期末电功与电热实验（探究影响电流通过导体时产生热量的因素）专题复习-2024-2025学年苏科版九年级物理

2024-2025学年度苏科版九年级物理期末电功与电热实验（探究影响电流通过导体时产生热量的因素）专题复习 探究影响电流通过导体时产生热量的因素 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关； （2）实验原理：根据U形管液体升高高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少； （3）实验方法：控制变量法、转换法。 2、实验器材及图像：密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。 3、电流产生的热量与电阻的关系 （1）实验步骤 步骤①如图甲所示，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。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大； 步骤②两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化； 步骤③整理实验器材。 （2）实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 4、电流产生的热量与电流的关系 （1）实验步骤 步骤①如图乙所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同； 步骤②通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化； 步骤③整理实验器材。 （2）实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 （3）总结思考 （1）怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小； （2）怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。 典例1：如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B．只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为12J C．闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的0.5倍 D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样 【答案】AB 【分析】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，其关系式就是焦耳定律：Q＝I2Rt；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、并联电路电流的规律分析。 【解答】解：A、只闭合S1，电阻R1、R2串联，通电时间和电流大小均相等，两电阻的大小不相等，因此，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A正确； B、只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×5Ω×60s＝12J，故B正确； C、闭合S1和S2，R2和R3并联后，再与R1串联，则通过R1的电流等于R2和R3并联部分的电流之和，则通过R1的电流是R2电流的2倍，故C错误； D、闭合S1和S2后，通过R1的电流是R2电流的2倍，通电时间相同，电阻大小不同，则左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差不一样，故D错误。 故选：AB。 典例2：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）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化； （2）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； （3）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 　 　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）； （4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 　 　； （5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是 　 　（多选）。 A．R1电阻丝断路 B．R2电阻丝断路 C．R3电阻丝断路 D．R3电阻丝短路 【答案】（1）U形管中液面高度变化；（2）串联；电阻；右；（3）电流；4：1；不相等；不一定；2Ω；（4）左侧容器漏气；（5）BD。 【分析】（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法； （2）根据串联电路定义和电流的特点分析，根据焦耳定律分析热量多少确定液面变化； （3）根据并联分流比较两个容器内电阻的电流大小关系，根据焦耳定律分析解答； （4）电路也没有出现故障，说明热量产生了，但没有高度差，据此分析； （5）根据右侧U形管的液面高度差没有变化，说明右侧不再产生热量，可能内部电阻断路或短路。 【解答】解：（1）由于电流产生的热量不易直接测量，通过加热气体膨胀显示，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度变化来显示容器内空气温度的变化； （2）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联，控制了电流和通电时间相同，而电阻大小不同，是为了探究电流产生的热量与电阻的大小的关系，通电一段时间后，由于右侧的电阻大，根据Q＝I2Rt知，右侧容器产生的热量更多； （3）乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。 由于容器内外的电阻相同，根据并联电流之比等于电阻倒数之比，两个电阻的电流相等，都等于通过R1的电流的一半，根据Q＝I2Rt知，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＝4：1。电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等，只要分去部分电流即可，所以R2与R3的阻值不一定相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，应使得R3分去的电流更大，根据并联电流之比等于电阻倒数之比，选用较小的电阻，故选用2Ω。 （4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，有热量产生，没有高度差，则可能的原因是左侧容器漏气； （5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，说明没有产生热量，根据Q＝I2Rt，可能是R2电阻丝断路，使得容器内没有电流，也可能是R3电阻丝短路，R2电阻丝也被短路而没有电流，如果R1电阻丝断路 ，左侧没有高度差，R3电阻丝断路，则左右完全相同，都应该有高度差，故选：BD。 故答案为：（1）U形管中液面高度变化；（2）串联；电阻；右；（3）电流；4：1；不相等；不一定；2Ω；（4）左侧容器漏气；（5）BD。 1．（23-24九年级上·江苏苏州·期末）下面是探究焦耳定律的实验： （1）实验装置如图，该实验通过观察 来比较电阻产生电热的多少？ （2）若要探究电流对电热的影响，应选择观察 两个实验装置； （3）若观察甲、丙两实验装置，会发现电阻丝 （R1/R3）产生的热量更多，由这一现象可知 （电流/电阻）对电热的影响更大。 【答案】 U形管内的液面高度差 乙丙 R1 电流 【详解】（1）[1]如图所示实验装置，容器内密封等质量的空气，电热丝产生热量越多，U形管内的液面高度差越大，故通过观察U形管液面高度差来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫转换法。 （2）[2]若观察乙、丙两实验装置可知，R3和R4并联后再与R2串联，根据串联和并联电路电流的规律，通过电阻R2的电流大于通过电阻R3的电流，而通电时间相同 根据控制变量法，这是在探究电流通过导体产生热量多少与电流的关系。 （3）[3][4]观察甲、丙两实验装置可知，甲图容器内R1的电阻阻值是丙图容器中电阻R3阻值的一半；根据串联和并联电路电流的规律，通过R1的电流是通过R3电流的2倍，而甲中U形管液面的高度差要大于丙中U形管的液面的高度差，则R1电阻丝产生的热量更多，这表明电流对电热的影响更大。 2．（23-24九年级上·江苏南京·期末）用以下装置进行实验： （1）图甲中，若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”，还需要的测量器材是 ，实验中通过观察 来比较产生的热量； （2）若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”，应选用图乙中的烧瓶 ，并将其电阻与图甲中R串联； （3）若要探究“不同物质吸热升温的现象”，应选择图乙中的烧瓶 ，并将其电阻与图甲中R （选填“串联”、“并联”或“串并联都可以”）； （4）将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾，烧瓶 中的液体吸热最多，烧瓶 中的液体升温最慢。 【答案】 秒表 温度计示数变化 C A 串并联都可以 B B 【详解】（1）[1]图甲中，要探究电阻丝产生的热量与电流大小的关系，影响因素有电阻大小，电流大小和通电时间长短，所以还需要测量时间的秒表来计时。 [2]电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。 （2）[3]要探究电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，需要控制通电时间和电流大小相同，且烧瓶里面液体的种类和质量都相同，但是电阻大小不同，所以，应选用图乙中的烧瓶C，并将其电阻与图甲中R串联。 （3）[4]要探究不同物质吸热升温的现象，要控制烧瓶里面的电阻大小相同，液体质量相同，但是液体种类不同，所以应选择图乙中的烧瓶A。 [5]烧瓶A与图甲中R串联，则电流大小相同；因烧瓶A中的电阻和图甲中R的电阻大小相同，并联时，两端电压不变，则电流大小相同，所以烧瓶A与图甲中串并联都可以。 （4）[6][7]如图乙，三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，烧瓶A和B的液体种类都是水，质量相等，但是烧瓶中的加热电阻不相等且烧瓶B中的电阻大，所以，烧瓶B中的液体吸热最多；烧瓶B和C中的加热电阻大小相同，质量相等，但是液体种类不同，而水的比热容大于酒精的，其他条件相同时，比热容大的升温慢，所以，烧瓶B中的液体升温最慢。 3．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）如图所示，是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置.两只烧瓶内装有煤油并插有温度计，两瓶中镍铬丝横截面积相同，但甲的长度大于乙的长度。 （1）电阻丝 （＜/＝/＞）。 （2）为了便于比较，两只烧瓶中的煤油质量和初温均应 ； （3）通电一定时间后，可发现 瓶中的温度计示数更高，由此得出的实验结论是：电流相等，通电时间相同时，电流产生的热量与 有关。 （4）若实验中发现，通电较长一段时间后，两烧瓶中温度计示数均变化不明显，可能原因是 （写出一种）。 【答案】 ＞ 相等 甲 电阻 煤油质量太大（电阻丝阻值均过小，电路中电流过小，合理就给分） 【详解】（1）[1]两个电热丝，材料与横截面积相同，甲的长度大，故甲的电阻大。 （2）[2]根据控制变量法的思想可以知道，在实验中应控制的煤油的质量和初温相等。 （3）[3]两个电热丝串联，通电时间与电流均相同，电流流过电阻大的电热丝产生的热量多，故甲中电热丝产生的热量多。甲中煤油吸收的热量多，温度上升得大，且两个瓶中油的初温相同，故甲中温度计的示数大。 [4]在电流大小与通电时间相同时，电阻大的电热丝产生的热量多，故实验说明电热与电流大小有关。 （4）[5]两个温度计的示数变化不明显，即两个烧瓶中的煤油温度升高得小，根据可知有两个原因，一是电流产生的热量小（在通电较长时间后产生的电热少，说明电流小或者电热丝的电阻较小），二是煤油的质量大。 4．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图所示甲、乙两组实验装置； （1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少； （2）利用图 （选填“甲”或“乙”）装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系； （3）生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热,其中图 （选填“甲”或“乙”）装置能够解释这一现象； （4）图乙装置通电一段时间， （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多； （5）图乙装置为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成 （选填“4Ω的”或“6Ω的”）。 【答案】 液面高度差 乙 甲 左瓶 4Ω 【详解】（1）[1]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U型管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。 （2）[2]探究电流产生的热量与电流的大小，应控制通电时间和电阻阻值相同，乙装置中，在电阻和通电时间相同时，通过容器内电阻的电流大小不同，故图乙装置内探究电流产生的热量与电流大小的关系。 （3）[3]图甲中，两电阻串联，故通过两电阻的电流相等，故甲图探究电流通过导体时产生的热量多少跟电阻的关系；电炉丝与导线串联，电炉丝电阻较大，导线电阻非常小，电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，而导线几乎不发热，说明电流产生的热量与导体电阻阻值的大小有关，故甲装置能够解释这一现象。 （4）[4]乙装置中，在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，所以左瓶内的电阻丝产生的热量多。 （5）[5]为了使实验现象更明显，可使两个电阻的电流差别更大，可以将R3的阻值换成更小的，这样分流更多，产生热量越多，现象越明显，即换成4Ω的电阻。 5．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，左右两个透明的容器中密闭着空气，两个密闭容器中都有一段电阻丝，U形管中装的是红色液体；    (1)a、b、c、d容器中所装空气的质量 （选填“相等”或“不相等”）； (2)图甲装置可探究电流产生的热量与 的关系； (3)在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管A中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻和通电时间相同的情况下， ，产生的热量越多； (4)若图甲中U形管A液面高度差有变化明显，U形管B液面无变化，故障可能是 。 (5)寒冷的冬天有的家庭会使用电热毯取暖，利用的是电流的 效应，使用时电热毯热了而与之相连接的电源线却不热，原理是 。 【答案】(1)相等 (2)电阻 (3)电流越大 (4)装置漏气 (5) 热 焦耳定律 【详解】（1）电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法，故a、b、c、d容器中所装空气的质量相等。 （2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，根据控制变量法知，该装置用来探究电流热效应与电阻的关系。 （3）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管A中液面高度变化大，根据转换法，右侧容器内的电阻产生的热量多，由此可得到的结论是：在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。 （4）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，若U形管A液面高度差有变化明显，说明电流产生热量使a、b容器中所装空气受热膨胀，U形管B液面无变化，故障可能是装置漏气。 （5）[1]寒冷的冬天有的家庭会使用电热毯取暖，利用做功产生热量，即电流的热效应。 [2]使用时电热毯热了而与之相连接的电源线却不热，由串联电路电流的规律，通过电热毯和导线的电流相等，而电热毯的电阻远大于导线的电阻，根据原理焦耳定律Q＝I2Rt可知，电热毯产生的热量远大于导线产生的热量。 6．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，小军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（R1<R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。 （1）实验中通过 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少； （2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，电路中将两根电阻丝串联的是控制 相等； （3）在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球 与 （选气球字母标号）的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系； （4）甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里， （选填气球字母标号）气球相通的电阻丝产生的热量最多； （5）电烘箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路中电阻丝的长度来实现的。由上述实验可知：低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要 （选填“长”或“短”）一些。 【答案】 气球体积 电阻 电流 A C C 长 【详解】（1）[1]当电阻丝通电后，电流产生热量使瓶内温度升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀的程度大小可知电流通过电阻丝产生的热量的多少，这种方法叫转换法。 （2）[2][3]甲装置中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生热量与电阻大小的关系。电路中将两根电阻丝串联的是控制电流和通电时间相等。 （3）[4][5]甲图中两电阻串联，乙图两电阻并联，电源电压相同，由此可知通过甲烧瓶中两个电阻的电流与乙烧瓶中两个电阻的电流不同，而B瓶与D瓶（或A与C）电阻相等，电压不相等，则可知两瓶中的电流不同，因此通过比较相同时间里气球A与C（或B与D）的变化情况可探究电流产生的热量与通过电流的关系。 （4）[6]甲图中两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，由焦耳定律可得，电阻大的电阻丝发热较多，即B相通的电阻丝R2发热量要多；乙图中两电阻并联，则电压相等，由得，电阻小的发热量要多，故C相通的电阻丝R1发热量多；而B、D相通的电阻丝电阻相等，由欧姆定律可得， B相通的电阻丝电流小于D相通的电阻丝电流，故D相通的电阻丝热量要比B相通的电阻丝热量多；综合以上分析可知，与C相通的电阻丝热量最多。 （5）[7]根据可知，接入电路中的总电阻越大，单位时间电阻丝产生的热量越少，电烘箱的温度越低；材料和横截面积相同的导线，长度越长电阻越大，所以电烘箱低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要长。 7．（23-24九年级上·江苏常州·期末）小明“探究不同物质吸热升温的现象”，实验装置如图所示。 （1）实验中应量取 （质量/体积）相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧瓶中； （2）实验中，用相同规格的电加热器加热甲、乙两种液体，使它们温度升高，可以通过比较 （升高的温度/加热时间）来比较它们吸收热量的多少； （3）根据实验测得的数据，分别描绘出甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，分析可知 （甲/乙）的吸热本领更强； （4）然后，小明为了研究“电流产生的热量与哪些因素有关”，将烧瓶内甲中的电阻换成小于乙中的电阻。通电 5min 后，比较烧瓶中温度计的示数，发现b温度计示数升高得高，由此可初步得出结论：当 和通电时间相同时， 越大，电流通过导体时产生的热量就越多。 【答案】 质量 加热时间 甲 电流 电阻 【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的方法可知，需控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中。 （2）[2]根据转换法可知，用相同规格的电加热器加热甲、乙两种液体，加热时间越长，吸收的热量就越多，因此可以通过比较加热时间来比较它们吸收热量的多少。 （3）[3]由甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的图像可知，加热5min，即吸收的热量相同，甲升高的温度为 乙升高的温度为 根据比较吸热能力的方法可知，甲的吸热能力更强。 （4）[4][5]通电5min后，比较烧瓶中温度计的示数，发现b温度计示数升高得高，说明乙中液体的温度变化量大，乙中液体吸收的热量多，则乙中电阻放出的热量多，又因为烧瓶内甲的电阻小于乙的电阻，由此可初步得出结论：当电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体时产生的热量就越多。 8．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）学校物理探究小组进行了以下三个热学实验： （1）用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，该实验须控制食用油和水的 相等，实验中需要记录的物理量有“温度计升高的示数”和“加热时间”，其中用 反映物质吸热的多少。 （2）用图乙装置探究不同燃料完全燃烧放出的热量时，以下物理量中需要控制相等的有 （填序号）①水的质量  ②燃料的质量  ③加热时间 该实验过程中除了测出水的初温外还需要测出 。 （3）用图丙装置探究影响电流热效应的因素，A、B两烧瓶内煤油的质量及初温均相同，闭合开关，通电2min温度计2的示数变化更大，据此可初步得出结论： 该小组小明同学又找来一套完全相同的装置（煤油的质量也相同），用两套装置同时进行实验，小明发现两套装置阻值相同的烧瓶中，煤油升温快慢不同，而且升温较快的那套装置，滑动变阻器接入的阻值较小，根据此现象， （选填“能”或“不能”）初步得到电热与电流的关系。 【答案】 质量 加热时间 ①② 煤油和酒精燃尽后水的温度 电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多 能 【详解】（1）[1]在比较物质吸热能力时，必须在质量相同的情况下进行探究。 [2]相同的加热装置在相同的时间内放出的热量是相等的，那么通过加热时间就可以比较物质吸收的热量的多少。 （2）[3]要比较燃料燃烧时的放热能力，必须在质量相同的条件下进行比较。通过水温度的变化情况间接地反映出两种燃料燃烧时放出热量的多少，故还需要控制水的质量相等。故①②符合题意，③不符合题意。 故选①②。 [4]需要测出燃料燃尽后水的温度，以便通过初温与末温计算出水升高的温度。 （3）[5]两个烧瓶中的电阻丝中的电流与通电时间相等，右边烧瓶中的电阻丝电阻更大，而这个烧瓶中的煤油的温度升得更高。故结论是：在通电时间与电流相同等时，电阻越大，电流产生的热量就越多。 [6]变阻器连入电路阻值较小的装置，电路中电流较大，而这套装置中煤油测试上升得快，说明在时间相同时，这个装置中的煤油吸收的热量多。因此可以得出：在其他情况都相同时，电流越大，电热越多。 9．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示的实物电路，甲乙两锥形瓶中分别装有质量相等的液体和电阻，可以完成以下实验： （1）探究电阻对电流热效应影响的实验中，两锥形瓶中的电阻。 ①实验中两锥形瓶装有的液体种类 （选填“相同”或“不同”）； ②实验的研究对象为 （选填“或”、“和”），闭合开关一段时间后， 瓶中液体温度升高较多； ③上述实验现象还可以验证电功的大小与 的关系。 （2）探究不同物质吸热升温现象的实验中，两锥形瓶中所选电阻的阻值 （选填“相同”或“不同”），可以通过观察 来反映不同液体的比热容一般不同。 【答案】 相同 和 乙 电压 相同 温度计示数的变化 【详解】（1）①②[1][2][3] 探究电阻对电流热效应影响的实验中，根据控制变量法，将两个不同的电阻串联，使电流和通电时间相同，加热锥形瓶中等质量的同种液体，通过比较升高的温度来比较和产生热量的多少。，根据可知闭合开关一段时间后，产生热量较多，则乙瓶中液体温度升高较多。 ③[4] 上述实验现象中，和阻值不同，则分得的电压不同，所以还可以验证电功的大小与电压的关系。 （2）[5][6] 探究不同物质吸热升温现象的实验中，要使用相同的加热器加热等质量的不同液体，所以两锥形瓶中所选电阻的阻值应相同，可以通过观察温度计示数的变化来反映不同液体的比热容一般不同。 10．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验装置。 (1)将、两电阻串联在电路中，目的是 ；两电阻产生热量的多少可以通过观察 来比较； (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间后，可以得出结论： ； (3)家用电暖器，发热管热的发红，而串联的电线却不怎么热，主要是因为发热管的 比电线的大； (4)完成上述实验后，小明同学受到启发，对装置进行改造，准备探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，A、B两个电阻丝的电阻应该是 （选填“相同”或“不同”）的； (5)两个烧瓶中分别加入初温相同、 相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 【答案】(1) 控制电流和通电时间相等 温度计升高的温度 (2)在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 (3)电阻 (4)相同 (5) 质量 水 【详解】（1）[1]串联电路电流处处相等，将RA、RB两电阻串联在电路中，目的是为了控制通过两电阻的电流和通电时间相等。 [2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察温度计升高的温度来反映电阻产生热量的多少。 （2）图甲中两不同的电阻串联，两电阻的电流和通电时间相同，可以得出的结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 （3）电线的电阻远小于发热管的电阻，发热管和电线串联，通过的电流相等，由可知，相同时间，电流通过电线产生的热量较少，电流通过发热管产生的热量比较多，故家用电暖器，发热管热的发红，而串联的电线却不怎么热。 （4）为保证不同物质相同时间吸收相同的热量，需要让甲、乙两个电阻丝相同时间放出相同的热量，由可知，甲、乙两个电阻丝的阻值必须相同。 （5）[1]比较不同物质的吸热能力，要控制不同物质的质量相等，故两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油。 [2]两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，由可知，两个电阻丝放出的热量相同，水和煤油吸收的热量也相同，煤油的温度更高，即煤油升高的温度更高，由可知，水的比热容更大，即水的吸热能力更强。 11．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）在探究影响电流热效应因素的活动中，小明用电阻分别为和的两段电阻丝，研究电流的大小、电阻和时间对产生热量的影响。 （1）实验中应将这两段电阻丝分别浸没在 和初温都相同两瓶煤油中； （2）实验中通过 来比较电阻丝产生的热量的多少； （3）如图所示，将两段电阻丝串联后接入电路，这是探究 对产生热量的影响。工作一段时间后， （A/B）瓶中温度计示数高； （4）研究电流大小对产生热量的影响时，小明将和并联后接入电路，工作相同时间。此过程中，通过电流大的电阻是 ，产生热量多的电阻是 。小明的这一做法可行吗？说明你的理由。答： （可行/不可行）理由： 。 【答案】 质量 液体温度的变化 电阻 B R1 R1 不可行 实验中未能保持电阻不变 【详解】（1）[1]煤油温度的变化与煤油吸收的热量及质量有关，所以实验中要使煤油的质量和初温相同。 （2）[2]实验中通过煤油温度的变化来反映产生热量的多少，采用了转换法。 （3）[3][4]将两段电阻丝串联后接入电路，则电流和通电时间相同，由题意知，两电阻不同，所以这是探究电阻对产生热量的影响。，由可知，工作一段时间后，R2产生的热量较多，即B瓶中温度计示数高。 （4）[5]将R1和R2并联后接入电路，则电阻两端的电压和工作相同时间，，由可知，通过R1的电流大。 [6]根据可知，电压和通电时间相同，电流大的产生热量较多，所以产生热量多的电阻是R1。 [7][8]要探究热量与电流的关系，应保持电阻和通电时间相同，电流不同，由于小明在实验中未能保持电阻不变，所以小明的这一做法不可行。 12．（23-24九年级上·江苏淮安·期末）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置图局部， 两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1） 图甲装置是为了探究电流产生的热量与 的关系。 （2） 图乙装置R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比Q1:Q2= 实验时电阻 R3与R2的阻值 （选填“一定”或“不一定”）相同。 为了使左右两个 U形管内液面高度差更明显， R3应选用 （选填2Ω、5Ω或 10Ω）。 【答案】 电阻 4:1 不一定 2Ω 【详解】（1）[1]图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联，控制了电流和通电时间相同，而电阻大小不同，是为了探究电流产生的热量与电阻的大小的关系，通电一段时间后，由于右侧的电阻大，根据知，右侧容器产生的热量更多。 （2）[2]乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。由于容器内外的电阻相同，根据并联电流之比等于电阻倒数之比，两个电阻的电流相等，都等于通过R1的电流的一半，根据知，R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为 [3]电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等，只要分去部分电流即可，所以R2与R3的阻值不一定相同。 [4]为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，应使得R3分去的电流更大，根据并联电流之比等于电阻倒数之比，选用较小的电阻，故选用2Ω。 13．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）如图所示是某实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。他们猜想：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，于是就利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，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形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 （1）实验中是通过观察U型管中液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化，在初中物理学习中研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例中采用研究方法与此相同的是 ； A．探究电流与电压、电阻的关系    B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 （2）探究电热与电阻的关系。应选用 组合，并将它们 接到电源两端进行实验； （3）探究电热与电流的关系。选用乙、丙组合，并将它们串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现 装置U型管中液面高度变化较大。 【答案】 B 甲乙 串联 乙 【详解】（1）[1]实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这是转换法的应用； A．探究电流与电压、 电阻的关系时，用到的方法是控制变量法，故A不符合题意； B．用铁屑显示磁体周围磁场分布时，磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少，是转换法，故B符合题意。 故选B。 （2）[2][3]要研究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。 （3）[4]选用乙、丙组合，串联在电路中，此时右边两个电阻并联后再与左边的电阻串联，由并联电路的电流特点可知，通过乙容器中5Ω电阻的电流大于通过丙容器中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，可知气压差越大，温度差越大，热量越多，可以得出的结论是：在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。 14．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）在探究“影响电流热效应的因素”实验中，三个烧瓶中均装有质量相等的煤油。 （1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝（浸没在煤油中），并插入一支温度计。 （2）小明先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电40s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 1.0 40 6 10 2 1.5 40 6 24 ①第1次和第2次实验中的煤油升温所吸收的热量之比为 ； ②电阻和通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越 ； （3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻丝与图甲中的烧瓶电阻丝 （选填“串联”或“并联”）； （4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻丝与图甲中的烧瓶中的电阻丝 ，（选填“串联”、“并联”或“串联、并联均可”）。并将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水，水和煤油吸热的多少是通过 （选填“温度计示数变化”或“通电时间”）来反映的。 【答案】 5︰12 多 B 串联 A 串联、并联均可 通电时间 【详解】（2）[1]由可知，两次实验煤油吸收的热量之比等于温度变化量之比，即 [2]由表中数据可知，第2次实验电流较大，温度升高得多，煤油吸收的热量多，故电阻和通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多。 （3）[3][4]要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，要控制电流与通电时间相同，但电阻大小不同，应选择乙中B装置与甲图电阻串联，因为串联电路的电流和时间都相同。 （4）[5]比较水和煤油比热容的大小，则要控制水和煤油吸收的热量相同，故应选择与图甲中电阻大小相同的A装置进行实验。 [6]甲中电阻与A中电阻阻值相同，无论串联还是并联都能使电流和通电时间相同，从而控制在相同时间内产生的热量相同。 [7]水和煤油吸热的多少不易测量，实验中是通过通电时间来反映的，采用了转换法。 15．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图所示是“探究电流热效应的因素”的实验装置。 （1）在A、B两瓶中装入质量和初温均相同的液体，瓶中液体通常会选择“煤油”而不选择“水”，理由是 ； （2）R1、R2采用如图所示连接方式的目的是控制 和通电时间相等。下列实验中用到的研究方法与此相同的有 ； A．研究声音的产生时，在鼓面上放些绿豆 B．研究重力势能与质量的关系时，看木桩下陷深度 C．认识电流时，通常用水流类比电流 D．研究电流与电阻的关系时，保持电阻两端电压不变 （3）闭合开关，一段时间后B瓶中温度计示数高，说明通电导体产生的热量与 有关，滑动变阻器滑片P向右调节后，发现A、B瓶中液体温度升高速度变快，说明说明通电导体产生的热量与 有关； （4）如果想用该装置来探究水和煤油的吸热能力，则需要做两处调整： ① ；② 。 【答案】 煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显 电流 D 电阻 电流大小 在A、B两瓶中分别装入质量和初温均相同的水和煤油 在A、B两瓶中放入阻值相同的电阻丝 【详解】（1）[1]煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显，便于观察。 （2）[2]R1、R2采用如图所示连接方式为串联，目的是控制通过两电阻的电流和通电时间相等，所用的研究方法为控制变量法。 [3]A．研究声音的产生时，在鼓面上放些绿豆，所用的研究方法为转换法，故A不符合题意； B．研究重力势能与质量的关系时，看木桩下陷深度，所用的研究方法为转换法，故B不符合题意； C．认识电流时，通常用水流类比电流，所用的研究方法为类比法，故C不符合题意； D．研究电流与电阻的关系时，保持电阻两端电压不变，所用的研究方法为控制变量法，故D符合题意。 故选D。 （3）[4]从图中可知，R2＞R1，闭合开关，通过两电阻的电流相同，一段时间后B瓶中温度计示数较高，说明通电导体产生的热量与电阻有关。 [5]滑动变阻器滑片P向右调节后，电路中的总电阻变化，电流大小变化，发现A、B瓶中液体温度升高速度变快，说明通电导体产生的热量与电流大小有关。 （4）[6][7]如果想用该装置来探究水和煤油的吸热能力，需要让相同质量的水和煤油吸收相同的热量，需要做两处调整：①在A、B两瓶中分别装入质量和初温均相同的水和煤油；②在A、B两瓶中放入阻值相同的电阻丝。 16．（22-23九年级上·江苏盐城·期末）小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小：    （1）通过观测 来比较电阻丝产生热量多少，这种研究物理问题的方法叫 。为让烧瓶内液体温度升高得快些，应选用 （煤油/水） ； （2）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在 和通电时间相同时， 越大，导体产生的热量越多； （3）在不改变电路连接方式的情况下，本套装置可以探究电功和 关系，但要添加 表才能完成探究； （4）聪明的小明想将乙烧瓶中换等质量的盐水，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验。你觉得是否可以，说出理由 。 【答案】 温度计示数变化 转换法 煤油 电流 电阻 电压 电压 见解析 【详解】（1）[1][2]实验中通过观测温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量多少，这种研究方法叫转换法。 [3]质量相同的不同物质，吸收热量相同时，由可知，比热容较小的煤油温度变化比较明显，应选用煤油进行实验。 （2）[4][5]如图所示，两根金属丝串联，则电流和通电时间相等，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小，通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶中电阻较大的镍铬合金丝产生的热量多。因此可得结论：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）[6][7]电路中两电阻丝串联，电流和通电时间相等。电阻不同，由串联电路分压规律可知，两电阻丝两端的电压不同，由电功公式W=UIt可知，在不改变电路连接方式的情况下，本套装置可以探究电功和电压关系，则还需要添加电压表才能完成探究实验。 （4）[8]比较不同物质的吸热能力时，小明将乙烧瓶中的煤油换成质量相等的盐水，实验中由于两烧瓶中电阻丝的电阻不同，相同时间内煤油和水吸收的热量不相同，无法通过比较温度计示数的变化来判断吸热的多少，因若要完成该实验，还需让甲、乙两烧瓶中电阻丝的阻值相同。 17．（22-23九年级上·江苏宿迁·期末）为了探究通电导体放出的热量与哪些因素有关，小明设计了如图所示的电路，图中R1>R2。 （1）实验准备环节中，在两个烧瓶中倒入质量相等且初温相同的煤油。实验中通过比较温度计升高的温度来反映电阻丝放出热量的多少，这种研究方法叫 ； （2）本实验中为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于 ； （3）该实验将R1和R2串联，目的是控制 和通电时间相同； （4）实验中，小明发现甲烧瓶中温度计的示数升高的快。则可得出的初步结论是： 。    【答案】 转换法 煤油的比热容较小 电流 电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量越多 【详解】（1）[1]电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量的多少我们直接看不到，但煤油吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少；通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝发热的多少属于转换法。 （2）[2]若将烧瓶中装有水，则由Q=cmΔt可知，在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显。而煤油的比热容较小，相同质量的水和煤油吸热相同，煤油升高的度数大，故本实验中为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水。 （3）[3]由Q=I2Rt可知，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，由图可知，将两个电阻串联，目的是为了控制电流和通电时间相同。 （4）[4]实验中，小明发现甲烧瓶中温度计的示数升高得快，由转换法，R1产生的热量多，因R1>R2，则可得出的初步结论是：电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量越多。 18．（22-23九年级上·江苏泰州·期末）小明和小华分别用图甲和图乙所示装置探究影响电流热效应的因素： （1）如图甲小明将两电阻丝（R甲>R 乙）串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 相等。实验过程中电流产生热量的多少是通过比较 （选填温度计示数的变化或加热时间）来反映的。 （2）小华用图乙所示装置来探究影响电流热效应的另一因素，将另一个电阻丝C与烧瓶内一个电阻丝B并联，并置于烧瓶外，目的是改变烧瓶内电阻丝B中的 大小。小明用图甲所示装置也可通过调节 来实现这一目的，选用 （选填甲或乙）图装置可以不需要测量通电时间。 【答案】 电流和通电时间 温度计示数的变化 电流 滑动变阻器的滑片 乙 【详解】（1）[1]串联电路各处的电流都相等，如图甲小明将两电阻丝（R甲>R 乙）串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的电流相等和通电时间相同。 [2]根据转换法，实验过程中电流产生热量的多少是通过比较温度计示数的变化来反映的。 （2）[3]图乙中，B容器两电阻并联后与A容器的电阻串联，两容器内两电阻的阻值大小相等，根据串联和并联电路电流的规律，通过A容器中电阻的电流大于通过B容器内等值电阻的电流，即目的是改变烧瓶内电阻丝B中的电流大小。 [4]小明用图甲所示装置也可通过调节变阻器的滑片，从而改变电路的电阻，达到改变电路的电流的目的。 [5]由图乙可知，左右烧瓶中的液面高度即可反应热量多少，故不用记录通电时间。 19．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）为了探究影响电热的因素，小伟先设计了如图所示电路，烧瓶中盛有一定质量的煤油，R甲>R乙。 （1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于： ； （2）通电一段时间后，比较两烧瓶 （选填“温度计的示数”或“加热时间”），则可以探究出电热与 的关系。观察发现甲烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越 ，产生的热量越多； （3）本实验通过以两金属丝串联的方式，控制 和 相同；还因为导体产生的热量不易直接观察，便把导体产生热量的多少转换为 ，为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是煤油的 、 相同； 【答案】 煤油的比热容比水小 温度计的示数 电阻大小 大 电流 通电时间 煤油吸热后温度的变化 质量 初温 【详解】（1）[1]根据，相同质量的水和煤油吸热相同时，由于煤油的比热容较小，煤油温度升的高，实验现象明显。 （2）[2]根据转换法，加热时间是相同的，比较两烧瓶中温度计的示数来比较产生的热量多少。 [3][4]图中两电阻丝串联，根据串联各处的电流相等（通电时间相同），故可以探究出电热与电阻大小的关系；观察发现甲烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。 （3）[5][6]本实验通过以两金属丝串联的方式，根据串联各处的电流相等可知，控制电流和通电时间相同。 [7][8][9]因为导体产生的热量不易直接观察，把导体产生热量的多少转换为煤油吸热后温度的变化；为了保证这种转换的科学性，实验中还应采取的措施是控制煤油的质量、初温相同。 20．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）小刘同学学习了焦耳定律后找来两根相同的电阻丝，用如图所示装置探究甲、乙两种液体的吸热能力。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 液体甲 200 10 5 60 液体乙 200 10 5 50 （1）实验中，应取 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体进行实验； （2）实验中，不能直接测量到液体吸收热量的多少，本实验采用 （选填序号）间接反映液体吸收热量的多少； A．通电时间                         B．温度计示数的变化 （3）表中是小刘同学做的某次实验数据，分析可知， （选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强；液体甲和液体乙的比热容之比为 ； （4）若在甲、乙两瓶中装入初温、质量均相同的水，使甲、乙两电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与 的关系。 【答案】 质量 A 乙 4∶5 电阻 【详解】（1）[1]探究甲、乙两种液体的吸热能力，应控制质量保持不变，即取质量相等的甲乙两种液体进行实验。 （2）[2]实验中通电加热时间的长短来判断吸热的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多，故选A。 （3）[3]由表中实验数据可知，相同质量的液体加热相同的时间，吸收相等的热量，液体乙升高的温度低，液体乙的吸热能力强。 [4]由Q吸=cmΔt可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度与比热容成反比，所以液体甲和液体乙的比热容之比 c甲∶c乙=Δt乙∶Δt甲=(50℃-10℃)∶(60℃-10℃)=4∶5 （4）[5]由图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，电阻丝的阻值不同，故该装置可以探究电热和电阻的关系。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度苏科版九年级物理期末电功与电热实验（探究影响电流通过导体时产生热量的因素）专题复习 探究影响电流通过导体时产生热量的因素 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关； （2）实验原理：根据U形管液体升高高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少； （3）实验方法：控制变量法、转换法。 2、实验器材及图像：密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。 3、电流产生的热量与电阻的关系 （1）实验步骤 步骤①如图甲所示，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。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大； 步骤②两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化； 步骤③整理实验器材。 （2）实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 4、电流产生的热量与电流的关系 （1）实验步骤 步骤①如图乙所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同； 步骤②通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化； 步骤③整理实验器材。 （2）实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 （3）总结思考 （1）怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小； （2）怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。 典例1：如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B．只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为12J C．闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的0.5倍 D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样 典例2：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）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化； （2）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； （3）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 　 　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）； （4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 　 　； （5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是 　 　（多选）。 A．R1电阻丝断路 B．R2电阻丝断路 C．R3电阻丝断路 D．R3电阻丝短路 1．（23-24九年级上·江苏苏州·期末）下面是探究焦耳定律的实验： （1）实验装置如图，该实验通过观察 来比较电阻产生电热的多少？ （2）若要探究电流对电热的影响，应选择观察 两个实验装置； （3）若观察甲、丙两实验装置，会发现电阻丝 （R1/R3）产生的热量更多，由这一现象可知 （电流/电阻）对电热的影响更大。 2．（23-24九年级上·江苏南京·期末）用以下装置进行实验： （1）图甲中，若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”，还需要的测量器材是 ，实验中通过观察 来比较产生的热量； （2）若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”，应选用图乙中的烧瓶 ，并将其电阻与图甲中R串联； （3）若要探究“不同物质吸热升温的现象”，应选择图乙中的烧瓶 ，并将其电阻与图甲中R （选填“串联”、“并联”或“串并联都可以”）； （4）将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾，烧瓶 中的液体吸热最多，烧瓶 中的液体升温最慢。 3．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）如图所示，是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置.两只烧瓶内装有煤油并插有温度计，两瓶中镍铬丝横截面积相同，但甲的长度大于乙的长度。 （1）电阻丝 （＜/＝/＞）。 （2）为了便于比较，两只烧瓶中的煤油质量和初温均应 ； （3）通电一定时间后，可发现 瓶中的温度计示数更高，由此得出的实验结论是：电流相等，通电时间相同时，电流产生的热量与 有关。 （4）若实验中发现，通电较长一段时间后，两烧瓶中温度计示数均变化不明显，可能原因是 （写出一种）。 4．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图所示甲、乙两组实验装置； （1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少； （2）利用图 （选填“甲”或“乙”）装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系； （3）生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热,其中图 （选填“甲”或“乙”）装置能够解释这一现象； （4）图乙装置通电一段时间， （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多； （5）图乙装置为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成 （选填“4Ω的”或“6Ω的”）。 5．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，左右两个透明的容器中密闭着空气，两个密闭容器中都有一段电阻丝，U形管中装的是红色液体；    (1)a、b、c、d容器中所装空气的质量 （选填“相等”或“不相等”）； (2)图甲装置可探究电流产生的热量与 的关系； (3)在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管A中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻和通电时间相同的情况下， ，产生的热量越多； (4)若图甲中U形管A液面高度差有变化明显，U形管B液面无变化，故障可能是 。 (5)寒冷的冬天有的家庭会使用电热毯取暖，利用的是电流的 效应，使用时电热毯热了而与之相连接的电源线却不热，原理是 。 6．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，小军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（R1<R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。 （1）实验中通过 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少； （2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，电路中将两根电阻丝串联的是控制 相等； （3）在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球 与 （选气球字母标号）的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系； （4）甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里， （选填气球字母标号）气球相通的电阻丝产生的热量最多； （5）电烘箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路中电阻丝的长度来实现的。由上述实验可知：低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要 （选填“长”或“短”）一些。 7．（23-24九年级上·江苏常州·期末）小明“探究不同物质吸热升温的现象”，实验装置如图所示。 （1）实验中应量取 （质量/体积）相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧瓶中； （2）实验中，用相同规格的电加热器加热甲、乙两种液体，使它们温度升高，可以通过比较 （升高的温度/加热时间）来比较它们吸收热量的多少； （3）根据实验测得的数据，分别描绘出甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，分析可知 （甲/乙）的吸热本领更强； （4）然后，小明为了研究“电流产生的热量与哪些因素有关”，将烧瓶内甲中的电阻换成小于乙中的电阻。通电 5min 后，比较烧瓶中温度计的示数，发现b温度计示数升高得高，由此可初步得出结论：当 和通电时间相同时， 越大，电流通过导体时产生的热量就越多。 8．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）学校物理探究小组进行了以下三个热学实验： （1）用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，该实验须控制食用油和水的 相等，实验中需要记录的物理量有“温度计升高的示数”和“加热时间”，其中用 反映物质吸热的多少。 （2）用图乙装置探究不同燃料完全燃烧放出的热量时，以下物理量中需要控制相等的有 （填序号）①水的质量  ②燃料的质量  ③加热时间 该实验过程中除了测出水的初温外还需要测出 。 （3）用图丙装置探究影响电流热效应的因素，A、B两烧瓶内煤油的质量及初温均相同，闭合开关，通电2min温度计2的示数变化更大，据此可初步得出结论： 该小组小明同学又找来一套完全相同的装置（煤油的质量也相同），用两套装置同时进行实验，小明发现两套装置阻值相同的烧瓶中，煤油升温快慢不同，而且升温较快的那套装置，滑动变阻器接入的阻值较小，根据此现象， （选填“能”或“不能”）初步得到电热与电流的关系。 9．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示的实物电路，甲乙两锥形瓶中分别装有质量相等的液体和电阻，可以完成以下实验： （1）探究电阻对电流热效应影响的实验中，两锥形瓶中的电阻。 ①实验中两锥形瓶装有的液体种类 （选填“相同”或“不同”）； ②实验的研究对象为 （选填“或”、“和”），闭合开关一段时间后， 瓶中液体温度升高较多； ③上述实验现象还可以验证电功的大小与 的关系。 （2）探究不同物质吸热升温现象的实验中，两锥形瓶中所选电阻的阻值 （选填“相同”或“不同”），可以通过观察 来反映不同液体的比热容一般不同。 10．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验装置。 (1)将、两电阻串联在电路中，目的是 ；两电阻产生热量的多少可以通过观察 来比较； (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间后，可以得出结论： ； (3)家用电暖器，发热管热的发红，而串联的电线却不怎么热，主要是因为发热管的 比电线的大； (4)完成上述实验后，小明同学受到启发，对装置进行改造，准备探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，A、B两个电阻丝的电阻应该是 （选填“相同”或“不同”）的； (5)两个烧瓶中分别加入初温相同、 相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 11．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）在探究影响电流热效应因素的活动中，小明用电阻分别为和的两段电阻丝，研究电流的大小、电阻和时间对产生热量的影响。 （1）实验中应将这两段电阻丝分别浸没在 和初温都相同两瓶煤油中； （2）实验中通过 来比较电阻丝产生的热量的多少； （3）如图所示，将两段电阻丝串联后接入电路，这是探究 对产生热量的影响。工作一段时间后， （A/B）瓶中温度计示数高； （4）研究电流大小对产生热量的影响时，小明将和并联后接入电路，工作相同时间。此过程中，通过电流大的电阻是 ，产生热量多的电阻是 。小明的这一做法可行吗？说明你的理由。答： （可行/不可行）理由： 。 12．（23-24九年级上·江苏淮安·期末）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置图局部， 两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1） 图甲装置是为了探究电流产生的热量与 的关系。 （2） 图乙装置R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比Q1:Q2= 实验时电阻 R3与R2的阻值 （选填“一定”或“不一定”）相同。 为了使左右两个 U形管内液面高度差更明显， R3应选用 （选填2Ω、5Ω或 10Ω）。 13．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）如图所示是某实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。他们猜想：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，于是就利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，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形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 （1）实验中是通过观察U型管中液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化，在初中物理学习中研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例中采用研究方法与此相同的是 ； A．探究电流与电压、电阻的关系    B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 （2）探究电热与电阻的关系。应选用 组合，并将它们 接到电源两端进行实验； （3）探究电热与电流的关系。选用乙、丙组合，并将它们串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现 装置U型管中液面高度变化较大。 14．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）在探究“影响电流热效应的因素”实验中，三个烧瓶中均装有质量相等的煤油。 （1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝（浸没在煤油中），并插入一支温度计。 （2）小明先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电40s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 1.0 40 6 10 2 1.5 40 6 24 ①第1次和第2次实验中的煤油升温所吸收的热量之比为 ； ②电阻和通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越 ； （3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻丝与图甲中的烧瓶电阻丝 （选填“串联”或“并联”）； （4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻丝与图甲中的烧瓶中的电阻丝 ，（选填“串联”、“并联”或“串联、并联均可”）。并将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水，水和煤油吸热的多少是通过 （选填“温度计示数变化”或“通电时间”）来反映的。 15．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图所示是“探究电流热效应的因素”的实验装置。 （1）在A、B两瓶中装入质量和初温均相同的液体，瓶中液体通常会选择“煤油”而不选择“水”，理由是 ； （2）R1、R2采用如图所示连接方式的目的是控制 和通电时间相等。下列实验中用到的研究方法与此相同的有 ； A．研究声音的产生时，在鼓面上放些绿豆 B．研究重力势能与质量的关系时，看木桩下陷深度 C．认识电流时，通常用水流类比电流 D．研究电流与电阻的关系时，保持电阻两端电压不变 （3）闭合开关，一段时间后B瓶中温度计示数高，说明通电导体产生的热量与 有关，滑动变阻器滑片P向右调节后，发现A、B瓶中液体温度升高速度变快，说明说明通电导体产生的热量与 有关； （4）如果想用该装置来探究水和煤油的吸热能力，则需要做两处调整： ① ；② 。 16．（22-23九年级上·江苏盐城·期末）小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小：    （1）通过观测 来比较电阻丝产生热量多少，这种研究物理问题的方法叫 。为让烧瓶内液体温度升高得快些，应选用 （煤油/水） ； （2）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在 和通电时间相同时， 越大，导体产生的热量越多； （3）在不改变电路连接方式的情况下，本套装置可以探究电功和 关系，但要添加 表才能完成探究； （4）聪明的小明想将乙烧瓶中换等质量的盐水，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验。你觉得是否可以，说出理由 。 17．（22-23九年级上·江苏宿迁·期末）为了探究通电导体放出的热量与哪些因素有关，小明设计了如图所示的电路，图中R1>R2。 （1）实验准备环节中，在两个烧瓶中倒入质量相等且初温相同的煤油。实验中通过比较温度计升高的温度来反映电阻丝放出热量的多少，这种研究方法叫 ； （2）本实验中为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于 ； （3）该实验将R1和R2串联，目的是控制 和通电时间相同； （4）实验中，小明发现甲烧瓶中温度计的示数升高的快。则可得出的初步结论是： 。    18．（22-23九年级上·江苏泰州·期末）小明和小华分别用图甲和图乙所示装置探究影响电流热效应的因素： （1）如图甲小明将两电阻丝（R甲>R 乙）串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 相等。实验过程中电流产生热量的多少是通过比较 （选填温度计示数的变化或加热时间）来反映的。 （2）小华用图乙所示装置来探究影响电流热效应的另一因素，将另一个电阻丝C与烧瓶内一个电阻丝B并联，并置于烧瓶外，目的是改变烧瓶内电阻丝B中的 大小。小明用图甲所示装置也可通过调节 来实现这一目的，选用 （选填甲或乙）图装置可以不需要测量通电时间。 19．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）为了探究影响电热的因素，小伟先设计了如图所示电路，烧瓶中盛有一定质量的煤油，R甲>R乙。 （1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于： ； （2）通电一段时间后，比较两烧瓶 （选填“温度计的示数”或“加热时间”），则可以探究出电热与 的关系。观察发现甲烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越 ，产生的热量越多； （3）本实验通过以两金属丝串联的方式，控制 和 相同；还因为导体产生的热量不易直接观察，便把导体产生热量的多少转换为 ，为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是煤油的 、 相同； 20．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）小刘同学学习了焦耳定律后找来两根相同的电阻丝，用如图所示装置探究甲、乙两种液体的吸热能力。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 液体甲 200 10 5 60 液体乙 200 10 5 50 （1）实验中，应取 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体进行实验； （2）实验中，不能直接测量到液体吸收热量的多少，本实验采用 （选填序号）间接反映液体吸收热量的多少； A．通电时间                         B．温度计示数的变化 （3）表中是小刘同学做的某次实验数据，分析可知， （选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强；液体甲和液体乙的比热容之比为 ； （4）若在甲、乙两瓶中装入初温、质量均相同的水，使甲、乙两电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与 的关系。 学科网（北京）股份有限公司 $$