2025年中考物理复习实验专题练习 专题三十五 探究电流通电导体产生热量的多少与什么因素有关

2025年中考物理复习实验专题练习 专题三十五 探究电流通电导体产生热量的多少与什么因素有关 一、实验探究题 1．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝　 　（填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与　 　的大小的关系，通电一段时间后，　 　（选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多； （2）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与电流的大小的关系，R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1：Q2=　 　。电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流　 　（选填“相等”或“不相等”），所以R2与R3的阻值　 　（选填“一定”或“不一定”）相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，R3应选用　 　（从2Ω、5Ω和10Ω的定值电阻中选出一个定值电阻）。 2．如图所示是探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验，实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。 （1）甲、乙、丙三个相同的透明容器中密封着质量相等的空气。实验中通过比较U形管内　 　来反映导体产生热量的多少，这里用到的实验方法是　 　法； （2）探究导体产生的热量与电流大小的关系时，应选用图中　 　两容器及相连的U形管比较、探究导体产生的热量与电阻大小的关系时，应选用图中　 　两容器及相连的U形管比较； （3）通电一段时间后，与　 　容器相连的U形管中两侧液面的高度差最大。（选填“甲”“乙”“丙”） 3．同学们在做“探究电流通过导体产生热量多少与电流大小关系的实验”时组装了如图甲、乙两个装置。 （1）实验时选择的实验装置是　 　（选填“甲”或“乙”）； （2）在组装实验器材时，装置中电阻丝、的阻值应　 　（选填“相等”或“不相等”）； （3）另一组实验装置可以用来探究电流通过导体产生热量多少与　 　大小的关系。 4．在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，小明猜想：可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他利用甲、乙、丙三个装置进行实验，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气。 （1）要探究电热与电阻的关系，应选用　 　（选填“甲乙”、“甲丙”或“乙丙”）组合，并将它们　 　（选填“串联”或“并联”）接到电源两端进行实验。实验中是通过观察　 　来比较相同时间内不同电阻产生热量的多少； （2）在研究电热与电流的关系时，小明发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。他猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比；随后他测出了多组Q与I的数据；请提出一种判断小明猜想是否正确的方法　 　； （3）下列实验中用到的研究方法与本实验相同的是____； A．通过大量的实验证明，自然界只有两种电荷 B．研究磁场的方向时，用磁感线描述磁场 C．通过观察通电直导线下方的小磁针是否偏转来判断电流周围是否存在磁场 D．通过比较吸引的大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱 （4）请举出一种生活中利用电流热效应工作的家用电器　 　（请举一例）； （5）小明认为，丙图中，可以同时将两个电阻都封入密闭容器内，然后与乙图串联，也能探究电热与电阻的关系，一段时间内将会看到　 　图中U形管内液柱高度差更大，U形管内的液柱高度变化是由于　 　（选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩造成的。 5．小明用如图所示的装置“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。 （1）装置中两个透明容器中密封着等量的空气，生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图　 　（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释； （2）如图乙所示，小明想探究电阻产生的热量与电流的关系，右侧容器内电阻丝的阻值应为　 　；右侧容器外并联的电阻丝起到　 　的作用（选填“分流”或“分压”）；若容器外侧的电阻丝也为，左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的　 　倍。 6．利用如图器材探究“电流通过导体产生的热量多少与什么因素有关”。 （1）甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，形管中　 　的变化反映密闭容器内空气吸收热量的多少。 （2）在甲、乙、丙三个装置中，选用　 　装置组合，并将两条电阻丝　 　联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻大小的关系。 （3）选用乙、丙装置串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电流的关系。检查装置气密性良好后通电一段时间，发现乙、丙装置中形管出现了相同的液面高度差，产生此现象的原因可能是　 　。 （4）一位电器维修师傅做好防护措施后把一个电吹风拆开，接通电路，发现小风扇不转而电热丝热得发红。电热丝热得发红是因为它的电阻比导线　 　得多，产生的热量也多，并且与电阻丝　 　联的小风扇断路，没有及时把热量带走。 7．探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关。实验小组同学猜想：电流通过导体产生热量的多少可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。如图是他们进行实验探究时用到的部分器材。 （1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的　 　（选填“水”或“煤油”），这是因为水的比热容　 　煤油的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）。实验中通过观察　 　来比较电流通过导体产生热量的多少； （2）为探究电热与电阻的关系，应选用烧瓶　 　，并将它们　 　（选填“串联”或“并联”）接到电源两端进行实验； （3）为探究电热与电流的关系，可选用烧瓶甲、丙，并将它们　 　（选填“串联”或“并联”）接到电源两端进行实验； （4）从能量转化的角度分析，当电流经过电热丝时，将　 　能转化为　 　能。 8．利用如图器材探究“电流通过导体产生的热量多少与什么因素有关”。 （1）甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中　 　的变化反映密闭容器内空气吸收热量的多少。 （2）在甲、乙、丙三个装置中，选用　 　装置组合，并将两条电阻丝　 　联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻大小的关系。 （3）选用乙、丙装置串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电流的关系。检查装置气密性良好后通电一段时间，发现乙、丙装置中U形管出现了相同的液面高度差，产生此现象的原因可能是　 　。 （4）一位电器维修师傅做好防护措施后把一个电吹风拆开，接通电路，发现小风扇不转而电热丝热得发红。电热丝热得发红是因为它的电阻比导线　 　得多，产生的热量也多，并且与电阻丝　 　联的小风扇断路，没有及时把热量带走。 9．如图是“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。 （1）如图甲，两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的　 　相同，该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与　 　的关系；通电一段时间后，与　 　（填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差大； （2）用U形管中液面的高度差来反映两容器内电阻丝放出热量的多少，应用的实验方法是　 　； （3）采用图乙所示实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，　 　越大，产生的热量越　 　（选填“多”或“少”）； （4）如果乙装置中发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．如图甲所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。 （1）图甲装置中U形管　 　（选填“是”或“不是”）连通器。实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中　 　。 （2）图甲装置通电一段时间后右侧U形管中液面升高得多，说明　 　。 （3）实验中发现。图乙装置中　 　（选填“左”或“右”）侧容器中导体产生的热量较多，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越　 　（选填“大”或“小”），导体产生的热量越多。该装置　 　（选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红。而连接它的导线几乎不发热”。 11．在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，研究小组根据已有知识和生活经验猜想“电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关”。设计如图甲所示的实验装置，塑料盒中密封着空气，与U形管相连，盒内装有电阻丝，最初U形管两端液面相平。则： （1）如图甲所示，盒内金属丝通电后产生热量，使盒内空气受热膨胀，压强增大，与之相连的U形管　 　管液面会下降（选填“左”或“右”）；因此实验中可以通过比较　 　来反映电流通过导体产生热量的多少； （2）用图乙所示装置，A、B、C盒内均密封着10的电阻丝，按如图所示方式连接在电路中，该装置可探究“电流通过导体产生的热量与　 　是否有关”，在B、C盒外各并联一个电阻的目的是　 　； （3）某次实验，通电后经过一段较长时间，装置中B装置U型管液面始终相平，分析原因可能是　 　（只写一点，合理即可）。 12．在探究“电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间是否有关”实验中，如图所示为实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。 （1）实验中通过观察　 　来反映电阻产生热量的多少，这种方法叫做　 　法。 （2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到甲图中右侧液面高于左侧液面，可得结论是　 　。 （3）乙图中与并联，目的是使通过与的　 　不同。 （4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因：　 　。 13． 小明和小亮分别用图一和图二的装置“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。 （1）图一装置中两个透明容器中密封着等量的空气。图乙中通电相同时间，左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的　 　倍； （2）生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图一中　 　（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释； （3）图二装置中a、b两个完全相同的玻璃瓶内加入　 　和初温都相同的煤油，阻值分别为Ra和Rb的电阻丝（Ra>Rb），瓶中插入温度计； （4）闭合开关，通电一段时间后，小亮发现a烧瓶中温度计的示数大，表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越　 　； （5）小亮把图二装置改成探究物质吸热能力的实验装置，需要进行一些改进： ①在a、b两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，电阻丝的阻值Ra　 　 Rb（填“=”“<”或“>”）； ②一段时间后，小明观察到b瓶内液体温度高一些，可判断a的吸热能力　 　（填“强”或“弱”）。 14．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的形管中液面的高度差，是因为电流有　 　效应； （2）甲装置可探究电流产生的热量与　 　的关系，通电一段时间后，　 　选填“左”或“右”侧容器中形管中液面的高度差大； （3）乙装置中的电阻的作用主要是使　 　； （4）如果乙装置中发生了断路，保证电源电压及通电时间相同，与未发生断路时相比较，则左侧形管中液面的高度差将　 　选填“变大”“变小”或“不变”； （5）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，可将甲装置做如下改动：将接在接线柱上的导线改接在处，再取一根导线连接在　 　两个接线柱上即可。 15．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1）利用甲装置可探究电流产生的热量与　 　的关系，通电一段时间后，　 　（选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大； （2）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流　 　（选填“相等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成　 　（选填“更大的”或“更小的”）； （3）通过观察乙装置，　 　（选填“左”或“右”）容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越　 　，导体产生的热量越多。该装置　 　（选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”； （4）乙装置中，如果R3断路，在通电时间相同时，与R3没有断路时相比较，左侧U形管中液面的高度差将　 　，右侧U形管中液面的高度差将　 　（以上两个空都选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，接通电源一段时间后，电阻丝产生的热量　 　多。（选填“左容器”“右容器”或“两容器一样”） 答案 1．（1）串联；电阻；右 （2）4：1；不相等；不一定；2Ω 2．（1）液面的高度差；转换 （2）乙、丙；甲、乙 （3）甲 3．（1）甲 （2）相等 （3）电阻 4．（1）甲乙；串联；U形管中两端液面的高度差 （2）要判断当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比，可以将测得的Q与I的数据描点画出图像，若图像为过原点的一条直线，则Q与I成正比，否则不成正比；或根据Q和I的比值是否为定值来判断；或观察I变为原来的几倍时Q是否也变成原来相同的倍数来判断 （3）C；D （4）电饭煲 （5）乙；气体 5．（1）甲 （2）5；分流；4 6．（1）液面高度差 （2）甲、乙；串 （3）丙装置中的电阻丝发生了断路 （4）大；并 7．（1）煤油；大于；温度计示数的变化 （2）甲、乙；串联 （3）串联 （4）电；内 8．（1）液面高度差 （2）甲、乙；串 （3）丙装置中的电阻丝发生了断路 （4）大；并 9．（1）电流；电阻；2 （2）转换法 （3）电流；多 （4）变小 10．（1）不是；液面高度差 （2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多 （3）左；大；不能 11．左；U型中管液面高度差；电流；改变电流；B装置电阻短路 12．（1）U形管中液面高度差；转换 （2）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多 （3）电流 （4）电阻断路 13．（1）4 （2）甲 （3）质量 （4）大 （5）=；强 14．（1）热 （2）电阻；右 （3）使通过和的电流不相等 （4）变小 （5） 15．（1）电阻；右 （2）不相等；更小的 （3）左；大；不能 （4）变小；变大 （5）左容器 学科网（北京）股份有限公司 $$