2025年中考复习物理专项练习24：探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”

专项练习24：探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关” 1．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。 2．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　 　的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是　 　（填序号）； ①比较不同物质的吸热能力 ②探究电流与电压、电阻的关系 （2）闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示。表明在电流和通电时间相同的情况下，　 　越大，产生的热量越多； （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U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是：　 　。 3．如图，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．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 B．探究电流与电压、电阻的关系 C．探究电功大小影响因素时，通过灯泡亮度表示电流做功多少 （2）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”）． （3）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“温度计示数变化量”或“加热时间”）． 4．如图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，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）在图甲中，通过两电热丝的电流大小 　 　（选填“相等”或“不相等”）；用图甲装置探究的是电流通过导体产生的热量与导体 　 　的关系； （2）用图乙装置探究的是电流通过导体产生的热量与 　 　的关系； （3）实验是通过观察U形管中液面的 　 　来比较各容器中电热丝产生热量的多少。这种探究问题的方法叫 　 　法。该实验探究中还利用了 　 　法。 5．如图甲所示，在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。 （1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的　 　不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为　 　Ω，才能符合实验研究的要求； （2）某实验小组发现通电一段时间后，其中左侧U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是　 　； （3）如图乙利用该装置研究“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验，烧瓶A、B中食用油和煤油的　 　相同，烧瓶A、B中金属丝的电阻　 　（选填：“相同”或“不同”），通电一段时间后，通过　 　来比较食用油和煤油的吸热能力。（选填：“加热时间”或“温度计升高的示数”） 6．为了探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”，小鹏设计了如图所示的实验装置。两个透明容器中密封着初温、质量相等的空气，R1、R2处于密闭容器中，其中R1=5Ω，R2=R3=10Ω。 （1）只闭合开关S，可探究电流通过导体产生的热量与　 　的关系。 （2）同时闭合开关S1和S2，要探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”，应将R2更换为阻值为　 　Ω的电阻丝。 （3）更换电阻后，闭合开关S1和S2，一段时间后发现左侧U形管液面有明显的高度差，但右侧U形管液面高度相同，经检查发现是由于电路故障引起的，则故障的原因可能是　 　(写出一种即可)。 7．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，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。 （1）实验中通过观察 　 　的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 　 　（填序号）； ①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件 （2）图中U形管 　 　（选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 　 　不同； （3）如果乙装置中电阻R3发生了断路，保证电源电压和通电时间相同，与电阻R3常工作时相比较，则左侧U形中液面的高度差将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图　 　（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。 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。（乙装置中左端的电阻为R1，右端容器内的电阻为R2，容器外的电阻为R3） （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　 　 (选填"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米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R3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”)。 9．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”。（实验前“U”形管内液面是相平的） （1）图甲探究的是电流通过导体产生的热量与　 　的关系：图乙探究的是电流通过导体产生的热量与　 　的关系； （2）图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是：使通过电阻C、D中的　 　不相等； （3）由于电流产生的热量不能直接测量，因此在这个实验中是通过观察“U”形管中液面的　 　来显示容器内温度的变化，这里采用了　 　的研究方法； （4）通过对比观察图甲，　 　（填“A”或“B”）容器中导体的电阻产生的热量多。由此可知，在电流和通电时间相同时，电阻越　 　，导体产生的热量越多。 10．在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题．如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的锥形瓶中，可以对瓶中液体加热．现有如下课题： A．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系 B．探究不同物质的吸热能力 C．探究导体电阻的影响因素 （1）如果两瓶中电阻丝电阻大小相等，锥形瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题　 　．（填课题对应的字母）．该实验中，用　 　间接反映不同物质吸收的热量多少． （2）如果锥形瓶中都装有等质量的水，但电阻丝的阻值不同，则可以探究课题　 　．（填课题对应的字母）．实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越　 　． （3）在探究课题C时，选择材料、长度相同的电阻丝接入装有等质量煤油的锥形瓶中，可以用来探究导体电阻大小与导体的　 　是否有关． 11．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”，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外，五段电阻丝中b为10Ω其余均为5Ω。 （1）实验中通过观察U形管中　 　变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫　 　。 （2）其中　 　装置（选填“甲”“乙”）能够解释当家庭电路中的导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。 （3）乙装置通电一段时　 　（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。 （4）让乙装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻发热多少。此时装置是探究电流产生的热量跟　 　的关系，一段时间后电阻丝产生的热量　 　（选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”）多。 12．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）。 13．小江用图甲所示的实验装置探究“影响电流产生热量与那些因素有关”，实验中三个烧瓶都盛有相同质量的煤油。 （1）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。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）小江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 田此得出：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）小江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煤油换成等质量的水。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”）。 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．如图所示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，两个透明容器中封着初温、质量相同的空气。其中R1＝R2＝R3＝5Ω。 （1）闭合S1和S2以探究电流产生热量与 　 　的关系；电流产生热量的多少可以通过U形管左右 　 　反映出来； （2）通电一段时间后，右侧U形管液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度差变化始终不明显，经检查电路没有出现故障，则可能原因是左侧装置 　 　； （3）若将R3更换为10Ω的电阻，能否完成该实验探究？　 　； （4）若想探究电流产生热量与电阻的关系，可以采取其中一种方法是，开关S2　 　，然后将R2换成 　 　的电阻。 16．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”）。 17．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。 18．如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关，两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝、的阻值分别为，的阻值为。两人实验的电源电压相同且不变。 （1）该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的　 　 升高，压强增大，通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生　 　 的不同。 （2）小明只闭合开关，他是想要探究电流产生的热量与　 　 大小的关系，通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在　 　 和通电时间相同的情况下，　 　 越大，电流产生的热量越多。 （3）小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻与电阻交换位置，目的是控制通电时间和　 　 相同，然后同时闭合开关和进行实验，此时、的连接方式是　 　 联。 （4）若小明和小华分别在实验中加热时间相同，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，则　 　(选填“>”“=”或“<”)。 19．小虎用如图所示装置探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气。 （1）闭合开关前，应保持A、B两U形管内液面相平； （2）通电后U形管中液面高度的变化反映密闭空气的　 　的变化，下面应用了相同研究方法的实验是　 　； A.探究“杠杆的平衡条件” B.探究“光反射时的规律” C.探究“影响压力作用效果的因素” D.利用“伏安法”测量小灯泡的额定功率 （3）实验中，乙容器外部电阻丝的作用是为了使两个容器内电阻丝中的　 　； （4）甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比是　 　； （5）实验过程中乙容器外部的5Ω电阻损坏了，可以用　 　（选填“10Ω”或“100Ω”）的电阻完成实验。 20．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）乙装置中的电阻的作用主要是使电阻和中的电流　 　（选填“相等”或“不相等”）； （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　 　（选填“大”或“小”），导体产生的热量越多； （4）乙装置中，如果断路，在通电时间相同时，与没有断路时相比较，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　 　（以上两空都选填“变大”、“变小”或“不变”）． 1．【答案】（1）甲 （2）相等 （3）电阻 【解析】（1）在设计实验时应控制电阻阻值和通电时间相同，只改变电流大小。这样，通过比较不同电流下产生的热量， 探究电流通过导体产生热量多少与电流大小关系的实验 ，所以应选择的实验装置是甲图。 （2） 探究电流通过导体产生热量多少与电流大小关系的实验，应控制电阻阻值和通电时间相同，所以甲装置中R1、R2的阻值应相等。 （3）从乙图实验装置中可以看出两个电阻串联，所以两个电阻的电流相同而电阻不同，所以该装置可探究电流通过导体产生热量多少与电阻大小的关系。 综上第1空为甲；第2空为相等；第3空为电阻 【分析】本题主要考查对焦耳定律的理解和应用，以及对控制变量法的掌握。在探究电流通过导体产生热量多少与电流大小关系的实验中，需要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小。 （1）探究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”时，根据控制变量法可知，应控制通电时间和电阻不变，而只有电流不同，所以应选择的实验装置是甲图。 （2）因为图甲中R1在两个电阻R2并联后的干路上，所以通过R1的电流与R2的电流不同，所以甲装置中R1、R2的阻值应相等。 （3）另一组即乙图实验装置中，两个电阻串联，电流相同而电阻不同，该装置可探究电流通过导体产生热量多少与电阻大小的关系。 2．【答案】（1）U形管液面高度；① （2）电阻 （3）电流 （4）断路 【解析】（1）将实验中通过观察U形管液面高度的差来转换为电阻产生热量的多少，该方法为转换法 ①探究物质吸放热规律时，用物质吸热或放热时的温度变化来反映，使用转换法，故①符合题意； ②探究电流大小与电压、电阻的关系时，采用了控制变量法，故②不符合题意。 故选①。 综上 第1空、 U形管液面高度 ； 第2空、 ① . （2）由图甲可知，两电阻丝串联，通电时间相同，右侧电阻丝阻值较大，右侧电阻大产生的热量多。所以 电流和通电时间相同的情况下， 电阻越大，产生的热量越多。 综上 第1空、 电阻。 （3）由图乙可知，R3与R2并联，R1支路上，因此通过R1、R2的电流不同。 综上 第1空、 电流； （4）左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为R1和R2的电阻相等，说明通过两个电阻的电流相同，所以R3中没有电流，可能是电阻R3断路了。 综上 第1空、断路。 【分析】1、转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量； 2、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。 （1）[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形管液面高度的差来反映电阻产生热量的多少，液面高度差越大说明容器中产生的热量越多。 [2]①探究物质吸放热规律时，用物质吸热或放热时的温度变化来反映，这用到了转换法，故①符合题意； ②探究电流大小与电压、电阻的关系时，采用了控制变量法，故②不符合题意。 故选①。 （2）由图甲可知，闭合开关，两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流相同，通电时间相同，右侧电阻丝阻值较大，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多。故表明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）由图乙可知，三个电阻相等，其中R3与R2并联，再与R1串联，经过R1的电流，在右侧分两支，一直经过R2，一支经过R3，因此通过R1、R2的电流是不同的，故乙图中，R3与R2并联，目的是使通过R1和R2的电流不相等。 （4）利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为R1和R2的电阻相等，通电时间相同，且产生的热量相同，说明通过两个电阻的电流相同，即R3中没有电流，故可能是电阻R3断路了。 3．【答案】温度计示数变化；C；B；串联；A；相同质量的水；加热时间 【解析】（1）电流产生的热量难以直观表示，需要用温度计示数来显示，运用了转换法 A． 用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 ，是等效替代法，不符合题意； B． 探究电流与电压、电阻的关系 使用的是控制变量法，B不符合题意； C． 电流做功多少不能用眼睛直接观察，通过灯泡亮度来反映，这是转换法，故选C。 （2）探究电流产生热量多少跟电阻的关系，改变电阻的大小，其余因素保持不变．所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联。 （3）加热物质相同，所以电阻的产热量在并联时产热量相同，两电阻并联。电压相同，电阻也相同，产热量相同， 并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水 ，所以选A水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映。 综上第1空、温度计示数变化； 第2空、 C； 第3空、B； 第4空、 串联； 第5空、A； 第6空、相同质量的水 第7空、加热时间 【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。 转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。 探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大） 4．【答案】相等；电阻；电流；高度差；转换；控制变量 【解析】（1）图甲是串联电路，通过两电热丝的电流相等；图甲的变量为电阻，所以探究的电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系。 （2）图乙变量为电流，其余因素相同，故探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 （3）通过观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少的，该方法为转换法，同时还用到了控制变量法。 综上 第1空、相等； 第2空、电阻； 第3空、电流； 第4空、高度差； 第5空、转换； 第6空、控制变量法。 【分析】1、探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。 2、转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。 5．【答案】电流；5；装置的气密性不好；质量和初温；相同；温度计升高的示数 【解析】（1）要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小；右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的电流不同，才能符合实验研究的要求。 （2）左侧U形管中的液面高度几乎不变原因可能是装置漏气。 （3）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同。由，为控制相同时间吸热相同，烧瓶A、B中金属丝的电阻相同，通过温度计升高的示数来比较食用油和煤油的吸热能力。 【分析】（1）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阳和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联、并联电路电流的规律分析； （2）从装置的气密性考虑； （3）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，结合分析回答。 6．【答案】（1）电阻 （2）5 （3） 断路 (或 短路、 短路) 【解析】1） 只闭合开关S，可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 综上 第1空为电阻 2）同时闭合开关S1和S2，要探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”，应将R2更换为阻值为5Ω的电阻丝 综上 第1空为5 3) 更换电阻后，闭合开关S1和S2，一段时间后发现左侧U形管液面有明显的高度差，但右侧U形管液面高度相同，所以右侧R2没有产生热量，所以则故障的原因可能是 断（短）路，R3短路 综上 第1空为 断路 (或 短路、 短路) 【分析】根据电流的热效应、电路故障分析填空 1、探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。 2、转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。 3、电路故障分析：据题可知右侧U形管液面高度相同，所以右侧R2没有产生热量，即R2短路或者R2断路或者 短路 7．【答案】U形管液面的高度差；①；不是；电流；变小；甲 【解析】（1）实验中，通过观察U形管液面的变化来反映电阻产生热量的多少，利用了转换法； ①探究物体的动能跟哪些因素有关，用到控制变量法与转换法，故①符合题意； ②探究杠杆的平衡条件，采用归纳法，故②不符合题意。 故选①。 （2）图中U形管一端开口，一端封闭，不是连通器；R3与R2并联后再与R1串联，R3与R2的总电流等于R1电流，使通过R1与R2的电流不同，探究了电热和电流的关系； （3）如果乙中，电阻R3发生了断路，电路电阻变大，由欧姆定律得，通过R1的电流变小，保证电源电压和通电时间相同，与电阻R3常工作时相比较，由得，R1产生的热量变少，则左侧U形中液面的高度差将变小； （4）生活中，电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热，说明电炉丝产生的热量大于与它相连的导线产生的热量，电炉丝与与它相连的导线串联，根据，电流与通电时间相等，电炉丝的电阻大于导线电阻，说明电流与通电时间相等时，电阻越大，产生热量越多；可用上面图甲的实验结论来解释。 【分析】（1）通过U形液面高度差，反应产生热量的多少； （2）U形管不是连通器；电流相同时，可以探究电热和电阻的关系； （3）并联处电阻断路，通过各电阻的电流相同，产生热量相同； （4）电流相同时，电阻产生的热量和电阻大小有关。 8．【答案】（1）电流；电阻；右 （2）转换法 （3）电流；多 （4）变小 【解析】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，两电阻阻值不同，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；由焦耳定律可知，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多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大。 （2）电流通过导体产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示，这是转换法。 （3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可知，控制不变的物理是电阻丝的阻值和通电时间，改变的物理量是通过它们的电流，故是探究电流产生的热量与电流大小的关系，多次实验，均发现左侧U形管液面高度差较大，由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多。 （4）如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，根据串联和并联电阻的规律，电路的电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，保证通电时间相同，与断路前相比较，根据Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量变小，根据转换法，U形管中液面的高度差将变小。 故答案为：（1）电流；电阻；右；（2）转换法；（3）电流；多；（4）变小。 【分析】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，根据控制变量法分析可知。 （2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流产生的热量被容器中的空气吸收，空气温度升高体积膨胀，引起U形管中液柱高度的变化，所以可通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这是转换法。 （3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可得出结论。 （4）如果乙装置中R3发生了断路，分析电路连接，根据串联和并联电阻的规律和欧姆定律确定电路的电流变化，根据Q=I2Rt结合转换法分析。 9．【答案】（1）电阻；电流 （2）电流 （3）高度差；转换法 （4）B；大 【解析】（1）第1空、图甲左右两个电阻分别是5Ω和10Ω， 则图甲探究的是电流通过导体产生的热量与 电阻的关系，故该空填“电阻”； 第2空、 图乙 右侧在外并联了一个5Ω电阻，根据并联分流，可知左侧5Ω电阻的电流为右侧的2倍，则 图乙探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系，故该空填“电流”； （2）第1空、 图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是：使通过电阻C、D中的 电流不相等，外并联一个5Ω电阻，电流被分流了，故该空填“电流”； （3）第1空、这个实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差 来显示容器内温度的变化的，产生的热量多的一侧“U”形管中液面的高度差大，故该空填“高度差”； 第2空、 这里采用了 转换法 的研究方法，把产生热量多少的比较，转换成直观的“U”形管中液面的高度差的比较； （4） 第1空，通过对比观察图甲， B容器这侧“U”形管中液面的高度差大，则B容器 中导体的电阻产生的热量多，故该空填“B”； 第2空、 B容器电阻为10Ω，A容器电阻为5Ω，由此可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。故该空填“大”。 【分析】（1）在“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，应用了控制变量法，要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，应控制电流和通电时间相同，改变电阻的大小；要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，应控制电阻和通电时间相同，改变电流的大小。 （2）在乙图中，右侧在外并联了一个电阻，根据并联分流可知，左侧电阻的电流为右侧的倍，从而探究了电流通过导体产生的热量与电流的关系。 （3）电流通过导体产生的热量不能直接观察，本实验中是通过观察 U 形管中液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （4）根据 U 形管中液面高度差的大小，可以比较电阻丝产生热量的多少，高度差越大，产生的热量越多。 10．【答案】（1）B；加热时间 （2）A；多 （3）横截面积 【解析】两电阻丝串联，通过的电流相同。 （1）水和煤油的质量相同，物质组成不同，所以可以探究不同物质的吸热能力，B正确。 实验中，用加热时间间接反映不同物质吸收的热量多少，加热时间越长，说明吸热越多。 （2）锥形瓶中都装有等质量的水，电阻丝的阻值不同，可探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系，A正确。 两锥形瓶中都是水，水的质量相同，甲瓶温度计示数升高快，说明相同时间内甲瓶中产生的热量较多，可知该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。 （3）选择材料、长度相同的电阻丝接入装有等质量煤油的锥形瓶中，导体的横截面积发生了变化，可以探究导体电阻大小与导体的横截面积是否有关。 【分析】（1）根据猜想，确定相同的量和不同的量，得出探究的因素，实验中通过加热时间来反映不同物质吸收的热量多少。 （2）电阻丝的阻值不同，可知探究产生热量与阻值的关系，根据Q=cmΔt分析升高温度与Q的关系，得出Q与电阻的关系。 （3）将电阻丝接入锥形瓶后，导体的横截面积发生变化，从而得出探究因素。 11．【答案】（1）液面高度差；转换法 （2）甲 （3）左 （4）电阻；左瓶 【解析】探究电流通过导体时产生热量的影响因素时， （1）实验时，电流通过导体产生热量，盒内空气受热膨胀，使U形管两侧液面出现高度差，通过液面高度差，比较产生热量的多少，利用了转换法。 （2）当导线连接接触不良时，电阻会增大，电阻产生的热量增多，甲装置的两个电阻串联，电流相等，电阻不同，电阻越大，产生热量越多，与甲图现象相同； （3）图乙装置中，盒内两电阻阻值相同，右侧有外接电阻，左瓶电流大于右瓶电流，根据，电阻盒时间相同时，电流越大，产生的热量越多，左瓶中电阻丝产生的热量多。 （4）图乙中，右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，并联后，电阻小，两瓶电流相等，电阻不相等，探究电流产生的热量跟电阻的关系，根据，左瓶电阻丝产生的热量多。 【分析】（1）密闭盒内的电阻丝产生热量，使U型管液面出现高度差，反应热量的多少，是转换法； （2）根据，电流通过导体时产生热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关； （3）当电阻和通电时间相同时，电流越大，产生热量越多； （4）当电阻并联时，总电阻减小；电流和时间相同时，电阻越小，产生的热量越少。 （1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但盒内空气受热会膨胀，导致U形管两侧液面出现高度差，可以观察液面高度差的大小来比较产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （2）能够解释当家庭电路中的导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。这是由于电阻的变化引起产生热量的多少不同造成的，由可知，电流通过导体时产生热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关，甲装置的两个电阻串联，电流相等，电阻不同，故应选甲。 （3）乙装置两电阻阻值相同，左瓶电流大于右瓶电流，由可知，通电一段时间左瓶内的电阻丝产生的热量多。 （4）[1][2]把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，这样右瓶的总电阻就比左瓶的电阻小，两瓶电阻不相等，电流相等，这是探究电流产生的热量跟电阻的关系，由可知，左瓶电阻丝产生的热量多。 12．【答案】串联；电阻；右；4∶1；不相等；不一定； 【解析】（1）图甲中两根电阻丝阻值不同，故探究的是电流产生的热量与电阻的关系，要控制电流和通电时间相同，所以要将电阻丝串联。 根据可知，右侧电阻丝阻值较大，所以产生的热量较多。 （2）图乙中右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，右侧两电阻丝阻值相同，故电流相同，根据并联电路分压特点可知，右侧放置在容器内的电阻丝的电流为左侧电流的二分之一，根据可得 图乙探究的是电热与电流的关系，要使流过R1和R2两根电阻丝的电流不相等，故R3的作用是分流。只要有电阻与R2并联，就能起到分流的作用，所以R2与R3的阻值不一定要相同。 为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，则需要流过两个电阻丝的电流差异大，并联电路电流之比等于电阻之比的倒数，故电流差异要大，则电阻差异要大。若选用的电阻，电流之比为5︰2；若选用的电阻，则电流之比为1︰1；若选用的电阻，电流之比为1︰2，故选用的电阻时，电流差异最大。 【分析】本题考查探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验。本实验采用控制变量法和转化法。 （1）探究“电流通过导体时产生热量与电阻关系，要控制电流和通电时间相同，所以要将电阻丝串联，电阻不同，电阻越大，通电一段时间后容器产生的热量更多。 （2）探究电流通过导体时产生的热量与电流的大小的关系时，要使流过R1和R2两根电阻丝的电流不相等，R3的作用是分流，电阻越小，分得电流越大，则产生热量差异越大。 13．【答案】（1）温度计示数变化；水的比热容大于煤油的比热容 （2）越大；越多 （3）B；串联 （4）A；加热时间 【解析】（1）根据图片可知，本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少。实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是水的比热容大于煤油的比热容。 （2）根据表格数据可知，第2次实验水升高的温度大，根据根据Q=cmΔt可知，此时水吸热多，电阻丝产生的热量多，因此得到结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多； （3）根据控制变量法的要求可知，探究电流产生热量多少跟电阻的关系时，应该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烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联； （4）①“比较水和煤油比热容的大小”时，应该采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，所以选择乙图中A烧瓶。由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，根据Q=W= t可知电流产生热量相同，并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水； ②根据Q=W=t可知，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映。 【分析】（1）根据Q=cm△t可知，等质量的煤油升高的温度越大，则它吸收热量越多。煤油的比热容较小，则吸收相同的热量时升高的温度越大，实验现象越明显。 （2）根据温度的升高量确定产生热量多少，根据表格数据确定哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论； （3）研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析； （4）比较水和煤油比热容的大小，根据可知，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。 14．【答案】（1）热 （2）电阻；右 （3）使通过和的电流不相等 （4）变小 （5） 【解析】探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关时， （1）实验中，电流通过电阻丝产生的热量，是因为电流有热效应； （2）甲装置，电阻不同，串联时电流和时间相同，能探究电流产生的热量与电阻的关系；通电一段时间后，右侧容器中的电阻大，产生的热量多，空气受热膨胀明显，U形管中液面的高度差大； （3）乙装置中，电阻R3和R2并联，使通过R1和R2的电流不相等，探究电热和电流大小的关系； （4）如果乙装置中R3发生了断路，左侧电阻的电流变小了，产生的热量减少，U形管中液面的高度差将变小； （5）在甲装置中，探究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，需要电压相同，则电阻并联，可将B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在BD两个接线柱上，电阻两电阻并联。 【分析】（1）电流通过导体产生热量，是电流的热效应； （2）当电流和时间相同时，可以探究电流产生热量和电阻的关系；电阻越大， 电流产生的热量越多； （3）探究电流产生热量和电流的关系时，需要在电阻外侧并联电阻，改变电流大小； （4）当电流减小时，相同时间产生的热量变少了； （5）探究电压一定时，电流产生的热量和电阻的关系，需要电阻不同，电压相等，电路连接成并联电路。 15．【答案】（1）电流；液面高度差 （2）漏气 （3）能 （4）断开；10Ω 【解析】探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关时， （1）闭合S1和S2，R2和R3并联，R1和R2的电流不同，电阻相同，探究电流产生热量与电流的关系；热量不同时，避免盒中空气温度不同，U形管液面高度差不同，电流产生热量的多少，通过U形管左右液面高度差反映； （2）通电一段时间后，右侧U形管液面高度差逐渐变大，有热量产生，左侧U形管的液面高度差变化不明显，可能是左侧装置漏气，气体膨胀不能作用在U形管的液面上； （3）若将R3更换为10Ω的电阻，可以改变R1的电流，能探究电流产生的热量和电流关系； （4）探究电流产生热量与电阻的关系，需要保持电流和时间相同，不需要外接电阻，电阻不同，将R2换成10Ω的电阻。 【分析】（1）电阻和时间相同，电流不同时，可以探究电流产生热量和电流的关系；通过液面高度差，可以反应电流产生热量的多少； （2）装置漏气时，产生热量，气体膨胀，不能作用在液面上； （3）通过外接电阻，可以 改变电流，能探究热量和电流的关系； （4）探究电流产生热量和电阻关系，电流相同，电阻不同。 16．【答案】（1）电流；电阻；2 （2）转换法 （3）电流；多 （4）变小 【解析】 （1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，两电阻阻值不同，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；由焦耳定律可知，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多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大； （2）电流通过导体产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示，这是转换法； （3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可知，控制不变的物理是电阻丝的阻值和通电时间，改变的物理量是通过它们的电流，故是探究电流产生的热量与电流大小的关系，多次实验，均发现左侧U形管液面高度差较大，由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多； （4）如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，根据串联和并联电阻的规律，电路的电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，保证通电时间相同，与断路前相比较，根据Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量变小，根据转换法，U形管中液面的高度差将变小。 故答案为：（1）电流；电阻；右；（2）转换法；（3）电流；多；（4）变小。 【分析】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，根据控制变量法分析可知； （2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流产生的热量被容器中的空气吸收，空气温度升高体积膨胀，引起U形管中液柱高度的变化，所以可通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这是转换法； （3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可得出结论； （4）如果乙装置中R3发生了断路，分析电路连接，根据串联和并联电阻的规律和欧姆定律确定电路的电流变化，根据Q=I2Rt结合转换法分析。 17．【答案】热；电阻；右；使通过R1和R2的电流不相等；变小；BD 【解析】（1）电流通过导体时会产生热量的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）甲装置中，电阻不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，通过它们的电流I与通电时间t相同，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端。 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）在实验中图乙的装置，右侧容器的外部，将这个容器内的电阻和一个完全相同的电阻并联，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）当乙装置中R3发生了断路时，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）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。 【分析】(1)根据电流通过导体时会产生热量，称为电流的热效应； (2)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律 Q=I2Rt进行分析； (3)探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，改变电流，因此需要电阻并联； (4)当乙装置中发生了断路时，电路中只有串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律Q=IRt在相同时间内，电阻丝产生热量的变化，得出结论； (5)要探究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，需要将两电阻丝并联，据此分析甲装置的改动方案。 18．【答案】（1）温度；热量 （2）电阻；电流；电阻 （3）电阻；并 （4）< 【解析】（1）电阻丝加型热使密闭空气盒的空气温度升高，气体温度升高压强增大，在U型管内产生压力差，通过压力差的大小反映电流产生热量的多少不同 （2）只闭合S1，两个电阻串联，通电时间相同，所以探究的是电阻对产生热量的影响，通过实验可以得出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）利用控制变量可以知道控制电阻相同，R2和R3并联， （4）根据焦耳定律，电流影响电热更明显，所以是h1＜h2 【分析】（1）通过u型管的液面差反映空气吸热多少的方法是转换法 （2）利用控制变量的方法进行实验研究影响电流热效应的大小因素 （3）利用控制变量的方法进行实验研究影响电流热效应的大小因素 （4）知道在影响电流热效应的因素中电流的影响最大，和电流的平方成正比例 19．【答案】温度；C；电流不相等；4：1；10Ω 【解析】（2）根据题意可知， 通电后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，使用了转换法。 A.探究“杠杆的平衡条件”，采用归纳法寻找普遍规律，故A不合题意； B．探究“光反射时的规律”，采用归纳法寻找普遍规律，故B不合题意； C．探究“影响压力作用效果的因素”时，通过海绵或沙子的形变程度来反映压力的作用效果，采用转换法，故C符合题意； D．利用“伏安法”测量小灯泡的额定功率，采用了间接测量法，故D不合题意。 故选C。 （3）根据图片可知，乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联，甲容器内部的电阻在干路中，因此通过它的电流大于通过乙容器内部电阻的电流，所以乙容器外部的电阻的作用是为了使甲、乙容器内导体的电流不相等。 （4）图中三个电阻的阻值相等，根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知I甲=2I乙，根据焦耳定律可知，甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比； （5）根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知，若选的电阻与乙容器内部的电阻并联，通过的电阻的电流与通过电阻的电流相差较大，且通过的电阻的电流很小，也就是说通过甲、乙容器内两个的电阻的电流相差不大，会造成实验现象不明显，所以选的电阻并联接入电路，才能起到明显分流的作用，才可以完成实验。 【分析】 （2）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； （3）乙中两电阻并联后与甲中电阻串联接入电路，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，根据串联电路和并联电路的电流的特点分析； （4）图中三个电阻的阻值相等，根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知I甲=2I乙，根据焦耳定律Q=I2Rt可知甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比； （5）乙容器外部电阻丝起分流作用，根据欧姆定律、并联电路电流规律分析即可 。 20．【答案】（1）电阻；右 （2）不相等 （3）左；大 （4）变小；变大 【解析】（1）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故利用甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，根据图甲可知与右侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。 （2）乙装置右侧容器中两电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律可知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，故电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等。 （3）通过观察乙装置，左侧容器中U形管内的液面高度差大，可知左侧容器中导体产生的热量较多。 已知R2=R1，通电时间相同，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。 （4）在乙实验中，电阻R3断路后，电路中的总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即通过R1的电流变小，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内，电阻R1产生的热量变小，左侧U形管中液面的高度差将变小，通过R2中的电流变大，因此右侧U形管中液面的高度差将变大。 【分析】（1）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，结合串联电路电流的规律分析；电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法，根据图甲分析回答。 （2）分析乙装置中电路的连接，根据串联和并联电路电流的规律分析。 （3）通过观察乙装置，左侧容器中U形管内的液面高度差大，根据控制变量法和转换法回答。 （4）先根据欧姆定律分析电路中的电流变化，再根据焦耳定律分析左侧电阻产生热量的变化情况，从而确定左右两侧U形管中液面的高度差的变化情况。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$