的多少。实验电路如图所示。 （1）为完成该探究实验，还需添加的测量仪器是： ； （2）以下是该探究实验主要的实验步骤，请你将其补充完整： ①将图中的装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，将滑动变阻器调到最大阻值； ②调节滑动变阻器滑片P到适当位置，观察并记录温度计的示数t0，然后立即闭合开关S，同时开始计时，记录电流表的示数I，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t，断开开关S； ③用图中的装置乙替换电路中的装置甲， ，观察并记录温度计的示数t0，然后立即闭合开关S，同时开始计时，记录电流表的示数I，通电时间为 min时，记录此时温度计的示数t，断开开关S；④利用公式∆t＝ （用测量的物理量的符号表示）计算出每次实验中煤油升高的温度，并记录在表格中； （3）请画出该实验的实验数据的记录表 。 32．（22-23九年级上·北京海淀·期末）实验桌上有如下器材：一个保温烧瓶（烧瓶内装有适量的煤油、温度计和阻值一定的电阻丝R）、满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、若干导线。小海想利用这些器材探究“电流通过电阻时产生的热量与电流的关系”，如图所示是小海连接的电路。 （1）小海要想完成此实验，还需添加的一个测量工具是 ； （2）实验过程中，电流通过电阻时产生热量的多少用 来反映； （3）利用该实验中所用到的器材还可以探究“电流通过电阻时产生的热量与 的关系”。 33．（22-23九年级上·北京大兴·期末）利用图甲所示的电路进行实验，图中小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时开关应 （选填“断开”或“闭合”）； （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端的电压及对应的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了小灯泡的电流随其两端的电压变化的关系图像，如图乙所示。分析图像可知，小灯泡正常工作时灯丝的电阻为 Ω；小灯泡正常工作时的电功率为 W。若小灯泡两端的电压为1.5V，此时小灯泡的实际功率是 W； （3）分析图乙还可以看出，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，出现这一现象的原因是 ； （4）一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成10Ω的定值电阻，电路其他部分不改变，利用该实验装置可以完成的探究实验是 。 A．探究电流与电阻的关系 B．探究电流与电压的关系 C．探究电流产生的热量与电阻的关系 考点2、焦耳定律 34．（23-24九年级上·北京顺义·期末）取口香糖锡纸（可认为锡纸厚度均匀，其内所含金属均匀分布），剪成如图甲所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列判断正确的是（　　） A．正常情况下，AB段会先着火 B．AB和CD段的电阻相等 C．AB和CD段的电压相等 D．通过AB和CD段的电流不相等 35．（23-24九年级上·北京门头沟·期末）图为两个家用电器的铭牌，下列说法中正确的是（　　） A．这两个电器正常工作时，电热水器的工作电流较大 B．这两个电器正常工作时，电热水器消耗的电能较多 C．电热水器正常工作1s，产生的热量是2000J D．电视机正常工作1h，消耗的电能是0.2kW·h 36．（22-23九年级上·北京东城·期末）额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中电热水壶中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示，关于电烤箱这三个用电器，下列判断正确的是（　　） A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B．正常工作时，电饭锅比电热水壶的功率大 C．正常工作时，通过电饭锅的电流最小 D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多 37．（22-23九年级上·北京海淀·期末）甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　） A．甲的电阻小于乙的电阻 B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多 C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为250W D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲产生的热量较多 38．（22-23九年级上·北京大兴·期末）如图为两个家用电器的铭牌，下列说法中正确的是（　　） 电热水器 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率2000W 电视机 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率200W A．这两个电器正常工作时，电热水器的工作电流较大 B．这两个电器正常工作时，电热水器消耗的电能较多 C．电热水器正常工作1s，产生的热量是2000J D．电视机正常工作1h，消耗的电能是1kW·h 39．（23-24九年级上·北京东城·期末）科技小组在学习了焦耳定律后，在实验室尝试用加热电阻丝、开关和导线等制作简易电热棒，其电路如图所示。阻值为，电源两端的电压为。 （1）求简易电热棒工作时的电功率； （2）科技小组进行实验，将简易电热棒放入装水的杯中烧水。发现将水烧开所用的时间过长，于是设想在如图所示电路的基础上再增加一个加热电阻丝（阻值不随温度变化）进行改装，制成新的电热棒。利用改装后的电热棒将水烧开（水的质量、初温与上述实验时相同），若想加热时间缩短为原来的一半，请你设计出接入加热电阻丝后的电路图，在忽略热损失情况下计算加热电阻丝的阻值。 40．（23-24九年级上·北京东城·期末）在如图所示的电路中，电源两端的电压U=10V且保持不变，R1为阻值是20Ω的定值电阻。当开关S闭合后，电流表的示数为I=0.2A。求： （1）定值电阻R1的功率P1； （2）定值电阻R2的阻值； （3）通电1min电阻R2消耗的电能W2。 41．（23-24九年级上·北京通州·期末）图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为20Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A。求： （1）通电10s电阻丝R1产生的热量； （2）电源两端的电压。 42．（23-24九年级上·北京通州·期末）在如图甲所示的电路中，电源电压恒为3V。图乙是小灯泡L的电流与它两端的电压关系图像。求： （1）闭合开关S后，滑片P由左端向右端滑动的过程中，小灯泡L的最大功率； （2）电流表示数为0.2A时，通电10s，滑动变阻器产生的热量。 43．（23-24九年级上·北京昌平·期末）图甲所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电热器的额定电压是，在它正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。 （1）请画出该电热器在低温档和高温档的等效电路图； （2）求电阻的阻值； （3）求电热器处于高温档时，工作产生的热量为多少焦耳。 44．（22-23九年级上·北京大兴·期末）如图所示的电路，电源两端的电压保持不变，R1的阻值为5Ω，R2的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A的示数为0.2A。求： （1）电阻R1两端的电压U1。 （2）此时电阻R2在10s内产生的热量Q2。 45．（22-23九年级上·北京房山·期末）图所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热器高温档的功率为990W，低温档的功率为110W。求： （1）处于低温档时，通过电路的电流； （2）处于高温档时，工作10min产生的热量； （3）电热丝R2的阻值。 46．（22-23九年级上·北京西城·期末）如图所示是小萱家的一只多功能电煮锅，下表中列出了该电煮锅的部分技术参数。求： 品名 多功能电煮锅 额定电压 频率 五档可调节额定功率 （1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q； （2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比。 47．（22-23九年级上·北京丰台·期末）如图所示，是某电加热饮水机的简化电路图，其中R1、R2为阻值一定的电热丝。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，通过控制开关S2，可使饮水机处于保温状态。已知饮水机处于加热状态的功率为550W，保温状态的功率为220W，电源电压保持220V不变。 （1）请你利用所学知识，判断当开关S1闭合、S2断开时，饮水机处于加热状态还是保温状态？（要求：写出判断过程和结论） （2）求饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能； （3）求电热丝R1的阻值。 48．（22-23九年级上·北京海淀·期末）如图所示为某型号电暖气及其工作原理的简化电路图。电暖气的额定电压为220V，工作状态分为高、低温两挡。其中R1和R2可视为阻值不变的电热丝，R1的阻值为96.8Ω，高温挡的功率为900W。 （1）求高温挡工作时通过电暖气的电流（保留1位小数）； （2）请分析说明当只闭合开关S1时，电暖气处于高温挡还是低温挡； （3）求电阻丝R2的阻值。 49．（23-24九年级上·北京丰台·期末）如图所示，是小明制作的一种自动恒温孵化箱模型的电路，其中电源两端电压U不变，为阻值不变的电热丝，为热敏电阻，当孵化箱内的温度低于某一数值t时，电热丝在单位时间内产生的热量会增加；当孵化箱内的温度高于这一数值t时，电热丝在单位时间内产生的热量会减少。这样，孵化箱便具有了自动恒温的功能。请分析并说明热敏电阻的阻值与温度的关系。 50．（22-23九年级上·北京石景山·期末）某型号电饭煲的工作原理图如图甲所示，R1和R2为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电饭煲有“加热”和“保温”两档，额定电压是220V，在正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。 （1）当电饭煲处于“加热”档时，开关S1的状态是 的（选填“断开”或“闭合”）； （2）电阻R2的阻值 ； （3）电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为多少焦耳 。 51．（23-24九年级上·北京丰台·期末）小明在复习焦耳定律时，分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝和（），电源电压保持不变。请回答下列问题： （1）甲图采用中串联电路，是为了探究电流通过导体产生的热量与 是否有关； （2）在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计C和温度计 的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关； （3）在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计 的示数变化最大。 52．（22-23九年级上·北京朝阳·期末）请阅读《手机充电器的安全使用》，并回答问题。 手机充电器的安全使用 我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，充电时间过长，可能会加速手机电池的老化，影响电池的使用寿命。手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。利用功率计量插座测量未充电时充电器的电功率，如图所示，此时该充电器的实际功率约为0.2W。由此可见，在插座上未充电的充电器内部的电路仍在工作，仍然会消耗电能。我国工信部网站于2022年10月26日发布的调查显示：2022年前三季度三大基础电信企业的移动电话用户总数达16.82亿户。调研中发现约的人有不及时拔掉充电器的习惯，那么每天就有约2亿个充电器插在插线板上。这样，就会白白浪费很多电能。长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化，从而增加充电器发生短路和电压击穿的概率。有的充电器发热严重，外加居室环境密闭以及夏天天气炎热，就可能会引发充电器的自燃自爆。近年来，就有因为长期不拔手机充电器造成火灾的新闻报导。手机充电器大多设置了保护装置，降低了自燃自爆的几率，但是如果使用山寨充电器给手机充电，由于其内部没有设置保护装置，充电时极易发热发烫，也会引发自燃自爆。为了您和家人的安全，请您按照图所示的北京消防给广大市民的温馨提示来正确使用手机充电器。请根据上述材料，回答下列问题： （1）安全使用手机充电器的做法是 ；（写出一个即可） （2）插在插座上没有充电的手机充电器，相当于 （选填选项前的字母） A．电源        B．开关        C．用电器        D．导线 （3）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾。请你解释该现象 ； （4）如果按照每天充电2h，手机即可充满电。在我国，拔掉手机后仍在插座上的充电器一天浪费的电能约为 kW·h。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 焦耳定律 考点1、电流的热效应 1．（23-24九年级上·北京东城·期末）如图所示的用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（　　） A．抽油烟机 B．电饭锅 C．台式电风扇 D．笔记本电脑 【答案】B 【解析】电流热效应的能量转化是将电能转化为内能。 A．抽油烟机，电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电饭锅，电能转化为内能，故B符合题意； C．台式电风扇，电能转化为机械能，故C不符合题意； D．笔记本电脑，电能转化为光能和少量内能，故D不符合题意。 故选B。 2．（23-24九年级上·北京海淀·期末）下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（    ） A．电热水壶 B．电视机 C．收音机 D．电风扇 【答案】A 【解析】A．电热水壶是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意； B．电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．收音机主要将电能转化为声能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意； D．电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意。 故选A。 3．（23-24九年级上·北京西城·期末）下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．计算器 B．电风扇 C．电子表 D．电饭锅 【答案】D 【解析】AC．计算器和电子表工作时，主要把电能转化为光和声音，不是利用电流的热效应在工作，故AC不符合题意； B．电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意； D．电饭锅工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，故D符合题意。 故选D。 4．（23-24九年级上·北京东城·期末）下列家用电器中，将电流热效应作为工作原理的是（　　） A．电视机 B．微波炉 C．抽油烟机 D．电热水器 【答案】D 【解析】A．电视机是主要将电能转化为光能和声能，故A不符合题意； B．微波炉是将电能转化为电磁波，是电流的磁效应，故B不符合题意； C．抽油烟机主要将电能转化为机械能，利用了电流的磁效应，故C不符合题意； D．电热水器是将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故D符合题意。 故选D。 5．（23-24九年级上·北京通州·期末）图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电风扇 B．电饭锅 C．电冰箱 D．电视机 【答案】B 【解析】AC．电风扇和电冰箱把绝大部分电能转化成机械能，因此不是利用电流热效应工作的，故AC不符合题意； B．电饭锅工作时，把电能都转化成内能，是利用电流的热效应工作的，故B符合题意； D．电视机把绝大部分电能转化为光能和声能，因此不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。 故选B。 6．（23-24九年级上·北京顺义·期末）在如图所示的电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电脑 B．电风扇 C．电饭煲 D．洗衣机 【答案】C 【解析】A．电脑工作时，主要是把电能转化为光能，因此不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意； BD．电风扇和洗衣机是把绝大部分电能转化成机械能，因此不是利用电流热效应工作的，故BD不符合题意； C．电饭锅工作时，把电能都转化成内能，是利用电流的热效应工作的，故C符合题意。 故选C。 7．（23-24九年级上·北京昌平·期末）图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．洗衣机 B．电暖器 C．扫地机器人 D．笔记本电脑 【答案】B 【解析】AC．洗衣机和扫地机器人，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故AC不符合题意； B．电暖气将电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B符合题意； D．笔记本电脑工作时，主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。 故选B。 8．（23-24九年级上·北京石景山·期末）下列四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．电饭煲 B．洗衣机 C．电视机 D．电冰箱 【答案】A 【解析】A．电饭煲工作时，把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意； B．洗衣机工作时，将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故C不符合题意； D．电冰箱主要是把电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选A。 9．（23-24九年级上·北京西城·期末）有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有阻值不同的电阻丝R1 和R2（已知：R1 >R2），两只完全相同的温度计等实验器材组成图中的实验装置，探究“电流通过导体所产生的热量与什么因素有关”。以下说法中正确的是（　　） A．在甲、乙两个烧瓶中可以装质量相等的不同种液体 B．温度计示数变化能反应电流通过电阻丝产生热量多少 C．通电时间相同时，电阻丝R1比电阻丝R2产生热量少 D．该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关 【答案】BD 【解析】A．在本实验中，当电热丝通电后，电流产生热量使得烧瓶中的液体温度升高，温度计示数上升，根据控制变量法可知，需控制烧瓶内的液体是同种的且质量相等，故A错误； B．由A分析可知，烧瓶内液体吸收热量越多，温度升高的越大，温度计示数上升得越高，因此温度计示数变化能反应电流通过电阻丝产生热量多少，故B正确； C．通电时间相同时，由于两电阻串联，通过两电阻的电流相等，由于R1 >R2，根据可知，电阻丝R1比电阻丝R2产生热量多，故C错误； D．根据控制变量法可知，该实验控制了电流、通电时间相同而电阻大小不同，因此该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关，故D正确。 故选BD。 10．（23-24九年级上·北京东城·期末）小东想探究“电流通过导体时产生热量的多少与导体电阻大小是否有关”，连接了如图所示的电路，其中电阻丝、分别装在两个相同的烧瓶内，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并分别插入相同的温度计。 （1）实验中电阻丝、的阻值应 （选填“相同”或“不同”）。 （2）实验中通过煤油温度升高情况来判断电流通过导体产生热量的多少，分析说明其理由 。 【答案】不同 见解析 【解析】（1）[1]探究电流通过导体产生的热量多少与导体的电阻大小是否有关时，需要控制通过两电阻的电流和通电时间不变，改变电阻的阻值，即电阻R1和R2的阻值应不相等。 （2）[2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体吸收热量后温度的变化可以通过煤油温度的变化来反映，所以实验中通过观察温度计示数变化来判断电流通过导体产生热量的多少。 11．（23-24九年级上·北京海淀·期末）小海用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量相同的煤油，温度计A和B完全相同，电阻丝R1和R2阻值不同，R1＜R2。 （1）实验中用 反映电阻丝产生的热量； （2）该实验探究的是电流通过导体产生的热量与 是否有关； （3）若瓶内煤油初温相同，想在较短时间内观察到温度计A与温度计B示数有明显差异，请结合小海的实验方案提出一条合理的建议 。 【答案】温度计示数的变化量 电阻 调节滑动变阻器，使电流变大 【解析】（1）[1]该实验运用转换法，将电阻丝产生的热量转换为温度计示数的变化量。 （2）[2]如图，两电阻不相等，电流相等，故该实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。 （3）[3]若想在较短时间内看到明显的实验现象，需要让液体在短时间内吸收较多的热量，则电阻丝在短时间内需产生较多的热量，由Q＝I2Rt可知，当电阻和通电时间一定时，可增大电路电流，即调节滑动变阻器，使电流变大。 12．（23-24九年级上·北京东城·期末）为了验证“电热丝产生的热量与电热丝电阻有关”的猜想，小炜选用了如图所示的两个完全相同的保温烧瓶，烧瓶内装有质量和初温均相同的煤油，以及完全相同的温度计和阻值不同的电热丝，其中两个电热丝的电阻值大小关系为R1<R2，它们的电阻值均不随温度发生变化。请你帮他完成实验： （1）实验中用 表示电流通过电阻丝产生热量的多少； （2）请添加必要的器材，画出实验电路图 ； （3）请针对你的电路设计，说明在实验中如何操作，使哪些控制变量保持不变： ； （4）画出实验数据记录表格 。 【答案】温度计示数的变化 见解析 见解析 【解析】（1）[1]电阻丝产生热量是看不见的，可以通过温度计升高的温度来反映，这是转换法。 （2）[2]还需要电源、开关滑动变阻器，因探究的是电流通过电热丝时产生的热量与电阻丝阻值的关系，因此要控制电流和通电时间相同，电路图如图所示： （3）[3]探究“电热丝产生的热量与电热丝电阻有关”，需控制电流和通电时间相等，为了实现这一目的，将电阻R1、R2串联以控制通过它们电流相等，开关控制整个电路，控制通电时间相等，然后观察电阻R1、R2所在烧瓶中温度计示数的变化。 （4）[4]要分别记录2个电阻丝的阻值、煤油的初温、末温，以及煤油的温度变化量，因此表格如下： R/Ω R1 R2 t0/℃ t/℃ Δt/℃ 13．（23-24九年级上·北京石景山·期末）小石利用如图所示的装置进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小是否有关”。在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温均为的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不变的电热丝、。 可以用秒表记录时间。请完成下列问题： （1）该实验中：用温度计示数的变化量来反映 的多少。 （2）操作步骤： ①如图，将烧瓶甲接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，通电一段时间t后，记录温度计的示数，并计算温度的变化量。 ②断开开关，将烧瓶乙接入电路，闭合开关，通电一段相同时间t后，记录温度计的示数，并计算温度的变化量。 ③比较发现：。 利用所学知识，分析上述步骤中，小石同学探究过程中存在的主要问题，请写出改进措施： 。 【答案】电流通过电热丝产生热量 见解析 【解析】（1）[1]电流通过电热丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量、温度升高，通过温度计的示数变化可以反映电流通过电热丝产生热量的多少。 ③[2]实验中探究的是电流通过电阻产生的热量跟电阻大小的关系，则需要保证两电热丝的电流大小相等、通电时间相等，小石同学探究过程中存在的主要问题是没有保证两电热丝的电流大小相等，所以应调节滑动变阻器的滑片，让两次实验中通过电热丝、的电流相等。 14．（23-24九年级上·北京顺义·期末）小京用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻和导体中电流是否有关”，两个透明容器中密封着等量的空气，两个U形管中液面高度相同，请完成下列问题。 （1）如图甲所示，容器中各有一段电阻、，通电一段时间后，观察U形管中液面高度的变化，该实验控制电流相同的方法是 ； （2）如图乙所示，容器中的电阻、，右侧容器外部电阻，并和并联，该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关；若将换成阻值为的电阻，则 （选填“能”或“不能”）完成此探究实验。 【答案】将两电阻串联在同一电路中 电流大小 能 【解析】（1）[1]根据串联电路中电流处处相等可知，该实验控制电流相同的方法是将两电阻串联在同一电路中。 （2）[2]由图乙可知，右侧外部电阻和并联后再与左侧电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，左右两侧的电流相等；在右侧电路中，两电阻并联，所以两电阻的两端电压相等，根据并联电路的电流特点可知，通过的电流小于右侧并联电路的总电流，即也小于通过左侧部分的电流，由此可知，通过的电流与通过的电流不相等，两电阻的阻值相等，通电时间相同，因此该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关。 [3]若将换成阻值为的电阻，同理可以使得通过的电流与通过的电流不相等，的电阻和的电阻相等，符合控制变量法的要求，因此能完成此探究实验。 15．（23-24九年级上·北京通州·期末）小瑞猜想导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量就越多。为了验证猜想，他准备好三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并将三段阻值不同的电阻丝（），浸在煤油中，再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口，如图甲所示。然后他将电源、开关、电流表、滑动变阻器、图甲中的烧瓶①、导线连成如图乙所示的电路。 （1）小瑞进行了如下操作： a.闭合开关，移动滑动变阻器滑片到适当位置，电流表的示数为I，通电一段时间后，将温度计的初温、末温和的大小记入表格中； b.断开开关，用烧瓶②替换下烧瓶①，闭合开关，通电一段时间后，将温度计的初温、末温和的大小记入表格中； c.断开开关，用烧瓶③替换下烧瓶②，闭合开关，通电一段时间后，将温度计的初温、末温和的大小记入表格中； d.用算出三次实验中温度计示数变化量。 请你分析并回答下列问题： （2）实验完毕后，小华认为小瑞的实验操作不能验证他的猜想。其理由是： 。 【答案】没有控制电流大小和时间 【解析】由于小瑞是通过更换烧瓶（即更换电阻丝）来进行实验的，由于电阻丝阻值不同，在更换电阻丝后，电路中的电流会发生改变，实验时并并没有调节滑片的位置使得电流不变，且没有控制通电时间相同，所以不能验证自己的猜想。 16．（23-24九年级上·北京平谷·期末）为了探究“电流通过导体产生的热量与其电阻大小是否有关”，小华连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的甲、乙烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油，两个电热丝的阻值分别为、。闭合开关，一段时间后，甲烧瓶内温度计的示数低于乙烧瓶内温度计的示数，断开开关。请回答： （1）实验中，通过 来反应电流通过导体产生热量的多少； （2）实验中采用串联电路是为了控制 一定； （3）根据实验现象得出的结论是 。 【答案】温度计示数变化 电流和通电时间 电流通过导体产生的热量与其电阻大小有关，通电时间和电流相同时，电阻越大，产生的热量越多 【解析】（1）[1]当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此根据温度计示数的变化大小可知电流通过导体产生热量的多少。 （2）[2]两个电热丝串联接入电路中，由于串联电路电流处处相等，可控制通过两个电阻的电流和通电时间相同。 （3）[3]实验中，控制通过电阻的电流、通电时间相同，电阻大小不同，闭合开关，一段时间后，甲烧瓶内温度计的示数低于乙烧瓶内温度计的示数，说明电阻R1产生的热量少，电阻，故可得结论：电流通过导体产生的热量与其电阻大小有关，通电时间和电流相同时，电阻越大，产生的热量越多。 17．（23-24九年级上·北京通州·期末）实验桌上有如下器材：一个装有适量的煤油、温度计和电阻丝R的烧瓶。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干。小丽将它们连接成如图所示的电路，探究“电流通过电阻时产生的热量Q与电流I的定性关系”。 （1）小丽要想完成此实验，还需添加的一个测量工具是 ； （2）实验过程中，需要控制 和 保持不变，电流通过电阻时产生的热量Q的大小用 来反映。 【答案】秒表 电阻 通电时间 温度计示数的变化量 【解析】（1）[1]此实验探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I的定性关系，需要保持不变的量有电阻和通电时间，故还需添加的一个测量时间的工具是秒表。 （2）[2][3]电流通过导体时产生的热量与电流、电阻及通电时间有关，根据控制变量法，实验过程中，需要控制电阻和通电时间保持不变，改变电流的大小。 [4]电流通过电阻时产生的热量Q的大小不易直接测量，物体吸收热量的多少与温度有关，实验用温度计示数的变化量来间接反映，运用了转换法。 18．（23-24九年级上·北京昌平·期末）小京想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关．他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为和的电阻丝（）。 （1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关； （2）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同； （3）小京想在较短时间内看到明显的实验现象，请提出一条合理的改进建议 。 【答案】电阻 电流 通电时间 见解析 【解析】（1）[1]如图，两个电阻丝串联在电路中，通过两电阻丝的电流相同，通电时间相同，而两电阻丝阻值不同，由控制变量法，该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。 （2）[2][3]串联电路各处的电流相等，该实验中，电阻丝R1和R2串联，可以控制电流和通电时间相同。 （3）[4]若想在较短时间内看到明显的实验现象，需要让液体在短时间内吸收较多的热量，则电阻丝在短时间内需产生较多的热量，由Q=I2Rt可知，当电阻和通电时间一定时，可增大电路电流，即向右调节滑动变阻器的滑片，使电流变大。 19．（23-24九年级上·北京房山·期末）如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为5Ω的电阻丝R1和阻值为10Ω的电阻丝R2。实验桌上还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个、电流表和停表各一块、导线若干。小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。 实验设计中可用煤油升高的温度∆t的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。 小新的主要实验过程如下： ①将滑动变阻器、电流表及图所示的装置甲等电路元件串联接入电路中，将滑动变阻器调到最大阻值处。 ②闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，记录电流表的示数为0.3A，温度计的示数t0，同时按下停表开始计时，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数t，断开开关。 ③用图所示的装置乙替换电路中的装置甲。闭合开关，记录电流表示数为0.2A，温度计的示数t0，同时按下停表开始计时，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数t，断开开关。 于是小新认为“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。 请根据以上叙述回答下列问题： （1）小新实验过程中存在的问题： ； （2）请你针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施： 。 【答案】没有控制电流相等 见解析 【解析】 （1）[1]要探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值的关系，应控制通过阻值不同电阻的电流相同，R1和R2的阻值不同，用乙图代替甲图时，电源电压不变，通过R1和R2的电流不同。 （2）[2]用图所示的装置乙替换电路中的装置甲。闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电流表的示数仍为0.3A。记录温度计的示数t0，同时按下停表开始计时，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数t，断开开关。 20．（23-24九年级上·北京门头沟·期末）图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着等量的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体，实验中可通过A、B两管液面高度来反映密封空气温度的高低，进而反映电流通过容器中电阻丝时产生热量的多少。 （1）图甲所示，左容器中的电阻丝阻值为5Ω，右容器中的电阻丝阻值为10Ω，两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端。通电一定时间后，会观察到 管中的液面较高（选填“A”或“B”）； （2）如图乙所示，将5Ω电阻丝与右容器中的5Ω电阻丝并联，然后与左容器中的5Ω电阻丝串联接到电源两端，该实验可以探究电流产生的热量与 有关。 【答案】 B 电流 【解析】（1）[1]甲图中，密闭容器内两电阻丝电流和通电时间相同，电阻不同，根据焦耳定律可知导体的电阻越大，产生的热量越多，即B管中页面的高度差大。 （2）[2]乙图中密闭容器内两电阻丝的阻值相同，通电时间相同，右侧密闭容器外并联电阻丝，使左侧密闭容器内的电阻丝在干路上，此时密闭容器内两电阻丝的电流不同，所以可以探究电流产生的热量与电流的关系。 21．（23-24九年级上·北京大兴·期末）如图甲和乙是探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关的实验装置，装置中完全相同的透明容器中密封着初温、质量相同的空气，容器中都有一段电阻丝，U型管内各有一段水柱，初始时U型管内各液面均在同一水平面上。 （1）把甲装置接入电路中，可探究电流产生的热量与 的关系； （2）把乙装置接入电路中，通电一段时间后两U型管内液面的位置如图中所示，则可说明 （选填“左”或“右”）容器中电阻丝产生的热量较多； （3）科学探究中有些物理量不易直接测量或观察，通常利用测量或观察其他量的方法来代替需要观测的物理量。例如本实验中，利用比较U型管两侧液面高度差的大小来比较两根电阻丝中产生热量的多少。请你至少列举一例，说明此种方法在其他实验中的应用。应用举例： 。 【答案】电阻 左 见解析 【解析】（1）[1]在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，探究导体产生的热量与电阻的关系。 （2）[2]结合图乙知道，左侧液面的高度差大，因此左侧产生的电热多。 （3）[3]电阻丝产生热量的多少无法直接观察，实验中通过U形管两边液面的高度差来判断，用到转换法。探究动能大小与哪些因素有关实验中采用转换法，动能大小通过被撞击木块的运动距离的远近来判断。 22．（23-24九年级上·北京密云·期末）小羊用如图所示的器材探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，两个相同透明容器中密封着等量的空气，电源电压不变。 （1）分析可知，本实验是在探究电流产生的热量与 的关系； （2）实验中两个烧瓶串联的目的是 。 【答案】电阻 使通过两个电阻的电流相等 【解析】[1]两个电阻丝串联，通过它们的电流相等，通电时间相等，两个电阻丝的电阻不同，根据控制变量的思想可以知道这是探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]在探究电流产生的热量与电阻的关系时，应该控制通过两个电阻的电流相等。把两个电阻串联，根据串联电路的电流规律可以知道，通过两个电阻的电流是相等的。 23．（23-24九年级上·北京门头沟·期末）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，把两段电热丝A、B分别放在图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶中，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计，并把它们串联接入电路。闭合开关通电一定时间，可以通过温度计的示数变化情况，了解电热丝产生热量的多少。已知A、B两电热丝的电阻分别为RA、RB，且RA>RB。 （1）这个方案是用来探究当通电时间和通过导体的电流相同时，电流通过电热丝产生的热量与 大小的关系；（选填：“电阻”或“电流”） （2）该实验是通过观察 来判断电热丝产生热量多少的； （3）实验过程中 （选填：“甲”或“乙”）烧瓶内煤油的温度升高得更多。 【答案】电阻 温度计示数变化多少 甲 【解析】（1）[1]根据题意，两个电阻串联，通过两电阻的电流、通电时间都相同，只有电阻的阻值不同，所以是研究电流和通电时间相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系。 （2）[2]本实验利用的是转换法，通过烧瓶内温度计示数的变化量来说明电热丝产生热量的多少。 （3）[3]根据焦耳定律，其它条件相同，电阻越大，产生的热量越多，甲烧瓶中A的电阻较大，所以产生的热量较多。 24．（23-24九年级上·北京平谷·期末）小阳想探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，连接了如图所示的实验装置进行实验。在他设计实验时，烧瓶里选用的液体的种类和质量应该 （选填“相同”或“不同”）；烧瓶中的电阻丝、阻值 （选填“相同”或“不同”）；电流产生热量的多少是通过 来反映的。 【答案】相同 不同 温度计示数的变化 【解析】[1]电阻丝产生的热量不易直接观察，可使给种类和质量相同的液体加热，根据有 可知，液体吸热越多，温度升高得越多，采用了转换法。 [2][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。要研究电流产生的热量与电阻的关系，由控制变量法，要控制通过电阻的电流和通电时间相同，只改变电阻大小，故烧瓶中的电阻丝、阻值不同；根据转换法，电流产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。 25．（22-23九年级上·北京丰台·期末）在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下猜想： 猜想一：电流产生的热量与电阻大小有关； 猜想二：电流产生的热量与电流大小有关； 猜想三：电流产生的热量与通电时间有关。 （1）同学们利用如图所示的器材进行实验。其中，电流通过电阻丝产生的热量不易直接测量，但此热量基本被容器中的水吸收。根据能量守恒可知；根据，只要测出水的温度变化量，便可计算出水吸收的热量；当c、m一定时，可用大小表征电流产生的热量大小。这就是我们常说的转换法。以下选项中用到“转换法”的是 ； A．观察水流的形成来理解电流的形成 B．用磁感线方便形象地描述磁场的分布 C．观察验电器两个箔片的张角大小，大致判断物体带电量多少 D．用等效电路图描述复杂电路的不同状态 （2）A组同学利用该装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。该探究实验的因变量是 。将六个电阻串联是为了控制 和通电时间相同； （3）B组同学利用如图所示的器材探究“电流产生的热量与电流大小是否有关”。他们调节电源电压改变通过电阻丝的电流，记录两次电流大小；同时分别记录两次容器中水的温度变化量，从而计算出电流产生的热量。该实验中存在的问题是 ； （4）B组同学改进实验后，进行了多次测量和计算。将所得数据绘制成如图所示的Q-I关系图像。他发现与数学函数图像非常相似，为了让图像更简洁，辨识度更高，他利用以上数据做了Q与关系图像。则Q与关系图像应为图中的 。 A． B． C． 【答案】C 电流产生的热量 通过导体的电流大小 没有控制通电时间相同 A 【解析】（1）[1]A．用水流来理解电流运用的是类比法，不是转换法，故A不符合题意； B．用磁感线形象地描述磁场的分布是模型法，不是转换法，故B不符合题意； C．物体的带电量不易观察，通过与物体接触的验电器的箔片的张开角度来反映，是利用了转换法，故C符合题意； D．用等效的电路力来描述复杂电路，利用了等效代替法，不是转换法，故D不符合题意。 故选C。 （2）[2]要探究电流产生的热量与电阻的关系，应保持其它因素不变，改变电阻的大小，而电阻的改变，会引起电流通过电阻时产生的热量的变化，所以因变量是热量。 [3]探究电流产生的热量与电阻的关系时，需要保持通电时间及电流的大小不变，将六个电阻串联连接，可控制通过六个电阻的电流相等。 （3）[4]在探究电流产生的热量与电流的大小的关系时，需要给相同电阻，在相同时间内通过的大小不同的电流，通过水温度变化，据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量，即电流通过时放出的热量。但实验中，改变电流大小时，没控制通电时间相同。 （4）[5]据焦耳定律Q=I2Rt知，当通电时间及电阻不变时，电流通过时放出的热量与电流的平方成正比，则Q-I2的图像是过原点的倾斜直线。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 26．（22-23九年级上·北京朝阳·期末）小阳同学在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，采用了如图所示的实验装置，实验中他将1、2和3、4导线分别接到电源两端进行实验。 （1）在此实验中电流产生的热量不易观察，可将其转换为U型管中 ，转换的依据是 ； （2）若要探究电流产生的热量与电流的大小是否有关，应采用 （选填：“图甲”或“图乙”）所示的实验装置，理由是 。 【答案】液面高度的变化 见解析 图乙 图乙中密闭容器中的电阻丝的电阻相同，电流不同 【解析】（1）[1][2]本实验中密闭容器中的电阻丝上产生的热量会使密闭容器中的空气被加热而膨胀，产生的压力会使U型管两边的液面高度发生变化；而且电阻丝产生的热量越多，空气温度越高，体积膨胀越厉害，U型管两边液面高度变化越大，所以可将产生的热量转化为U形管中液面高度的变化。 （2）[3][4]探究电流产生的热量与电流大小的关系，应控制电阻丝电阻相同，电流不同，图乙中，左右密闭容器中的电阻丝电阻相同，左边密闭容器中的电阻丝接在干路上，右边密闭容器中电阻丝在支路上，因此通过两根电阻丝的电流不同，故选图乙。 27．（22-23九年级上·北京西城·期末）小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图甲所示的电路。在图甲、乙中有三个相同的透明容器，其中密封着等量的空气，三个容器中都有一根电阻丝，电阻丝的阻值分别为和。在C容器的外部有一根的电阻丝和透明容器内的电阻丝并联。 （1）小亮利用图甲所示的电路进行实验，他所探究的问题是： ； （2）该实验中利用U形管中液面高度的变化来反映 ； （3）若用图乙的装置替换图甲中 （选填“A”或“B”）密封容器进行实验，可以探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关。在C容器外部并联电阻，作用是 。 【答案】电流通过导体产生的热量与电阻的关系 电阻丝产生的热量多少 B 使图乙装置替换图甲装置后，通过左右两个透明容器中的的电阻丝时的电流不同 【解析】（1）[1]由图甲可知，两端导体串联，电阻不同，通过电流、通电时间相等，根据控制变量法可知小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，即探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 （2）[2]U形管液面的高度发生变化，是因为气体的热胀冷缩，因此U行管的液面高度变化可以反映电阻丝产生的热量多少。 （3）[3]若探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关，需保持其他条件不变，根据可知，电阻大小需相同，故需用图乙的装置替换图甲中B。 [4]因为图乙串联在电路中，根据通过串联电路的电流处处相等可知，，由干路电流大于支路电流可知，在C容器外部并联电阻后，通过乙图中电阻丝的电流较小。 28．（22-23九年级上·北京朝阳·期末）学习电流的热效应时，在烧瓶内装上一定质量的煤油，将阻值不变的电阻丝R浸没在煤油中，并插好温度计，再将此装置连入实验电路中，如图所示。 （1）该实验可以通过瓶内煤油温度的变化反映电流通过电阻丝产生热量的多少，写出这样做的依据及推理过程： 。 （2）闭合开关S后，观察到随着持续通电，温度计的示数不断上升，说明电流通过导体产生热量的多少与 有关。 （3）为了探究电流通过电阻产生热量的多少与电流大小是否有关，请在方框内画出实验数据记录表格 。 【答案】见解析 通电时间 见解析 【解析】（1）[1]依据 Q电＝Q吸＝cmΔt 在比热容和质量一定时，温度升高多表明煤油吸热多，可以用温度计示数的变化反映电流通过电阻丝产生的热量的多少。 （2）[2]闭合开关S后，通电时间越长，温度计的示数不断上升，温度计的示数越大，说明电流通过导体产生热量的多少与通电时间有关。 （3）[3]探究电流通过电阻产生热量的多少与电流大小是否有关，保持电阻不变，改变电流的大小，观察温度计示数的变化，表中有电流的大小、初温和末温及温度的变化量，如下表所示 I/A t0/℃ t/℃ Δt/℃ 29．（22-23九年级上·北京海淀·期末）如图所示为探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关的实验装置，甲、乙两个完全相同的烧瓶内盛有质量和初温均相同的煤油，甲烧瓶内的电热丝的电阻值恒为R1，乙烧瓶内的电热丝的电阻值恒为R2，且R1≠R2。在两烧瓶的煤油中分别插入量程满足实验要求，且完全相同的温度计。设加热过程中实验装置向空气的散热可忽略不计。 （1）实验中用 反映电流通过电热丝产生热量的多少。 （2）将滑动变阻器的滑片移至某个位置，闭合开关，观察并记录一段时间内甲瓶中温度计示数的变化量，断开开关；再将滑动变阻器的滑片移至另一个位置，闭合开关，观察并记录相同时间内甲瓶中温度计示数的变化量，断开开关。这个实验过程所探究的问题是 。 （3）这套实验器材还可以探究的问题是 。（写出一个即可） 【答案】温度计的示数 探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 【解析】（1）[1]电流通过电热丝产生热量的多少看不见，也不容易测量，但可以根据温度计的示数来判断热量的多少，因为产生的热量越多，煤油吸收的热量也越多，温度升高的越高。 （2）[2]移动滑动变阻器后，电流发生了变化，故可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 （3）[3]由于两电阻串联，电流相同，但是两电阻的大小不同，故可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 30．（22-23九年级上·北京东城·期末）小东在探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”时，用甲、乙两个完全相同的烧瓶装入质量相等、初温相同的煤油，且分别插入两只相同的温度计，组装成如图所示的电路。已知两个烧瓶中电热丝A、B的电阻分别为、。 （1）电热丝A、B以串联的方式接在电路中的目的是 。 （2）闭合开关S一段时间后，小东发现甲、乙两瓶中温度计示数均无变化。为了排除电路故障，他用量程为0~3 V的电压表进行检查判断。他将电压表的正接线柱与a接线柱连接，电压表的负接线柱依次与其他接线柱连接。对应出现的电压表示数如下表所示。 电压表的负接线柱与其他 接线柱连接情况 接i 接h 接g 接f 接e 接d 电压表示数/V 3 3 3 0 0 0 若电路中只有一处故障，根据以上信息可判断 。（选填字母） A．金属丝A短路                        B．滑动变阻器短路 C．滑动变阻器断路                    D．金属丝B断路 （3）小东排除电路故障后完成了“电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的探究实验。之后他想用此实验装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电流大小的关系”，需要补充的测量工具是 和 。 【答案】使通过金属丝AB的电流相同 D 电流表 秒表 【解析】（1）[1]电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系，电热丝A和B串联在电路中，由串联电路电流的规律可知通过它们的电流相等。 （2）[2] ai间电压表有示数，说明导线ji没有断路；ah间电压表有示数，说明金属丝A没有断路；ag间电压表有示数，说明导线gh没有断路；af间电压表示数为零，可能金属丝B断路；ae间电压表示数为零，说明金属丝或导线fe断路；ad间电压表示数为零，说明金属丝B或滑动变阻器或导线fe断路。综上可知，金属丝B断路，故选D。 （3）[3][4]探究“电流通过导体产生的热量与导体电流大小的关系”，保持电阻的阻值不变，通电时间相同，改变电路中的电流，比较同一个电阻丝几次产生的热量，所以需要测量电路中的电流的电流表和测量时间的秒表。 31．（22-23九年级上·北京通州·期末）为探究电流通过导体产生热量与电流大小是否有关，选择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，烧瓶内装入等质量的煤油和阻值均为R的电热丝（电阻值不随温度变化），电压不变的电源、调零的电流表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。实验中用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电热丝R产生热量的多少。实验电路如图所示。 （1）为完成该探究实验，还需添加的测量仪器是： ； （2）以下是该探究实验主要的实验步骤，请你将其补充完整： ①将图中的装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，将滑动变阻器调到最大阻值； ②调节滑动变阻器滑片P到适当位置，观察并记录温度计的示数t0，然后立即闭合开关S，同时开始计时，记录电流表的示数I，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t，断开开关S； ③用图中的装置乙替换电路中的装置甲， ，观察并记录温度计的示数t0，然后立即闭合开关S，同时开始计时，记录电流表的示数I，通电时间为 min时，记录此时温度计的示数t，断开开关S；④利用公式∆t＝ （用测量的物理量的符号表示）计算出每次实验中煤油升高的温度，并记录在表格中； （3）请画出该实验的实验数据的记录表 。 【答案】秒表 调节滑动变阻器的滑片 2 见解析 【解析】（1）[1]探究电流通过导体产生热量与电流大小是否有关，变量是电流，那么其他的量，如电阻丝的阻值相同，还需要控制时间相同，故需要秒表。 （2）[2][3][4]此实验的变量是电流，故需要改变电流的大小，故连接装置后，做一次实验后，需要移动滑动变阻器的滑片从而改变电流；由于需要控制时间相同，故都需要加热2min；电阻丝放出的热量加热了煤油，故可以感觉煤油的温度变化，来判断电阻丝放出的热量的多少；则温度的变化量为 （3）[5]需要多次实验，以便找到普遍规律，需要记录的物理量有I、、、∆t，故如下图所示： 实验次数 I（A） （℃） （℃） ∆t（℃） 1 2 3 32．（22-23九年级上·北京海淀·期末）实验桌上有如下器材：一个保温烧瓶（烧瓶内装有适量的煤油、温度计和阻值一定的电阻丝R）、满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、若干导线。小海想利用这些器材探究“电流通过电阻时产生的热量与电流的关系”，如图所示是小海连接的电路。 （1）小海要想完成此实验，还需添加的一个测量工具是 ； （2）实验过程中，电流通过电阻时产生热量的多少用 来反映； （3）利用该实验中所用到的器材还可以探究“电流通过电阻时产生的热量与 的关系”。 【答案】秒表 温度计示数变化多少 通电时间 【解析】（1）[1]实验中需要记录通电一定时间内，温度计示数的变化，还需添加的一个秒表测量时间。 （2）[2]电流产生的热量无法直接测量，烧瓶内是质量相同的同一液体，通电后导体产生热量，液体温度上升，故可以通过加热相同时间比较温度计示数变化多少来比较电流产生热量多少的。 （3）[3]根据焦耳定律可知，电流通过导体产生热量多少跟通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，实验器材中电阻丝的阻值一定，所以利用该实验中所用到的器材还可以探究当电阻和通过的电流不变时，电流通过电阻时产生的热量与通电时间的关系。 33．（22-23九年级上·北京大兴·期末）利用图甲所示的电路进行实验，图中小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时开关应 （选填“断开”或“闭合”）； （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端的电压及对应的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了小灯泡的电流随其两端的电压变化的关系图像，如图乙所示。分析图像可知，小灯泡正常工作时灯丝的电阻为 Ω；小灯泡正常工作时的电功率为 W。若小灯泡两端的电压为1.5V，此时小灯泡的实际功率是 W； （3）分析图乙还可以看出，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，出现这一现象的原因是 ； （4）一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成10Ω的定值电阻，电路其他部分不改变，利用该实验装置可以完成的探究实验是 。 A．探究电流与电阻的关系 B．探究电流与电压的关系 C．探究电流产生的热量与电阻的关系 【答案】断开 10 0.625 0.3 灯丝的电阻受温度影响 B 【解析】（1）[1]在连接电路时，为保护电路，避免电路连接的过程中，电路中电流过大，烧坏用电器，开关必须处于断开状态。 （2）[2]根据通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像可知，小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，由欧姆定律可知，灯丝电阻 [3]当小灯泡正常发光时，小灯泡的电功率 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W [4]当小灯泡两端的电压为1.5V时，对应的电流为0.2A，小灯泡的实际功率 P'=U′I′=1.5V×0.2A=0.3W （3）[5]因为小灯泡的电阻受温度的影响，所以小灯泡的I-U图像是一条曲线， 即不成正比。 （4）[6]A．探究电流与电阻的关系时，需要控制电阻两端电压不变，改变接入电路中的电阻，由题意可知，无法提供不同阻值的电阻，故A不符合题意； B．把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，探究电流与电压的关系时，需要控制电阻阻值不变，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验，故B符合题意； C．探究电流产生的热量与电阻的关系时，需要控制电路中的电流相同，通电时间相同，电阻阻值不同，实验器材中电阻不够，所以目前的实验器材不能完成探究电流产生的热量与电阻的关系的实验，故C不符合题意。 故选B。 考点2、焦耳定律 34．（23-24九年级上·北京顺义·期末）取口香糖锡纸（可认为锡纸厚度均匀，其内所含金属均匀分布），剪成如图甲所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列判断正确的是（　　） A．正常情况下，AB段会先着火 B．AB和CD段的电阻相等 C．AB和CD段的电压相等 D．通过AB和CD段的电流不相等 【答案】A 【解析】AB．在其它条件相同时，AB段横截面积较小，所以AB段的电阻较大；根据可知，其他条件相同时，电阻越大，产生的电热越多，越容易着火，AB段电阻大，电流通过导体产生的热量多，所以AB段先着火，故A正确，B错误； C．根据可知，电流一定时，电阻越大，两端电压越大；通过两端电阻的电流相等，AB段电阻大，因此AB段的电压大，故C错误； D．因为AB和CD段串联，根据串联电流规律可知，电流相等，故D错误。 故选A。 35．（23-24九年级上·北京门头沟·期末）图为两个家用电器的铭牌，下列说法中正确的是（　　） A．这两个电器正常工作时，电热水器的工作电流较大 B．这两个电器正常工作时，电热水器消耗的电能较多 C．电热水器正常工作1s，产生的热量是2000J D．电视机正常工作1h，消耗的电能是0.2kW·h 【答案】ACD 【解析】A．由两个家用电器的铭牌可知，电热水器的额定功率为2000W，电视机的额定功率为200W，因两电器的额定电压相同，根据 可知，这两个电器正常工作时，电热水器的工作电流较大，故A正确； B．由于不知道工作时间，所以不能确定消耗电能的多少，故B错误； C．电热水器正常工作1s，产生的热量为 故C正确； D．电视机正常工作1h，消耗的电能为 故D正确。 故选ACD。 36．（22-23九年级上·北京东城·期末）额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中电热水壶中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示，关于电烤箱这三个用电器，下列判断正确的是（　　） A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B．正常工作时，电饭锅比电热水壶的功率大 C．正常工作时，通过电饭锅的电流最小 D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多 【答案】C 【解析】A．由焦耳定律知道，正常工作时，用电器产生的热量多少和电功率及工作时间有关，因为无法知道电热水壶、电烤箱和电饭锅和工作时间，所以无法判断用电器产生的热量的多少，故A错误； B．由图可知，工作相同时间时，电水壶消耗的电能最多，由 知道，电热水壶的额定功率最大，故B错误； C．由图知道，工作时间相同时，电饭锅消耗的电能最少，由 知道，额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作时，电饭锅的电功率最小，由知道，通过电饭锅的电流最小，故C正确； D．由W=Pt知道，用电器消耗电能的多少与用电器的电功率及工作时间有关，因为不知道用电器的工作时间，所以无法判断个用电器消耗电能的多少，故D错误。 故选C。 37．（22-23九年级上·北京海淀·期末）甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　） A．甲的电阻小于乙的电阻 B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多 C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为250W D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲产生的热量较多 【答案】D 【解析】A．两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，根据 P=UI= 的变形式 可知，甲的功率较小 ，其电阻较大，故A错误； B．两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，由图知甲的额定功率较小，根据W=Pt可知，相同时间内甲消耗的电能较少，故B错误； C．乙的电阻 将乙接入110V的电路中，它的实际功率 故C错误； D．两电加热器串联后接在220V的电路中时通过它们的电流相等，甲的电阻大，由P=I2R可知，甲的实际功率较大，相同时间内甲产生的热量较多，故D正确。 故选D。 38．（22-23九年级上·北京大兴·期末）如图为两个家用电器的铭牌，下列说法中正确的是（　　） 电热水器 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率2000W 电视机 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率200W A．这两个电器正常工作时，电热水器的工作电流较大 B．这两个电器正常工作时，电热水器消耗的电能较多 C．电热水器正常工作1s，产生的热量是2000J D．电视机正常工作1h，消耗的电能是1kW·h 【答案】AC 【解析】A．由两个家用电器的铭牌可知，电热水器的额定功率为P1=2000W，电视机的额定功率为P2=200W，因两电器的额定电压相同，根据P=UI可知，这两个电器正常工作时，电热水器的工作电流较大，故A正确； B．由于不知道工作时间，所以由W=Pt可知，不能确定消耗电能的多少，故B错误； C．电热水器正常工作1s，产生的热量是 Q=W1=P1t=2000W×1s=2000J 故C正确； D．电视机的额定功率为 P2=200W=0.2kW 电视机正常工作1h，消耗的电能是 W2=P2t2=0.2kW×1h=0.2kW·h 故D错误。 故选AC。 39．（23-24九年级上·北京东城·期末）科技小组在学习了焦耳定律后，在实验室尝试用加热电阻丝、开关和导线等制作简易电热棒，其电路如图所示。阻值为，电源两端的电压为。 （1）求简易电热棒工作时的电功率； （2）科技小组进行实验，将简易电热棒放入装水的杯中烧水。发现将水烧开所用的时间过长，于是设想在如图所示电路的基础上再增加一个加热电阻丝（阻值不随温度变化）进行改装，制成新的电热棒。利用改装后的电热棒将水烧开（水的质量、初温与上述实验时相同），若想加热时间缩短为原来的一半，请你设计出接入加热电阻丝后的电路图，在忽略热损失情况下计算加热电阻丝的阻值。 【答案】（1）40W；（2），10Ω 【解析】解：（1）简易电热棒工作时的电功率 （2）利用改装后的电热棒将水烧开（水的质量、初温与上述实验时相同），说明水吸收的热量相同，电热棒产生的热量相同，由可知，电源电压不变，若想加热时间缩短为原来的一半，需要将电阻变为原来的一半，所以在R1两端并联一个R2，如图所示： 并联后的电阻为原来的一半，并联后的电阻是 由电阻的并联得到 R2=10Ω 答：（1）简易电热棒工作时的电功率是40W； （2），加热电阻丝的阻值是10Ω。 40．（23-24九年级上·北京东城·期末）在如图所示的电路中，电源两端的电压U=10V且保持不变，R1为阻值是20Ω的定值电阻。当开关S闭合后，电流表的示数为I=0.2A。求： （1）定值电阻R1的功率P1； （2）定值电阻R2的阻值； （3）通电1min电阻R2消耗的电能W2。 【答案】（1）0.8W；（2）30Ω；（3）72J 【解析】解：（1）由图知道，电阻R1与R2串联，电流表测量电路的电流，由知道，定值电阻R1的功率 （2）由欧姆定律知道，电路的总电阻 定值电阻R2的阻值 （3）由焦耳定律知道，通电1min电阻R2消耗的电能 答：（1）定值电阻R1的功率0.8W； （2）定值电阻R2的阻值30Ω； （3）通电1min电阻R2消耗的电能72J。 41．（23-24九年级上·北京通州·期末）图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为20Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A。求： （1）通电10s电阻丝R1产生的热量； （2）电源两端的电压。 【答案】（1）32J；（2）12V 【解析】解：（1）由电路图可知，该电路为R1、R2的串联电路，电流表测该电路的电流，电压表测R2的电压。当开关S闭合后，电流表的示数为0.4A，该电路的电流为0.4A，由焦耳定律可知，通电10s电阻丝R1产生的热量 （2）R1两端的电压 当开关S闭合后，电压表的示数为4V，此时R2两端的电压为4V，根据串联电路的电压特点可知，电源两端的电压 答：（1）通电10s电阻丝R1产生的热量是32J； （2）电源两端的电压12V。 42．（23-24九年级上·北京通州·期末）在如图甲所示的电路中，电源电压恒为3V。图乙是小灯泡L的电流与它两端的电压关系图像。求： （1）闭合开关S后，滑片P由左端向右端滑动的过程中，小灯泡L的最大功率； （2）电流表示数为0.2A时，通电10s，滑动变阻器产生的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】解：（1）由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测量灯泡两端电压。由图像可知，闭合开关S后，滑片P在最右端时，R接入电路的阻值为0，电路中电流最大，当灯泡两端的电压为电源电压3V时，通过灯泡的电流是0.3A，此时小灯泡L的电功率 （2）根据图乙可知，当电流表示数为0.2A时，灯泡两端的电压是1V，则滑动变阻器两端的电压是 滑动变阻器产生的热量等于滑动变阻器通电10s消耗的电能 答：（1）小灯泡L的最大功率是； （2）滑动变阻器产生的热量是。 43．（23-24九年级上·北京昌平·期末）图甲所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电热器的额定电压是，在它正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。 （1）请画出该电热器在低温档和高温档的等效电路图； （2）求电阻的阻值； （3）求电热器处于高温档时，工作产生的热量为多少焦耳。 【答案】（1）见解析；（2）48.4Ω；（3）1.32×106J 【解析】解：（1）由图甲可知，两开关都闭合时，R1、R2并联，电路的总电阻较小，电源电压一定，由可知，此时电路的总功率较大，为高温挡，等效电路如图所示： 当只闭合开关S时，只有R2接入电路中，电路的电阻较大，电源电压一定，由可知，此时电路的总功率较小，为低温挡，等效电路如图所示： （2）由图乙可知，低温挡功率 P低温=P2=100W 高温挡功率 P高温=P1+P2=1100W 所以 P1=P高温-P2=1100W-100W=1000W 电阻R1的阻值 （3）由图乙知，高温挡功率为1100W，20min产生的热量 Q=W=P高温t=1100W×20×60s=1.32×106J 答：（1）见解析； （2）电阻R1的阻值为48.4Ω； （3）电热器处于高温挡时，工作20min产生的热量为1.32×106J。 44．（22-23九年级上·北京大兴·期末）如图所示的电路，电源两端的电压保持不变，R1的阻值为5Ω，R2的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A的示数为0.2A。求： （1）电阻R1两端的电压U1。 （2）此时电阻R2在10s内产生的热量Q2。 【答案】（1）1V；（2）4J 【解析】解（1）两个电阻串联，所以电路中的电流 I=I1=I2=0.2A 电阻R1两端的电压 （2）此时电阻R2在10s内产生的热量 答：（1）电阻R1两端的电压是1V。 （2）此时电阻R2在10s内产生的热量是4J。 45．（22-23九年级上·北京房山·期末）图所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热器高温档的功率为990W，低温档的功率为110W。求： （1）处于低温档时，通过电路的电流； （2）处于高温档时，工作10min产生的热量； （3）电热丝R2的阻值。 【答案】（1）0.5A；（2）594000J；（3）55Ω 【解析】解：（1）当S1闭合，S2断开时，只有R1的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于低温挡，当S1，S2都闭合时，R1和R2并联，电路的总电阻较小，由可知电路的总功率较大，处于高温挡，处于低温档时，通过电路的电流 （2）处于高温档时，工作10min产生的热量 Q=W=P高t=990W×10×60s=594000J （3）电阻R2的功率 P2=P高-P低=990W-110W=880W 电热丝R2的阻值 答：（1）处于低温档时，通过电路的电流是0.5A； （2）处于高温档时，工作10min产生的热量是594000J； （3）电热丝R2的阻值是55Ω。 46．（22-23九年级上·北京西城·期末）如图所示是小萱家的一只多功能电煮锅，下表中列出了该电煮锅的部分技术参数。求： 品名 多功能电煮锅 额定电压 频率 五档可调节额定功率 （1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q； （2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】解：（1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q （2）电煮锅在最小功率档，工作时的电阻为 电煮锅在最大功率档正常工作时 该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比 答：（1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q为； （2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比。 47．（22-23九年级上·北京丰台·期末）如图所示，是某电加热饮水机的简化电路图，其中R1、R2为阻值一定的电热丝。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，通过控制开关S2，可使饮水机处于保温状态。已知饮水机处于加热状态的功率为550W，保温状态的功率为220W，电源电压保持220V不变。 （1）请你利用所学知识，判断当开关S1闭合、S2断开时，饮水机处于加热状态还是保温状态？（要求：写出判断过程和结论） （2）求饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能； （3）求电热丝R1的阻值。 【答案】（1）当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态；（2）；（3）88Ω 【解析】解：（1）根据可知，电源电压一定，电阻越大，总功率越小，故当开关S2断开时，S1闭合，两电阻串联，此时的总电阻最大，功率最低，为保温状态，当开关S1、S2都闭合时R2短路，只有一个电阻R1工作，电阻变小，功率变大，为加热状态，故当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态。 （2）饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能 （3）高温状态只有电阻丝R1工作，故电热丝R1的阻值 答：（1）当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态； （2）饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能为； （3）电热丝R1的阻值为88Ω。 48．（22-23九年级上·北京海淀·期末）如图所示为某型号电暖气及其工作原理的简化电路图。电暖气的额定电压为220V，工作状态分为高、低温两挡。其中R1和R2可视为阻值不变的电热丝，R1的阻值为96.8Ω，高温挡的功率为900W。 （1）求高温挡工作时通过电暖气的电流（保留1位小数）； （2）请分析说明当只闭合开关S1时，电暖气处于高温挡还是低温挡； （3）求电阻丝R2的阻值。 【答案】（1）4.1A；（2）低温挡；（3） 【解析】解：（1）高温挡工作时通过电暖气的电流 （2）当只闭合开关S1时，只有R1工作，而当两开关都闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据，电功率最大，为高温挡，故只闭合开关S1时，只有R1工作，电暖气处于低温挡。 （3）低温挡的功率为 电阻丝R2的功率为 电阻丝R2的阻值 答：（1）高温挡工作时通过电暖气的电流为； （2）只闭合开关S1时，电暖气处于低温挡； （3）电阻丝R2的阻值为。 49．（23-24九年级上·北京丰台·期末）如图所示，是小明制作的一种自动恒温孵化箱模型的电路，其中电源两端电压U不变，为阻值不变的电热丝，为热敏电阻，当孵化箱内的温度低于某一数值t时，电热丝在单位时间内产生的热量会增加；当孵化箱内的温度高于这一数值t时，电热丝在单位时间内产生的热量会减少。这样，孵化箱便具有了自动恒温的功能。请分析并说明热敏电阻的阻值与温度的关系。 【答案】见解析 【解析】通过电热丝的电流为 电热丝在单位时间内产生的热量为 热敏电阻的阻值为 当孵化箱内的温度低于某一数值t时，电热丝在单位时间内产生的热量会增加，说明此时的电流增大，故变小，故热敏电阻R2变小，当当孵化箱内的温度高于这一数值t时，电热丝在单位时间内产生的热量会减少，说明电流变小，说明变大，热敏电阻变大，故热敏电阻与温度的关系为当孵化箱内的温度低于某一数值t时，随着温度的升高，电阻变小，当温度高于某一数值t时，随着温度的升高电阻增大。 50．（22-23九年级上·北京石景山·期末）某型号电饭煲的工作原理图如图甲所示，R1和R2为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电饭煲有“加热”和“保温”两档，额定电压是220V，在正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。 （1）当电饭煲处于“加热”档时，开关S1的状态是 的（选填“断开”或“闭合”）； （2）电阻R2的阻值 ； （3）电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为多少焦耳 。 【答案】闭合 【解析】（1）[1]当开关S1闭合时，两电阻并联，并联后的电阻小于任意一个电阻，根据可知，总电阻越小，电源电压一定，电路的总功率越大，故当S1闭合时，为加热档。 （2）[2]当只有R2工作时，为保温档，此时的功率为100W，则此时的电阻为 （3）[3]由图像知，保温档的功率为900W，电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为 51．（23-24九年级上·北京丰台·期末）小明在复习焦耳定律时，分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝和（），电源电压保持不变。请回答下列问题： （1）甲图采用中串联电路，是为了探究电流通过导体产生的热量与 是否有关； （2）在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计C和温度计 的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关； （3）在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计 的示数变化最大。 【答案】 电阻 A D 【解析】（1）[1]甲图采用中串联电路，通过两加热电阻的电流相同，通电时间相同，两个加热电阻的阻值不同，故探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 （2）[2]在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关，则电流不同，电阻需要相同，故选择温度计A、C比较，都是加热电阻R1产生的热量。 （3）[3]甲图中，电流相同，通电时间相同，，故R1产生热量大于R2，故A温度计的示数变化大于B温度计，产生的热量为 在乙图中，电压相同，通电时间相同，根据可知，，故 故D温度计示数变化大于C温度计的示数变化，此时电阻R2产生的热量为 而 故 52．（22-23九年级上·北京朝阳·期末）请阅读《手机充电器的安全使用》，并回答问题。 手机充电器的安全使用 我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，充电时间过长，可能会加速手机电池的老化，影响电池的使用寿命。手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。利用功率计量插座测量未充电时充电器的电功率，如图所示，此时该充电器的实际功率约为0.2W。由此可见，在插座上未充电的充电器内部的电路仍在工作，仍然会消耗电能。我国工信部网站于2022年10月26日发布的调查显示：2022年前三季度三大基础电信企业的移动电话用户总数达16.82亿户。调研中发现约的人有不及时拔掉充电器的习惯，那么每天就有约2亿个充电器插在插线板上。这样，就会白白浪费很多电能。长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化，从而增加充电器发生短路和电压击穿的概率。有的充电器发热严重，外加居室环境密闭以及夏天天气炎热，就可能会引发充电器的自燃自爆。近年来，就有因为长期不拔手机充电器造成火灾的新闻报导。手机充电器大多设置了保护装置，降低了自燃自爆的几率，但是如果使用山寨充电器给手机充电，由于其内部没有设置保护装置，充电时极易发热发烫，也会引发自燃自爆。为了您和家人的安全，请您按照图所示的北京消防给广大市民的温馨提示来正确使用手机充电器。请根据上述材料，回答下列问题： （1）安全使用手机充电器的做法是 ；（写出一个即可） （2）插在插座上没有充电的手机充电器，相当于 （选填选项前的字母） A．电源        B．开关        C．用电器        D．导线 （3）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾。请你解释该现象 ； （4）如果按照每天充电2h，手机即可充满电。在我国，拔掉手机后仍在插座上的充电器一天浪费的电能约为 kW·h。 【答案】手机充满电后要及时和充电器断开 C 根据公式Q=I2Rt可知，在电流和电阻不变时，通电时间越长产生的热量越多，因此长时间不拔掉的充电器可能会因为发热严重而引起自燃自爆。 8.8×105 【解析】（1）[1]根据短文可知，安全使用充电器的做法有：手机充满电后要及时从充电器上取下；不充电时要将充电器从插座上拔下；不用山寨版充电器等。 （2）[2]由短文可知，插在插座上没有充电的充电器还在消耗电能，功率约为0.2W，因此这时候充电器相当于用电器，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）[3]手机充电器连在插座上会发热，根据公式Q=I2Rt可知，在电流和电阻不变时，通电时间越长产生的热量越多，因此长时间不拔掉的充电器可能会因为发热严重而引起自燃自爆。 （4）[4]由短文可知，在中国每天约有2亿用户的手机充电器还留在插座上，则拔掉手机后留在插座上的充电器的总电功率 P=0．2W×2×108=4×107kW=4×104kW 根据短文可知，中国如果按照每天充电2h，手机即可充满电，则拔掉手机后仍然在连在插座上的充电器消耗的电能 W=Pt=4×104kW×22h=8.8×105kW·h 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$