2025年中考物理第二轮实验题专训：焦耳定律的探究

2025年中考物理第二轮实验题专训：焦耳定律的探究 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，三个密闭容器内的电阻如图所示、、，三个容器串联，在丙容器的外部将一个的电阻和并联。本装置中我们可以通过观察 来反映电阻丝上产生的电热，这种实验方法叫 （填“控制变量法”或“转换法”）。通电后，想要比较电热和电阻的关系，我们可以选取 两个装置来比较：想要比较电热和电流的关系，我们可以选取 两个装置来比较；在通电相同时间下，三个容器中产生的热量之比为 。    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U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U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U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B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在 两个接线柱上即可。 3．如图，探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”实验． (1)该实验是通过观察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)由乙图实验表明： ． (3)若通电一段时间后，发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变，出现该现象的原因可能是 ． 4．如图所示的三个探究实验。 （1）通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有 （填写图号）；三个实验除了图中器材还都需要测量工具 ； （2）小明如图丙所示正确操作，验证“电流的热效应与电阻大小关系”的正确结论，支持该结论的实验现象是 ； （3）下列现象可用比热容知识来解释的是 。 A．金属勺装有塑料手柄 B．沙漠地区昼夜温差较大 C．夏天在教室洒水，感到凉爽 5．如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。 （1）图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与 的关系； （2）图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图乙中两U形管内液面上升高度相同，则故障可能是 。排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下， ，产生的热量越多； （3）为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻R5换为阻值 （选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻。 6．为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度． (1)实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制 相同； (2)给图中的装置通电一段时间后，切断电源．根据铜丝和镍铬合金丝的电阻大小以及观察到的 ，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系． 7．根据如图甲、乙、丙、丁、戊所示的五个探究实验装置图回答以下问题： （1）甲、乙是小杨在常温下分别探究“冰和蜡烛熔化特点”的实验装置。两装置中采用“水浴法”加热的优点是 ；甲装置不用酒精灯加热优点是 ；实验中，热只能自发地由酒精灯的火焰传递给水，却不会反过来传递，说明能量的转移具有 性； （2）丙图是小刘完成“探究物质吸热升温的属性”实验装置。实验中，沙子升温比水快，说明 的比热容大。关于该实验的变量控制包括：采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离，相同的烧杯）、 相同； （3）丁图是小张完成“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验装置。实验前左边装置中烧杯里水质量为200g，燃烧皿里酒精质量为4g，则实验前右边装置中燃烧皿里碎纸片质量为 g。若酒精完全燃烧放出的热量有30%被水吸收，烧杯中水的温度升高了30℃，酒精的热值为 J/kg；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （4）图戊是小王完成“探究影响电流热效应的因素”实验装置。小王是准备探究电流通过导体产生的热量多少与 的关系； （5）在丙、丁、戊三个实验中，通过比较温度计升高的示数来比较被加热物体吸热多少的实验有 个。 8．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，透明容器中密封着初温和质量相等的空气，与之相连的U形管中液面高度如图所示。 （1）图甲装置可探究 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差更大； （2）图乙装置可探究 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= 。电阻丝R3的主要作用是使电阻R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”），R1和R2的阻值 （选填“一定”或“不一定”）相同； （3）图乙中，若通电一段时间后发现右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管液面高度差几乎不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 ； （4）图乙中，若通电一段时间后发现左侧U形管的液面高度差逐渐变大，但右侧U形管液面高度差不变，经检查是电路故障引起的。则可能的原因是 。 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 9．在“探究电流产生的热量跟什么因素有关”的实验中： （1）进行猜想时，阳阳发现了平时烤火过程中，电烤炉的电阻丝和与它相连的导线是串联的，电阻丝的温度很高而导线温度很低。请你根据阳阳发现的现象提出自己的猜想：电流通过导体产生的热量跟 有关； （2）阳阳设计了如图所示的装置，该装置在接通电源后，瓶内的空气被加热后膨胀，使U型管中的液面发生变化，通过观察U型管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝产生的热量多少。这种探究方法称为 ； （3）要探究电流产生的热量与电流的关系，应该选用如图所示的 实验装置。 10．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．烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，电阻丝的阻值RA>RB． （1）实验中采用这种电路连接方式的目的是 ；电流产生热量的多少通过 体现出来的． （2）闭合开关后，发现甲瓶中温度计的示数上升较快，由此得出的实验结论是 ． （3）小华提议将该装置改装成“比较水和煤油的吸热升温的属性”的实验．若保持甲瓶的器材不变，还需将乙瓶中的 （写出具体的操作方法），加热通电一段时间后，比较温度计升高的示数，来比较不同物质的吸热升温的属性． 11．在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”时，小明利用如图甲所示电路（R1＝R2＞R3）进行实验，用图乙所示红外线测温仪的示数，来反映电流通过导体时产生热量的多少。 （1）小明猜想：在相同时间内电流通过导体时产生的热量与电阻大小有关，下列能支持他猜想的现象是 （填字母）； A．接线板上接入的用电器越多，接线板上导线越容易发热 B．电炉工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 （2）探究导体产生的热量与电阻的关系时，只闭合开关S1，发现R1的温度快速升高，R3的温度无变化，故障原因可能是 （测温仪功能完好）。排除故障后继续实验，收集到数据如下： 电阻 测温仪示数/℃ 通电前 通电20s 通电40s 通电60s R1 15.3 23.8 29.8 32.5 R3 15.3 19.6 23.1 25.2 分析数据得出：在电流相同、通电时间相同时，电阻越大，电阻产生的热量越 ； （3）探究导体产生的热量与电流的关系，需闭合的开关是 ，并同时测量电阻 的温度。 12．（1）如图甲所示，在“探究光反射时的规律”的实验中，白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，入射光线与平面镜的夹角为50°，则反射角大小为 ；若将ON右侧纸板F沿ON向后转动，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光线； （2）用调节好的天平称量石块的质量，测量结果如图乙所示，则石块的质量为 g。接着在量筒中倒入40mL的水，用细线栓住石块并放入量筒中后，量筒中的水面如图丙所示，计算出石块的密度为 kg/m3； （3）如图丁所示，这是“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。通电一段时间后 （选填“左”或“右”）侧U型管液面高度变化更大，由此可以得出结论：在电流和通电时间相同时，导体的 越大，产生的热量越多。 13．某小组同学猜想电流通过导体产生的热量跟下列因素有关： 猜想A: 与电流有关； 猜想B: 与电阻有关； 猜想C: 与通电时间有关． 可供选择的实验器材有：稳压电源、10Ω电阻、5Ω电阻和开关各一个，导线若干；还有六个如下图所示的实验装置，透明容器内电阻丝的阻值分别为5Ω、5Ω、10Ω、10Ω、10Ω、15Ω． (1) 小刚同学设计了如下图所示的电路，则他是为了探究猜想： （真字母即可） (2) 同组的小明设计了另外一种电路如下图所示，请你对比小刚的方案对小明的方案进行评估：（各写一条） 优点： 缺点： (3) 为了完成这一猜想，请你帮他设计出实验表格，表格中要有必要的信息 ． (4) 实验中大家观察到所选择的实验装置中U形管两边液面高度差各不相同，请你根据该实验现象写出相应的实验结论： ． 14．小明要用图所示的实验器材探究电流一定时，电流热效应与电阻的关系．其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同． (1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整 ． (2)电流产生热量的多少不易直接测量．因此，在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的．象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”．这种方法在物理学的研究中经常用到，请你举一个实例 ． (3)在这个实验中，除了控制电流一定外，还要控制的量有 ． (4)在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则 瓶内温度计的示数升高的多． (5)如果瓶内液体可以选用水或煤油，为使实验现象明显些，应选择 来进行实验． 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，与 （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）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，则左侧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”）。 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 《2025年中考物理第二轮实验题专训：焦耳定律的探究》参考答案 1． U形管两侧液面高度差 转换法 甲、乙 甲、丙 4∶8∶1 【详解】[1][2]电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，三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形管两侧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。 [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。探究电热和电阻的关系时，根据控制变量法，应控制加热时间以及通过两电热丝的电流大小相等，甲、乙两个装置，根据串联电路电流的规律，通过两电阻丝的电流相同，通电时间也相同，则容器中两电阻大小不同，故选取甲、乙两个装置来比较来比较。 [4]探究电热和电流的关系时，根据控制变量法，应控制加热时间以及电阻大小相等，甲、丙装置中，丙中两电阻并联后再与左甲中电阻串联，两容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过甲容器中电阻的电流大于通过丙中容器中电阻的电流，而通电时间相同，则应选取甲、丙两个装置来比较。 [5]设通过甲容器中电阻的电流为I，根据串联电路电流的规律，通过乙容器中电阻的电流也为I，根据并联电路电压的规律可知，丙中两电阻的电压相等，因这两个电阻相等，由欧姆定律可知，通过这两个电阻的电流相等，由并联电路电流的规律可知，通过丙中容器中电阻的电流为0.5I，根据可知三个容器中产生的热量之比为 2． 热 电阻 右 使通过R1和R2的电流不相等 变小 BD 【详解】（1）[1]电流通过导体时会产生热量，这种现象称为电流的热效应，电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，液体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映。 （2）[2]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，可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [3]左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，则右侧U形管中液面的高度差大。 （3）[4]图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻R1的电流与通过右边容器中电阻R2的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。 （4）[5]当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，因R2的阻值大于R2与R3并联的阻值，所以此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据Q=I2Rt可知，在相同时间内，电流通过电阻丝R1产生热量变少，与未发生断路时相比较，则左侧U形管中液面的高度差将变小。 （5）[6]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，要控制电阻的电压和通电时间相同，只改变电阻大小，故应将两电阻丝并联，所以将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线在BD两个接线柱之间即可。 3． 液面高度 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多 装置气密性不好 【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液面高度差的变化来反映； (2)[2]由图乙可知，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，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系．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]两根电阻丝在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个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． 4． 乙丙 秒表 R1所在装置中温度计示数变化量大 B 【详解】（1）[1]由图可知，甲实验中，物质吸收热量的多少通过加热的时间来比较，乙、丙实验中，是通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热的多少，故通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有乙丙。 [2]因为甲实验中，物质吸收热量的多少通过加热的时间来比较，所以还需要的测量工具为秒表。 （2）[3]由于R1＞R2，根据Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，R1产生的热量多，故R1所在装置中温度计示数变化量大，所以若R1所在装置中温度计示数变化量大，则可验证“电流的热效应与电阻大小关系”的正确结论。 （3）[4]A．由于金属是热的良导体，塑料是热的不良导体，为防止烫手，金属勺上要装有塑料手柄，与比热容无关，故A不符合题意； B．由于沙子的比热容较小，沙子受阳光照射时升温快，日落后沙子降温快，因此沙漠地区昼夜温差较大，故B符合题意； C．夏天在教室洒水，水蒸发吸收热量，使教室温度降低，感到凉爽，与比热容无关，故C不符合题意。 故选B。 5． 电阻 R5开路 通过导体的电流越大 小于 【详解】（1）[1]由图甲可知，两根电阻丝串联，根据串联电路电流规律可知，通过它们的电流相等，通电时间相等，电阻丝的阻值不同，因此此实验是探究电流通过导体产生的热量跟导体的电阻大小的关系。 （2）[2]由图可知，电阻丝R4和R5并联后，再与电阻丝R3串联，两U形管内液面上升高度相同，说明两个密闭容器中的电阻丝产生的热量相等，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，Q、R、t都相同，则通过R3、R4两根电阻丝的电流相同，故是电阻丝R5不通电，所以电路中出现的故障是电阻丝R5开路了。 [3]由图可知，电阻丝R4和R5并联后，再与电阻丝R3串联，由串并联电路电流的规律可知通过电阻丝R3的电流大于电阻丝R4的电流，由题意可知，电流通过R3产生的热量多，由此可知，在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。 （3）[4]为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，当通过电阻丝R4的电流不变时，增大通过电阻丝R3的电流，可以增大通过电阻丝R5的电流，所以可以减小电阻丝R5的阻值。 6． 电流和通电时间 温度上升的多少 【详解】 本实验是要研究通电导体产生热量与电阻的关系，实验中将两种电阻丝浸没煤油中，由温度表测煤油的温度，故该实验通过测量煤油升高的温度比较两种不同电阻丝的发热量，因发热量与电流、通电时间还有关系，故将两电阻串联，保持两电阻上的电流和通电时间相等． 点睛：由实验目的和实验所用的仪器可以得出实验的原理：两电阻串联保持电流相等，比较在相同时间内不同电阻所产生的热量关系，则由原理可得出答案． 7． 受热均匀 见详解 方向 水 沙子与水的质量 4 电阻 2 【详解】（1）[1]水浴法加热时，可以让试管周围同时受热，使受热更均匀。 [2]甲装置是冰的熔化，冰的熔点较低，如果用酒精灯加热，熔化过程时间太短不利于观察和记录，不用酒精灯加热优点是可以延长熔化过程的时间，便于观察和记录实验现象。 [3]热传递只能由高温物向低温物体传递热量，表明能量在转移的过程中是有方向性的。 （2）[4]加热相同时间，即吸收相同热量时，沙子升温比水快，说明水的吸热能力强，比热容大。 [5]物体吸热的多少与物体的质量、温度变化量、比热容等因素有关，这里实验的变量控制包括：采用相同的加热方法和沙子与水的质量相同。 （3）[6]比较两种燃料燃烧的放热能力，由于燃烧的速度不同，只能通过燃烧完后进行比较，故要求两种燃料的质量相同，故实验前右边装置中燃烧皿里碎纸片质量为4g。 [7]水吸收的热量为 酒精完全燃烧放出来的热量为 酒精的热值为 （4）[8]如图戊所示，两电阻串联接入电路，通电时间与电流相同，电阻不同，根据控制变量法，可以探究电流通过导体产生的热量多少与电阻的关系。 （5）[9]在丙图中相同的加热器，相同时间产生的热量相同，是通过加热时间间接反映吸热的多少，丁、戊两个实验中液体的质量与种类相同，根据可知，吸收热量的多少与温度的变化量有关，所以三个实验中，通过比较温度计升高的示数来比较被加热物体吸热多少的实验有2个，即丁、戊。 8． 电流通过导体产生的热量与电阻 右 电流通过导体产生的热量与电流 4∶1 不相等 一定 装置漏气 BD 【详解】（1）[1][2]由甲图可看出，两电阻串联，电流相同，电阻不同，故甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系．由焦耳Q=I2Rt可知，右侧电阻大，产生的热量更多，故液面高度差更大。 （2）[3]图乙中容器内两电阻相同，R2和R3并联后又和R1串联，所以R1在干路上，R2在支路上，通过R1和R2的电流不相同，所以图乙可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 [4]因为R2与R3的阻值相同，并联后电流相同，所以通过R1的电流是R2的2倍，根据Q=I2Rt可知 Q1∶Q2=4∶1 [5][6]探究电流通过导体产生的热量与电流的实验中，要使通过R1和R2的电流不同，因此电阻R3的作用是为了使R1和R2中的电流不相同，R3可以为任意值，但必须控制R1和R2的电阻一定相同。 （3）[7]通电一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，说明电路是通路，左侧U形管的液面高度不变，可能是左侧装置气密性不好，漏气。 （4）[8]实验中，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，若是由于电路故障引起的，说明左侧容器内的电阻丝没有故障，右侧容器内无电阻丝产生热量，因此可能是R2电阻丝断路、R2电阻丝短路或R3电阻丝短路，故BD符合题意，AC不符合题意。 故选BD。 9． 电阻 转换法 乙 【详解】（1）[1]电烤炉的电阻丝和与它相连的导线是串联的，即通过电阻丝、导线的电流和通电时间是相同的，根据得，电流通过导体产生的热量跟电阻有关。 （2）[2]电流产生热量多少，通过气体受热膨胀后体积的变化，从而引起气体压强的变化，导致U型管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝产生的热量多少。这种探究方法称为转换法。 （3）[3]要探究电流产生的热量与电流的关系，根据可知，应控制电阻和通电时间相同，所以应用如图所示的乙图实验装置。 10． 控制电路中电流相等 、温度计/煤油升高的温度 电流和通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多 将煤油换成等质量的水，将电阻换成与甲瓶阻值相等的电阻 【详解】探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，因电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小、通电时间的多少有关，故实验采用控制变量法研究，图中采用串联电路，因串联电路电流处处相等，开关的通断保证通电时间相等，为了反映电流产生热量的多少采用转换法，即通过煤油升高的温度体现出来的；闭合开关后，串联电路电流和通电时间相同，发现甲瓶中温度计的示数上升较快，即RA放出热量较多，又RA>RB．由此得出的实验结论是电流和通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多．小华提议将该装置改装成“比较水和煤油的吸热升温的属性”的实验．若保持甲瓶的器材不变，还需将乙瓶中的将煤油换成等质量的水，将电阻换成与甲瓶阻值相等的电阻；加热通电一段时间后，比较温度计升高的示数，来比较不同物质的吸热升温的属性． 11． B R3短路 多 S1、S2 R2 【详解】（1）[1]小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关，需要控制电流、通电时间相同，导体的电阻不同； A.接线板上接入的用电器越多，导线中的电流越大，没有控制电流相同，故A错误； B.电炉工作时发热明显，此时电炉和导线的电流、通电时间相同，电阻不同，符合控制变量法，故B正确。 故选B。 （2）[2]只闭合开关S1，发现R1的温度快速升高，R3的温度无变化，这说明R1是正常的，所以故障是R3短路。 [3]根据表格中的数据可知，在电流相同、通电时间相同时，电阻越大，测温仪的温度越高，这说明电阻产生的热量越多。 （3）[4][5]探究导体产生的热量与电流的关系时，需要控制电阻和通电时间相同，电流不同，需要把R1＝R2接入电路，则需闭合的开关是S1、S2，并同时测量电阻R2的温度。 12． 40° 不能 54.4 2.72×103 左 电阻 【详解】（1）[1]入射角为入射光线与法线的夹角，法线与镜面垂直，因此入射光线与平面镜的夹角为50°，则入射角为40°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角为40°。 [2]反射光线、入射光线和法线在同一平面内时，可同时看到反射光线及入射光线，将ON右侧纸板F沿ON向后转动，则纸板F上不能看到反射光线。 （2）[3]由题意可知，石块的质量为 m=20g+20g+10g+4.4g=54.4g [4]由题意知，石块的体积为 V=60mL-40mL=20mL=20cm3 则石块的密度为 （3）[5][6]图丁中，两电阻串联，通过的电流相同，两电阻不同，根据Q=I2Rt可知，通电一段时间后左侧U型管中液面高度差大，由转换法可知，甲容器中导体的电阻产生的热量较多，由此可知，在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。 13． A 优点：升温快，相同时间U形管液面高度差变化大，实验现象明显． 检查设备故障容易 缺点：干路中电流过大，导线温度过高，增加干路导线的负荷． 需要用的导线多，连线复杂 次数 电阻R/Ω 通电时间t 电流I U型管两侧液面高度差△h/格 电流产生的热量Q 1 10 相同 小 2 10 中 3 10 大 电流通过导体产生的热量跟电流有关 【详解】 (1) 如图所示的电路，以10Ω的电阻为研究对象，两个并联的10Ω的电阻通过的电流相同，而与另外的两个10Ω的电阻电流不同，其中干路上接入的10Ω的电阻电流最大，而与5Ω并联的10Ω的电阻两端的电压最低，所以电流最小，所以可以探究电热与电流的关系，故可探究猜想A． (2) 对比小刚的方案，小明设计的方案以并联为主，所以电路的电阻较小，所以电流较大，相同时间内产生的热量多，所以实验效果更明显，用时短，是其优点； 由于并联时电流大，干路电流更大，所以电源的负荷较大，对电源要求高，导线也容易发热，另外电路连接复杂，需要导线多，是其缺点． (3) 实验表格应包括，实验次数，研究的电阻，通电时间，电流的大小关系，U型管两侧液面高度差，电流产生的热量等项目，表格如下： 次数 电阻R/Ω 通电时间t 电流I U型管两侧液面 高度差△h/格 电流产生 的热量Q 1 10 相同 小 2 10 中 3 10 大 (4) 实验中大家观察到所选择的实验装置中U形管两边液面高度差各不相同，说明在电阻和通电时间相同时，电流产生的热量多少与电流大小有关． 故答案为 (1). A    (2). 优点：升温快，相同时间U形管液面高度差变化大，实验现象明显．检查设备故障容易        (3). 缺点：干路中电流过大，导线温度过高，增加干路导线的负荷．需要用的导线多，连线复杂    (4). 次数 电阻R/Ω 通电时间t 电流I U型管两侧液面 高度差△h/格 电流产生 的热量Q 1 10 相同 小 2 10 中 3 10 大     (5). 电流通过导体产生的热量跟电流有关 14． 见解析所示 温度计升高的温度 时间 乙 煤油 【详解】答： （1）因为电流一定，所以两电阻串联，滑动变阻器连接时按照“一上一下”的接法，如下图所示： （2）实验中通过温度计升高的示数来判断产生热量的多少，这也是物理学中常用的一种方法--转换法，例如测定物质的比热容时，通过温度计升高示数比较物质的吸热能力，还有在研究声音是由振动产生的时，将发生的音叉放入水中，激起水花； （3）由Q=I2Rt可知产生的热量多少与电流电阻和通电时间都有关，所以实验中，除了控制电流一定外，还要控制的量有通电时间．（4）甲导线是铜的，电阻很小，根据公式由Q=I2Rt可知得，在电流和时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，瓶内温度计的示数升高得越多，所以答案是乙；（5）应该用煤油，因为水的比热容大在吸收热量相同的情况下温度变化不如煤油明显． 15． 电阻 右 不相等 更小的 变小 变大 【详解】（1）[1]由甲图可知，两电阻丝串联，则通过两电阻的电流相等，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]由图甲可知，通电一段时间后，与右侧容器相连的U形管中液面的高度差较大，可得出结论，通电时间和电流相同时，电阻越大，产生的热量越多。 （2）[3]乙装置中R1和R2电阻相等，要想探究电流产生的热量和电流大小的关系，需R1和R2通过的电流不同，因此电阻R3的作用主要是通过并联分流使电阻R1和R2通过的电流不相等。 [4]为了使实验现象更明显，应使R1和R2中电流相差较大，故R3要多分一些电流，根据并联电路的分流规律可知，电阻越小，通过导体的电流越大，因此可以将R3的阻值换成更小的电阻，就可以分去更多电流，使通过R1和R2的电流差别更大，从而使产生的热量相差更大，实验现象就更明显。 （3）[5] 由于R2与R3并联时的总电阻小于R3，也小于R2，如果R3断路，则整个电路中的电阻变大，通过R1的电流变小，根据公式Q=I2Rt可知，通电时间相同时，电阻R1产生的热量减少，故左侧U形管中液面的高度差将变小。 [6]当R3断路后，R2两端电压变大，根据公式可知，通过R2的电流变大，根据公式Q=I2Rt可知，通电时间相同时，R2产生的热量增加，因此右侧U形管中液面的高度差将变大。 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 $$