期末复习《焦耳定律》实验题专练B卷2024-2025学年人教版物理九年级（全一册）

期末复习《焦耳定律》实验题专练B卷 一、实验题 1．（1）如图甲所示是小冉同学比较“A、B两种液体吸热升温现象”的实验装置。 ①小冉应选用初温和 （选填“质量”或“体积”）相同的A、B两种液体，并用两支规格相同的电热棒进行实验，实验中通过 （选填“加热时间”或“升高温度”）来比较液体吸收的热量； ②如图乙所示是小冉根据实验数据画出两液体温度随加热时间变化的图像。由图像可知，加热过程中温度升高较快的是 （选填“A”或“B”）液体； （2）如图所示是小莉同学探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两烧瓶中煤油的质量和初温均相同，且电阻丝的阻值R1<R2； ①该实验装置是为了探究电流产生的热量与 （选填“电流大小”、“通电时间”或“电阻大小”）的关系； ②闭合开关，通电一段时间后，观察到乙烧瓶中温度计的示数比甲烧瓶中温度计的示数高； ③由此可得出结论：当电流和通电时间相同时，导体电阻越大，电流产生的热量越 （选填“多”或“少”）；该实验用到的物理探究方法有 法（选填“控制变量”或“等效替代”）和转换法。 2．用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置（图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两U形管内液面是相平的）。 （1）如图所示的器材是探究电流产生的热量和 有关； （2）若流经甲容器的电流为2A，那么通电3min，乙容器内电阻产生的热量为 J； （3）小童发现：白炽灯工作时灯丝热得发红，而连接灯泡的导线却不怎么发热，其原因是： 。 3．阅读短文，回答问题： 电饭锅中的磁钢限温器 电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度。 感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示。 磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑。感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底。 煮饭时用手按下按钮开关，通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热。当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起。    （1）电饭锅煮饭时，电能主要转化为 能； （2）按键未按下时，弹簧 （有/没有）弹性势能； （3）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性突然减小的是在：( ) A．按下按键时    B．加热升温过程中    C．按键跳开时    D．降温过程中 （4）下列说法错误的是：( ) A．煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC属于费力杠杆 B．饭煮熟后，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于省力杠杆 C． 与连接的铜导线相比，加热元件的材料应具备的特性是电阻较大，熔点较高 D．永磁体下落过程中，感温磁钢对永磁体没有磁力的作用。 （5）小明发现用该电饭锅烧开水，当水沸腾时电饭锅的按键没有跳起，原因是 。 4．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，且里面都有一段电阻丝。用一个电阻与其中一个容器内的电阻丝并联，将透明容器与装有适量红墨水的U形管相连，利用U形管中液面 的变化来反映密闭空气温度的变化。由图可知，在 和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多。 5．在探究“影响电流热效应的因素”实验中： （1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较 ，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是 ． A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它 B．探究电流与电压、电阻的关系． C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻． 实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是 ． （2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，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 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流 ，其产生的热量 ． （3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 （选填“串联”或“并联”）． （4）小明提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中 （选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成 ．水和煤油吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）． 6．利用如图所示的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。 【进行实验与收集证据】装置中电阻丝的阻值应 （选填“相等”或“不相等”），实验中用 来反映液体吸收热量的多少。按照下表中的数据，请计算出煤油的比热容是 J/(kg·℃)。 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 煤油 150 20 10 50 水 150 20 10 35 【分析论证】分析数据可知，质量相同的煤油和水升高相同的温度，需对 加热更长时间，说明 吸热能力强。 【拓展】 （1）夏天，海边昼夜温差变化小，这是因为水的 大。 （2）在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，接入阻值不同的电阻丝，此装置就可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系。 7．小阳为了探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，他连接了如图所示的电路进行实验，图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，以及阻值不等的电阻丝R1和R2。主要实验步骤如下： ① 如图所示，将装有R1的烧瓶连入电路，闭合开关，同时开始计时，通电时间为2min 时，停止计时，断开开关，记录相关数据。 ② 用装有R2的烧瓶替换装R1的烧瓶连入电路，闭合开关，同时开始计时，通电时间为2min时，停止计时，断开开关，记录相关数据。 （1）该实验中，通过 反映电流通过导体产生热量的多少； （2）小阳实验步骤中存在的问题是 ； （3）针对小阳实验步骤中存在的问题，请你写出改进的方法。 (可画图辅助说明) 8．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 U 形管相连，接入电路。 （1）图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置。 （2）实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例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 C．研究光的传播时，引入“光线”            D．探究电功率与电压、电流的关系 （3）由图乙所示，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻 在10s内产生的热量是 J。 9．如图所示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。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气。闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。 （1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是 ； （2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中通过观察U形管中 来体现甲、乙容器内空气温度的变化； （3）通过对比观察， （选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多，由此可知，在电阻和通电时间相同时， ，导体产生的热量越多。 10．如图是探究“影响电流热效应的因素”实验装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。 （1）若要探究电热与电流的关系应选用 （填“甲”或“乙”）图，通过该图可得出结论：当电阻相同时，电流 ，产生的电热越多； （2）容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用 （填“甲”或“乙”）图的结论来解释。 11．如图是探究“影响电流热效应的因素”实验装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。 (1)通电一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通 反映出来的。 (2)容器内电阻丝热得发红时，与之连接的导线不热，可以用 （“甲”、“乙”）图结论来解释。 (3)乙图可用来研究电热与 的关系。相同时间内，左右容器内产生的热量之比为 。 12．小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用图所示的实验装置.请仔细观察甲、乙两图. （1）实验是通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少. （2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流听过电阻丝产生的热量与 的关系. （3）乙图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系. （4）通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是 . 13．（1）电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做 。 （2）探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关？如图所示，将开关闭合一段时间t发现与电阻10Ω相连的U形管中液面升高的多，这表明，在电流和通电时间相同时， 越大，电流产生的热量越多。如果要研究电热的多少与电流大小的关系需要进行的实验操作是：    （3）电能转化为 能的过程就是电流做功的过程，电流做功的多少跟电流的大小、 和通电时间的长短都有关系。 14．小轩同学“在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如下图所示的实验装置。 (1)你认为甲图所示的装置是用来研究电流产生的热量与 的关系； (2)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的 越大，电阻产生的热量越多； (3)该实验采取的探究方法是 （答出一种即可）； (4)按照图甲的实验装置进行实验，发现随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均逐渐上升，这表明在电阻和电流相同时， 越长，电阻产生的热量越多； (5)我国在超导体研究方面已居世界领先水平，假如人们已研制出常温下的超导体，在电炉丝、输电导线中，适合用超导材料制作的是 。 15．在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验时： （1）为探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”，小明首先设计了如图甲所示的实验电路，装置中将甲、乙()两电阻丝串联，其主要目的是 ；通电一段时间后，发现装有电阻丝的煤油瓶中温度计的示数升高得多一些，这说明：在其它条件相同时， 越大，电流产生的热量越多。小明还想用如图甲所示的电路探究“电流产生的热量与电流大小的关系”，必须增加的测量工具是 ； （2）实验结束后，小明发现用电阻丝对煤油加热时，观察温度计示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他提出了如下改进的设想： 设想一：将煤油换成水来做实验； 设想二：通过加热空气来做实验。 ①根据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为断定的依据是 ； ②利用设想二，他们设计了如下的实验：在两个透明的容器中密闭了等量的空气，通过两U型管中液面的高度差来反映密闭空气吸热的多少，那么设计乙图装置的目的是探究电流产生的热量与 的关系。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 质量 加热时间 A 电阻大小 多 控制变量 【详解】①[1][2]我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（不同物质密度不同，根据m=ρV，体积相同的不同物质质量不同）；根据转换法，用两支规格相同的电热棒进行实验，实验中通过加热时间来比较液体吸收的热量。 ②[3]根据图乙可知，加热相同时间，温度升高较快的是A液体。 （2）①[4]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。图丙中，两电阻串联，通过两电阻的电流相等，通电时间也相等，而电阻丝的阻值R1<R2，该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系。 ③[5][6]电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的煤油吸收不同的热量，根据有 煤油温度升高的越大，说明电阻丝产生热量越多，故由温度变化确定产生的热量多少；根据②可知，闭合开关，通电一段时间后，观察到乙烧瓶中温度计的示数比甲烧瓶中温度计的示数高，说明R2产生的热量多，由此可得出结论：当电流和通电时间相同时，导体电阻越大，电流产生的热量越多；该实验用到的物理探究方法有控制变量和转换法。 2． 电阻大小 7200 见解析 【详解】（1）[1]如图所示的两电阻串联，通过两电阻的电流相等，通电时间相等，所以图中器材是研究电流产生的热量和电阻大小的关系。 （2）[2]若流经甲容器的电流为2A，两电阻串联，通过两电阻的电流相等，那么通电3min，乙容器内电阻产生的热量为 （3）[3]白炽灯和导线是串联的，电流和通电时间相等，由，电阻越大，产生的热量越多，白炽灯的电阻远大于导线的电阻，所以在相同时间内，白炽灯热的发红，而连接灯泡的导线却不怎么发热。 3． 内 有 C D 标准大气压下，水的沸点低于103℃ 【详解】（1）[1]电饭锅工作时，消耗了电能，得到了内能，所以电饭锅工作过程是电能转化为内能的过程。 （2）[2]根据电饭锅的原理可知，感温磁钢及其外套由弹簧支撑，所以弹簧处于压缩状态，即发生弹性形变，所以此时弹簧具有弹性势能。 （3）[3]感温磁钢的磁性受温度的影响，随温度升高，磁性减弱；在温度达到一定值时，其磁性急剧减弱，由于电磁铁受到的重力大于磁力和弹力之和，感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热。所以感温磁钢的磁性急剧减弱是在按钮开关跳起时。 故选C。 （4）[4]AB．煮饭时用手按按钮开关，动力作用在A处、阻力作用在C处，支点在O，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，动力作用在C处、阻力作用在B处，支点在O，所以动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故AB正确，不符合题意； C．电饭锅加热元件，工作时会放出较多的热量，致使温度升高很多。根据焦耳定律可知：电饭锅的发热体需要较大的电阻，所以必须是电阻较大、熔点较高的材料，故C正确，不符合题意； D．当感温磁钢的温度达到一定值时，其磁性急剧减弱，使得产生的磁力小于重力，永磁体下落，由图甲可知这个温度值为103℃；在下落的过程中，永磁体有磁性，对感温磁钢还有磁力作用，故D错误，符合题意。 故选D。 （5）[5]标准气压下水的沸点为100℃，由图甲可知，当温度达到103℃时，感温磁钢失去磁性按钮开关跳起，故用此电饭锅烧水，水沸腾后温度没有达到103℃，按钮开关不会自动跳起。 4． 高度差 电阻 电流 【详解】[1]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U形管液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 [2][3]在容器右侧的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，这样使左侧的电阻在干路，右侧的电阻在支路，由于干路电流大于支路电流，所以左侧电阻的电流大于右侧电阻的电流；电阻和通电时间一定，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流越大，电阻产生的热量多。 5．（1）温度计示数变化；A；煤油的比热小； （2）越大；越多； （3）B；串联； （4）A；水；加热时间． 【详解】试题分析：（1）①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．这种方法是转换法． ②煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，实验效果比较好． （2）由表格数据分析，在通电时间和电阻一定时，观察温度变化量和电流的关系． （3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小． （4）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，根据温度变化量来判断比热大小． 两个烧瓶内的电阻相同，并联在同一电压下，产生的热量相同，水和煤油吸收热量多少用加热时间来反映． 解： （1）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．温度计示数变化越大，电流产生的热量越多．这是转换法． A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它，这是把力转换为物体的形变或运动状态的变化，是转换法，符合题意． B．探究电流与电压、电阻的关系，探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，这是控制变量法．不符合题意． C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，总电阻和两个串联电阻的效果是相同的，是等效替代法．不符合题意． 煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，温度计示数变化明显，实验效果比较好． （2）由表格数据知，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多． （3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小．由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联． （4）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，所以选择A烧瓶，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，电流产生热量相同，并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水． 水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映． 故答案为（1）温度计示数变化；A；煤油的比热小，吸收相同的热量，温度变化比较大；（2）越大；越多；（3）B；串联；（4）A；相同质量的水；加热时间． 【点评】用同一个实验装置可以探究电流产生热量多少跟影响因素之间的关系，也可以探究不同物质比热不同，但是都是采用控制变量法和转换法来进行的． 6． 相等 加热时间 2.1×103 水 水 比热容 电阻 【详解】[1][2]图中两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，要控制相同时间两电热丝放出的热量相同（两液体吸热才能相等），实验中选用的两根电阻丝的阻值应相等；根据转换法，实验中，用加热时间（通电时间）间接反映液体吸收热量的多少。 [3]加热10min，水升高的温度为 Δt水=35℃-20℃=15℃ 煤油升高的温度为 Δt煤油=50℃-20℃=30℃ 水和煤油的质量相同，相同时间内吸收的热量相同，根据c=可知，煤油的比热容是 c煤油== ×c水== [4][5]由表中实验数据可知，质量均为150g的煤油和水，都加热10min时，水和煤油吸收的热量相等，水的温度升高了15℃，煤油的温度升高了30℃，若要让水升高的温度与煤油相等，则需继续对水加热；当升高相同的温度时，水加热时间长，吸收的热量多，说明水的吸热能力比煤油强。 （1）[6]水的比热容较大，白天，在相同的吸热条件下，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以海边昼夜温差较小。 （2）[7]两电阻串联，则两电阻中的电流相等，通电时间也相同。接入阻值不同的电阻丝给质量和初温都相同的煤油加热，根据温度计示数的变化判断电阻产生热量的多少，则此装置可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。 7． 温度计示数变化 没有控制通过R1和R2的电流大小相等 将两个电阻串联接入电路中 【详解】（1）[1]实验过程中用转换法来表示电阻产生热量的多少，即通过观测温度计的示数反映导体产生热量的多少。 （2）[2]小阳在实验时只更换阻值不同的电阻，根据欧姆定律可知，电路中的电流也发生变化，所以小阳的问题是没有控制前后两次的电流相同。 （3）[3]为了使通过两电阻的电流相同，可以将两电阻丝串联接入电路，闭合开关，通电一段时间后记录温度计示数变化的情况。如图所示： 8． 电流 电阻 U型管液面高度差 BD 2 200 【详解】(1)[1][2]由题图可知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系； (2)[3][4]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过U型管液面高度差的变化来反映。采用的是转换法； A．探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；故A项不符合题意； B．用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；故B项符合题意； C．研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；故C项不符合题意； D．在探究电功率与电压、电流的关系时，电灯功率大小的比较通过灯泡亮度的变化来显示，采用的是转换法；故D项符合题意 (3)[5]由题图可知，电流表选择的是0～3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A； [6]右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是： 。 9． 使左右容器内导体的电流不相等 液面的高度差 甲 电流越大 【详解】（1）[1]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。 （2）[2]实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，像这种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。 （3）[3][4]由图知，A管的液面高度差比B管的液面高度差大，说明甲容器中气体膨胀程度较大，温度上升得较高，因此甲容器中电阻产生的热量较多；两个电阻的阻值相同，通电时间相同，但电流不同，通过甲的电阻的电流大。由此可得：在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多。 10． 乙 越大 甲 【详解】（1）[1]要探究电热与电流的关系，应控制电阻和通电时间相同而电流大小不同，乙图左侧电阻接在干路上，右侧电阻接在支路上，电流大小不同，故可用乙图探究电热与电流的关系。 [2]由图乙可知，左侧电流更大，左侧管内液柱上升高度更高，故可得出结论：在电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的电热越多。 （2）[3]容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，是因为电阻丝和导线的电流相同，但电阻丝的阻值比导线的阻值大很多，在相同时间内产生的热量更多，即电热与电阻有关。图甲中两电阻串联，电流和通电时间相同，右侧电阻丝阻值更大，管内液面上升高度更高，说明电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，故可用甲图解释容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热这个问题。 11． U形管内液面高度变化 甲 电流 2:1 【详解】(1)[1]电流产生的热量不易直接测量，根据转换法，在实验时，通过对等量的空气加热，根据气体的热胀冷缩，产生的热量越多，气体膨胀程度越大，U形管内液面高度变化越大。 (2)[2]由甲装置可知，两个盒中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，而两电阻丝的阻值不同，研究的是当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系，容器内电阻丝热得发红时，与之连接的导线不热，电炉丝电阻较大，导线电阻非常小，电流和通电时间相同，电炉丝产生热量多。 (3)[3][4]装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，由串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等，所以左边电流大于右下电阻电流，根据控制变量法，可用来研究电热与电流的关系，根据并联分流可知，左边电流是右下电阻的两倍，电阻都是5Ω，时间相同，根据Q=I2Rt可知，左右容器内产生的热量之比为2:1。 12． 液面高度差 电阻 电流 气密性不好 【详解】（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U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法； （2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；由甲图所示的实验现象可以得到的结论是：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多． （3）在乙电路右边容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，则通过右边容器内电阻的电流与左容器内电阻的电流不同，电阻相同，可以探究电流产生的热量与电流大小的关系； （4）通电一段时间，其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气，气密性不好． 13． 电流的热效应 电阻 见解析 其他形式 电压的高低 【详解】（1）[1]电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。 （2）[2]电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究时运用了控制变量法；图中两电阻串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，电阻越大产生热量越多，液面越高。 [3]如果要研究电热的多少与电流大小的关系，需要变成电阻相同，电流不同，故实验操作是：左边装置中放一个5Ω的电阻，在右边容器中装一个5Ω的电阻，再在右边容器外面并联一个5Ω电阻。 （3）[4][5]电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间的长短有关。 14． 电阻 电流 控制变量法 通电时间 输电导线 【详解】(1)[1]由图甲知，两阻值不同电阻串联，通过两电阻的电流相同，故探究的是电流产生的热量与电阻的关系。 (2)[2]由图乙知，右侧两相同的电阻并联后再与左侧相同的电阻串联，则通过左侧电阻的电流比通过右侧容器内电阻的电流大，左侧U形管液柱的高度差大于右侧形管液柱的高度差，故可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。 (3)[3]影响电流热效应的因素有：电阻、电流的大小和通电时间的长短，在探究其中一个因素对电流热效应影响时，保持另一个因素不变，故此实验应用了控制变量法。 (4)[4]随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均逐渐上升，则说明电流的热效应与通电时间的长短有关，则在电阻和电流相同时，通电时间越长，电阻产生的热量越多。 (5)[5]电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为电能，根据可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗的电能为零，便可提高传效率。 15． 控制电流和通电时间相同 电阻 秒表 水的比热容大，相同条件下吸热升温更慢 电流大小 【详解】（1）[1]闭合开关，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，所以装置中将R甲、R乙两电阻丝串联，其主要目的是控制通过电阻的电流和通电时间相同。 [2]实验中，两煤油瓶中煤油的质量相同，甲电阻小于乙电阻。通电一段时间后，发现装有R甲电阻丝的煤油瓶中温度计的示数升高得多一些，说明甲电阻丝放出的热量较多，表明：在其它条件相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。 [3]如图甲所示的电路探究“电流产生的热量与电流大小的关系”，根据控制变量法可知，需控制电阻和通电时间相同，改变电路中电流的大小，所以必须增加的测量工具是秒表。 （2）①[4]为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水做实验，主要是由于煤油的比热容小于水的比热容，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油温度变化更明显，耗时更短，由此断定设想一是错误的。 ②[5]丙图中右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，容器中的电阻的阻值相同，串联电路各处电流相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过右侧中电阻的电流小于通过左侧容器中电阻的电流，所以设计丙图的目的是探究电流产生的热量与电流的关系。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$