2025年中考物理一轮复习备考考点突破：焦耳定律的探究

2025年中考物理一轮复习备考考点突破：焦耳定律的探究 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 第一板块：夯实基础 一、实验题 1．某物理学习小组进行“探究通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源，5Ω的发热电阻两只，10Ω的发热电阻两只，量程适合的温度计两只，规格相同的烧瓶两只，水，酒精，煤油，开关，导线若干。    （1）他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 所示方案； （2）所选方案中两发热电阻的阻值应 ，两个烧瓶内的液体应为质量相等的 种类的液体；（选填“相同”或“不同”） （3）已知比热容的大小关系为c水>c酒精>c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 ； （4）完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“估测酒精的比热容”的实验。实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 （选填“相同”或“不同”）； （5）方案选定后，进行实验，得到一下实验数据，根据表中数据可得酒精的比热容为 J/（kg·℃）； 液体 加热时间/s 质量/g 初始温度/℃ 末态温度/℃ 比热容/J/（kg·℃） 水 430 60 20 32 4.2×103 酒精 430 60 20 41 （6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。 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。 （2）连接好电路后闭合开关，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）图乙中与并联，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，经检查不存在胶管漏气或者弯折导致不通气情况，请你分析实验现象不同的原因 。 3．小明利用如图所示装置探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系。已知甲、乙烧瓶装有煤油，烧瓶中都浸泡着一段镍铬合金丝，且R1<R2（假设实验没有热量损失）。 （1）两瓶中煤油的初温和 要相同，此处用到的实验方法是 ； （2）闭合开关一段时间之后，小明发现煤油的温度变化太慢，他想煤油的温度升高更快一点，以下建议可行有哪些： ； A．两烧瓶的煤油都减小相同的质量 B．滑动变阻器的滑片P向B端滑动 C．把R1与R2改为并联 D．更换电压更高的电源 E.增大R1与R2的阻值 F.改用精确度更高的温度计 （3）有人提出“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油？”对于此问题，全班同学进行了讨论，最终得出主要原因有两条：一是煤油是绝缘体；二是煤油的 比水小，实验效果更明显；    （4）小龙创新设计如下图甲所示的电路探究影响电流热效应的影响因素，把热熔胶棒（吸热会熔化）竖直压在两根阻值不同、但长度和直径均相同的电阻丝上，R₁和R₂的阻值之比为3∶2（夹持仪器未画出）。用刻度尺测量两根热熔胶棒下降的高度，分别记为L₁和L₂，来比较电阻丝产生热量的多少。则：    ①若电阻丝放出的热量全部被热熔胶棒吸收，则L₁∶L₂= ； ②小龙继续延长通电时间，获得更多组数据，并画出L（L₁、L₂之和）随通电时间的变化情况，得到如图乙所示的曲线。请解释在t₀时间后曲线L增速变缓的原因： 。 4．某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，他们用的实验器材如图所示，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 (1)请你用笔画线代替导线，把图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中。 (2)实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化，选用空气而不用水做实验，是因为相对于水 ，可使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显； (3)接好电路，闭合开关，通电一段时间后， （填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下， 越大，所产生的热量越多。 (4)若通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 。 5．小明要测定标有“2.5V”小灯泡正常发光时的电阻，器材如下；电压恒为4.5V的电源电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、开关各一个，导线若干，连接了如图甲所示电路： （1）电路图甲中有一根导线连接错误，在此根导线打“×”，并用笔画线代替导线将电路图连接正确；    （2）下表是实验中测量的几组数据，其中小灯泡正常发光时中流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω（保留1位小数）；表格中有一个电流数据错误，此数据是 ，你判断的理由是 ； 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.20 0,25 0.28 0.38 （3） 同细小华接若测量一只约1Ω电阻的阻值，闭合开关接通电路一会儿后，用手摸了一下电阻，发现电阻很烫手，为了较准确地测量该电阻的阻值，她在实验中应该尽量缩短 ，并用较小的 进行测量。 第二板块：能力提升 6．图甲是探究“电流与电压的关系”的实验电路，电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5，10，15的定值电阻进行探究。 （1）请用笔画线代替缺少的1根导线，将图甲的电路连接完整（要求：导线不能交叉，滑片P向B端移动时，电路中的电流变大） ： （2）正确连接电路，闭合开关，发现两只电表示数如图乙所示，则电路中存在的故障可能是 。 （3）将不同小组的数据汇总后，得到表中数据，分析实验数据可以得出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 。 U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 I/A 0.16 0.2 0.3 0.4 10 U/V 1.2 1.8 2.2 2.6 I/A 0.12 0.18 0.22 0.26 15 U/V 1.5 1.8 2.1 2.4 I/A 0.1 0.12 0.14 0.16 （4）这样做多组实验的好处是 。 （5）在进一步探究“电流与电阻的关系“实验中，为得到更多的实验数据，老师给每个小组再次提供一个30的定值电阻R0。某小组在实验中，无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V）该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是 （选填下列选项前的字母）。 A．10，3A　　B．20，2A　　C．50，1A　　D．100，0.2A （6）同学们继续探究“电流通过导体时产生热量的多少与通过导体电流的关系”实验中，实验装置如图所示，甲、乙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，则乙容器中的电阻丝R2= 。在实验中，不再用电热丝加热煤油，而是直接加热空气，你认为这样做的好处是 。 7．某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为2.5伏。 （1）电路连接完成后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，他们分析电路故障原因可能是 ； A．小灯泡断路    B．小灯泡短路    C．滑动变阻器断路 （2）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时若要使小灯泡正常发光，他们应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； （3）他们移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象，根据图象信息，可知小灯泡的额定功率是 W； （4）一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的探究实验是 。 A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系      B．探究电流与电压的关系 C．探究电流产生的热量与电阻的关系          D．探究电流产生的热量与电流的关系 8．如图1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，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R1 R2（选填“＜”、“=”或“>”）； (2)通电一定时间后，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； (3)为了在较短时间内达到明显的实验效果，常选用图2做实验，是因为空气具有 较小的特点； (4)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，乙装置中R3突然发生了开路，则与左侧容器相连的U形管中的液面上升的速度将 （选填“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电阻的关系”，两瓶中装了质量相等的煤油，A瓶中是阻值为10Ω的镍铬合金丝，B瓶中是阻值为5Ω的锰铜丝。 （1）实验中通过观察比较来 反映电流产生的热量的多少，这种研究物理问题的方法称为 法； （2）通电一段时间后，发现A瓶中煤油温度升高的较多，据此可得出初步的实验结论是： ； （3）该实验装置还可以“探究水和煤油吸热升温的现象”，但需要做以下两个改动： ① ；② 。 10．如图是小华同学探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置： （1）在两个相同的烧瓶中装有质量相等的 （同种/不同）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲>R乙。这样的装置可以研究电流产生的热量与 的关系； （2）当开关闭合后， （甲∕乙）瓶中温度计示数上升较快，仅使用图中的器材 （能∕不能）探究电流热效应跟电流大小的关系； （3）若小华还想利用已有器材研究电功与电压的关系，还需增加的测量工具 ，他可以观察 来比较单位时间内电功的大小。 第三板块：智力挑战 11．小文想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关．他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25C的煤油，阻值不同的电阻丝R1、R2．闭合开关一段时间后，记录温度计甲、乙的示数分别为40C和35C．根据实验过程及现象回答下列问题： （1）此实验探究的是电流通过电阻产生的热量与 的关系． （2）实验中需要控制的变量是通电时间和 ．（选填“电流”、“电压”或“电阻”） （3）实验中是通过 反映电阻产生热量的多少的． （4）由实验数据可知，R1 R2．（选填“>”“=”或“<”） 12．用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关 系”，相同容器内装满了煤油． （1）容器中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）． （2）请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图． ( ) （3）为达到实验目的，选用的两电阻丝与的阻值应 ，通过R1的电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过的电流． （4）通电一段时间后，管内液面高度差如图甲所示，说明 ． 13．小明同学在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置，三个相同的烧瓶内装有质量、初温相同的煤油。温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中（已知：RA=RB=RC）。 （1）实验中通过比较 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来判断相同时间内电流产生热量的多少。下列实验中也采用这种研究方法的是 ； A．探究电流与电压、电阻的关系 B．测量定值电阻阻值 C．探究动能大小与哪些因素有关 （2）实验中，分别在B和C电阻之间分别并联一个阻值不等的电阻丝E、F，其目的是 ；该装置可以探究电流通过导体产生热量与 是否有关； （3）实验中，对于烧瓶内的液体，小明选择了煤油而不是水，主要是因为 ； （4）实验过程中发现通电一段时间后，温度计示数均有明显变化，但A、B瓶温度计示数相同，排除了装置漏气的可能，其原因是： 。 14．在物理实践活动课中，实验小组设计并组装了如图的实验装置，对“比较不同物质的吸热情况”及“电热与电阻的关系”进行了探究，A、B、C 瓶内装有甲乙两种液体，加热电阻大小关系为 RA=5Ω，RB=RC=2.5Ω， 瓶内均插有温度计。 （1）为了便于同时探究以上两个问题，三个瓶内液体应满足 相同（选填“质量”或“体积”）。 （2）小组实验中收集到的数据如下表： 时间/min 0 1 2 3 4 A 瓶内甲液体的温度/℃ 20 27 34 41 48 B 瓶内甲液体的温度/℃ 20 24 28 32 36 C 瓶内乙液体的温度/℃ 20 23 26 29 32 要比较甲乙两种液体的吸热情况，应对比分析 两瓶的实验数据，通过分析可知， 吸收相同的热量 （选填“甲”或“乙”）液体温度变化小。要分析“电热与电阻的关系”， 应比较 两瓶的实验数据，通过分析可得出的结论是：在电流和通电时间相同时， 。 （3）已知 C 瓶中乙液体的质量为 200g，比热容 c 乙=2×10 3J/（kg·℃），通过电阻 RC的电流为3A。求：1min 内 C 瓶中乙液体吸收的热量 ？1min 内电流流过 RC产生的热量 ？ 15．探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”如图所示，甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量空气。 (1)要探究电热与电阻的关系，应选用 两个装置，并将它们 （选填“串联”或“并联”）接到电路中进行实验。通电一段时间后发现电阻大的装置中型管液面高度差变化大，说明其产生的热量 ，由此得出结论：在通电时间和 相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量 。 (2)将乙、丙两个装置串联接到电路中进行实验，可探究电热与 的关系。实验中发现通电时间相同时， 装置型管中液面高度差的变化大。 (3)实验中通过观察型管中液面高度差的变化反映电流通过导体产生热量的多少，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列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．用吸引铁钉数量判断电磁铁磁性强弱 C．研究磁场时，引入“磁感线” 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年中考物理一轮复习备考考点突破：焦耳定律的探究》参考答案 1． 甲 不同 相同 煤油 相同 乙 【详解】（1）[1]探究通电导体产生热量的多少跟电阻的关系时，根据控制变量法，应保持通电时间和电流相同，电阻不同，图甲两电阻串联，根据串联电路电流的规律，电流强度相同，且同时工作，故本实验应该选用图甲所示方案。 （2）[2]根据控制变量法，探究通电导体产生热量的多少跟电阻的关系时，应保持通电时间和电流相同，电阻不同，所选方案中两发热电阻的阻值应不同。 [3]本实验中产生的热量的多少不能直接测量，根据，两个烧瓶内的液体应为质量相等的同种种类的液体。 （3）[4]根据，吸收相同热量，质量相同的不同种物质，比热容小的温度上升快，故为了缩短实验时间，应选用的液体是煤油。 （4）[5]实验中为了利用加热时间间接反映吸收的多少，两个加热器必须完全相同，故两发热电阻的阻值应相同。 （5）[6]根据实验数据，水和酒精吸收的热量相同，则 酒精的比热容为 （6）[7]结合表中数据可知，水吸收的热量为 如果使用甲方案，两电阻串联，选择5Ω或10Ω电阻丝，产生的热量分别为 故甲方案不符合题意；如果使用乙方案，两电阻并联，选择5Ω或10Ω电阻丝，产生的热量分别为 所以选择两个5Ω电阻按乙方案并联符合题意，故实验过程中选择的是图乙所示方案。 2． U形管两边液面高度差 电阻阻值 电流 R3断路 【详解】（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行管两边液面高度差来反映电阻产生热量的多少。 （2）[2]甲图中，两电阻串联，通过它们的电流相等，两电阻大小不同，连接好电路后闭合开关，通电一段时间，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，故可以得出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）[3]图乙装置中，R1＝R2＝R3，其中R1在干路上，R3与R2并联，根据串并联电路的电流关系可知 I1=I2+I3 即I1、I2不相等，故目的是使通过R1和R2的电流不相等。 （4）[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，说明左右两侧产生的热量相同，又因为R1＝R2且通电时间相等，根据焦耳定律可知，通过R1、R2的电流相等，所以R3中没有电流，故可能电阻R3断路了。 3． 质量 控制变量法 AD 比热容 3∶2 见解析 【详解】（1）[1][2] 根据控制变量法，实验中要控制两瓶中煤油的初温和质量相同。 （2）[3] A．根据，吸收相同的热量，质量减小时，温度变化量更大，故A符合题意； B．滑动变阻器的滑片P向B端滑动，变阻器阻值变大，电流变小，根据，相同时间内产生的电热变小，则升温变慢，故B不符合题意； C．把R1与R2改为并联，电流不再相等，无法探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系，故C不符合题意； D．更换电压更高的电源，根据，电流变大，根据，相同时间内产生的电热变多，则升温加快，故D符合题意； E．增大R1与R2的阻值，根据，电流变小，根据，相同时间内产生的电热变小，则升温变慢，故E不符合题意； F．改用精确度更高的温度计，无法加快煤油的温度升高速度，故F不符合题意。 故选AD。 （3）[4] 煤油的比热容比水小，根据，吸收相同的热量时，煤油的温度变化更明显，实验效果更明显。 （4）[5] 根据，、串联，电流和时间相等，R₁和R₂的阻值之比为3∶2，则相同时间内产生的热量之比为3∶2，产生的热量越多，热熔胶棒下降的高度越大，也成正比关系，所以若电阻丝放出的热量全部被热熔胶棒吸收，则L₁∶L₂=3∶2。 [6] 热熔胶棒熔化后形成的液体会逐渐包裹住电阻丝，所以一段时间后电阻丝产生的热量会被其它方向的液体吸收，所以上方的热熔胶棒熔化速度减慢，则在t0时间后曲线L增速变缓。 4．(1) (2) 液面高度差的变化 膨胀 (3) 右 电阻 (4)与此相连的容器有可能漏气 【详解】（1）[1]将滑动变阻器，两相同的透明容器中的U形管，逐一顺次连接即可，如下图所示： （2）[1]电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过热胀冷缩使U形管内液柱的高度变化，高度差来反映热量的多少。 [2]要在较短的时间内达到明显的实验效果，即要求容器内的物质的体积变化较大，受热更容易膨胀，故使用空气实验现象更明显。 （3）[1][2]因串联电路中各处的电流相等，所以；由可知，在电路和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量较多，气体体积膨胀大，液柱高度变化大，故右侧液面变化大。 （4）[1]电阻丝通电后产生热量，则U形玻璃管中应该出现液面高度差，高度不变，说明没有产生气压差，与此相连的容器有可能漏气。 5．    8.3 0.38 灯丝的电阻随温度的升高而增大 通电时间 电流 【详解】（1）[1]原电路图中，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡正常发光时的电阻实验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：    （2）[2]小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A的量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为 [3][4]由表中数据可知，当灯泡两端电压为3V，通过灯泡的电流为0.38A，此时灯泡的电阻为 小于灯泡正常发光时的电阻，因灯丝的电阻随温度的升高而增大，故此数据是0.38A是错误的。 （3）[5][6]电阻随温度的升高而变大，根据Q=I2Rt，在电阻一定时，电流越小，通过时间越短，电流产生的热量越小，对电阻的阻值影响较小，故她在实验中应该尽量缩短通电时间，并用较小的电流进行测量。 6． 定值电阻断路 正比 使结论具有普遍性 C 5 实验现象明显 【详解】（1）[1]滑片P向B端移动时，电路中的电流变大，所以应使滑动变阻器阻值变小，故接线如下图所示： （2）[2]如图，电流表无示数，表明电路是断路；电压表有示数，表明有电流流过电压表；这是和电压表并联的用电器断路，导致电压表串联在电路中产生的现象，所以电路故障是定值电阻断路。 （3）[3]由表中数据可看出，三组数据中，当电阻一定时，每一组的电流与电压值比值都是一个定值，所以，分析实验数据可以得出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）[4]这样做多组实验的好处是，通过大量数据寻找共同规律，使结论具有普遍性。 （5）[5]当定值电阻为时，滑动变阻器两端电压为 此时，电路中电流 滑动变阻器的阻值 若将电阻R0接入电路，R0两端电压为1.5V时，滑动变阻器两端电压仍为3V，此时，电路中电流 所需要接入的滑动变阻器的阻值为 所以，该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是50，1A ，故选C。 [6]探究“电流通过导体时产生热量的多少与通过导体电流的关系”实验中，应控制电阻大小相同，所以，R2= R1=5。 [7]在实验中，不再用电热丝加热煤油，而是直接加热空气，是因为空气吸收热量温度升高，体积变化比较大，实验现象明显，便于观察。 7． B B 0.5 B 【详解】（1）[1]A．如果小灯泡断路，电路断路，电流表示数为零，不符合题意，故A不符合题意； B．如果小灯泡短路，电路是通路，电流表有示数，与灯泡并联的电压表示数为零，符合题意，故B符合题意； C．如果滑动变阻器断路，电路断路，电流表示数为零，不符合题意，故C不符合题意。 故选B。 （2）[2]由图乙所示电压表可知，其量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；灯泡电压达到额定电压时正常发光，现在的灯泡电压低于额定电压，应该增大灯泡两端的电压到2.5V，根据串联电路的分压原理可知，应减小变阻器两端的电压，即应减小变阻器连入阻值，将滑片向B端滑动。 （3）[3]由图丙读出灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡的功率 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W （4）[4] A．要探究电流的磁场强弱与电流大小的关系，电路中要有能验证磁场强弱的线圈和铁钉，故A不符合题意； B．把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流I，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验，故B符合题意； C．要探究电流产生的热量与电阻的关系，电路中需要两个不同的电阻，还需要有能显示热量多少的装置，故C不符合题意； D．探究电流产生的热量与电流的关系，电路中需要两个相同的电阻，还需要有能显示热量多少的装置，故D不符合题意。 故选B。 8．(1)> (2) 甲 电阻 (3)比热容 (4) 电阻 变小 【详解】（1）由题意可知图1中两个电阻材料、横截面积相同，但甲瓶中的镍铬丝（R1）长度大于乙瓶中的镍铬丝（R2）长度，所以R1大于R2。 （2）[1][2]由图可知，两个电阻串联，电流和通电时间相等，R1大于R2，由可知，甲瓶中的温度计示数更高，由此可得出的实验结论为：电流相等，通电时间相同，电流产生的热量与电阻有关。 （3）为了在较短时间内达到明显的实验效果，常选用图2做实验，因为空气的比热容较小，吸收热量后温度变化较快，容易观察U形管中液柱的变化。 （4）[1]甲实验中采用两电阻串联的方式，目的是为了控制两电阻丝中的电流；探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]乙装置中R3突然发生了开路，使得整个电路的电阻变大，则通过左侧容器中电阻的电流减小，产生的热量减小，所以U形管中的液面上升的速度将变小。 9． 温度计示数的变化； 转换法； 在电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多； 应将A烧瓶中的煤油换成质量相等的水； 把A烧瓶中电阻丝换成阻值为5Ω的锰铜丝。 【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，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法； (2)[3]通电一定时间后，发现A瓶中煤油温度升高的较多，说明A瓶中镍铬合金丝产生的热量多，由此得出的实验结论是：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)[4][5]探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，需要取相同质量的液体，在相同条件下加热，观察液体温度的变化情况；所以应将A烧瓶中的煤油换成质量相等的水，并把A烧瓶中电阻丝换成阻值为5Ω的锰铜丝。 10． 同种 电阻大小 甲 不能 两只电压表 温度计升高的示数 【详解】（1）[1]实验时，为了比较产生的热量的多少，在两个相同的烧瓶中应装有质量相等的同种液体。 [2]两电阻丝串联，控制电流和通电时间相等，电阻不相等，这是研究电流产生的热量与电阻大小的关系。 （2）[3]根据电路图可知，两电阻串联连接，即两电阻的电流和通电时间相同，而R甲>R乙，由焦耳定律 可知，R甲产生的热量多，即甲瓶中的电流产生的热量多。 [4]探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”时，调节滑动变阻器阻值，可以改变电路电流大小，缺少秒表，无法控制两次通电时间一定，因此应用该实验装置不可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流大小的关系。 （3）[5][6]研究电流做功与电压的关系时，应控制电流和通电时间相同，使电阻两端电压不相等，图中两电阻串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，将两只电压表分别并联在两电阻两端，通过比较电压表示数和温度计升高的示数来比较相同时间内电流做功的多少与电压关系。 11． 电阻 电流 温度计升高的示数 > 【详解】(1)由图可知，两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以探究的是热量与电阻的关系； (2) 实验中产生的热量时电阻不同，所以要控制的变量是通电时间和电流， (3)在烧瓶中分别插入温度计，观察温度示数的变化，来反映电阻产生热的多少． (4)温度计甲、乙的示数分别为40和35．根据Q=cmt, 由于质量相等、初温均相等的煤油， R1烧瓶中煤油温度高，说明它吸收的热量多．则该电阻丝产生的热多，根据Q=I2Rt,在电流和通电时间相同时，电阻大的产生的热量多，即R1． 12． 绝缘体 相等 小于 在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多 【详解】(1)[1]烧瓶中装入的煤油不容易导电，是绝缘体． (2)[2]实物图中. 与并联后与串联，根据实物电路，画出对应的电路图． (3)[3]探究“电流通过导体产生的热处与电流的关系”，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝与的阻值相等； [4]根据并联电路电流的规律，通过的电流小于通过的电流． (4)[5]通电一段时间后，左玻璃管内液面上升的高度较大，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多． 13． 温度计示数的变化 C 控制通过电阻的电流不相同 电流 煤油的比热容比水小，吸收相同热量时，温度变化更明显 电阻E断路 【详解】（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，这是转换法。 [2]A．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，故A不符合题意； B．测量定值电阻阻值，没有用到转换法，故B不符合题意； C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小看不见，但可以通过木块移动的距离来比较，是转换法，故C符合题意。 故选C。 （2）[3][4]分别在B和C电阻之间并联一个阻值不等的电阻丝E、F，根据并联电路电流的特点可知，使得通过B、C的电流不同，可以探究电流产生的热量与电流的关系。 （3）[5]对于烧瓶内的液体，小明选择了煤油而不是水，主要是因为煤油比水的比热容小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，实验效果更明显。 （4）[6]A、B瓶温度计示数相同，排除了装置漏气的可能，说明A、B瓶中电阻产生的热量相同，则通过A、B的电流相同，因此说明电阻E断路了。 14． 质量 B、C 乙 A、B 电阻越大，电流所产生的热量越多 1200J 1350J 【详解】（1）[1]图中对比AB两液体温度的变化研究“电热与电阻的关系”， 对比BC两液体温度的变化研究“比较不同物质的吸热情况”，均应该对相同多的物质进行加热，质量是表示物质多少的物理量，所以应该控制A、B、C 瓶内液体的质量不变。 （2）[2]要研究甲乙两种液体的吸热情况，应该控制电阻丝的电阻相同，使电阻丝相同时间内放出的热量相同，故应该分析BC两瓶的实验数据。 [3]从表格中数据可以看出，加热时间相同时，C 瓶内乙液体的温度变化比B瓶内乙液体的温度变化小。因此吸收相同的热量乙液体温度变化小。 [4]要分析“电热与电阻的关系”，应使被加热的液体是质量相同的同一种液体，通过观察液体温度的变化得出电阻放出的热量的多少，故 应比较甲乙两瓶的实验数据。 [5]从图中可以看出电阻丝串联，电流相等。从表格中可以看出，加热相同时间，甲液体比乙液体温度升高的多，由 得，加热相同时间，甲液体吸收的热量比较多。采用图中的装置，电阻丝放出的热量几乎被液体吸收，因此电阻丝A放出的热量比电阻丝B放出的热量多。故可得结论:当电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多。 （3）[6] 1min 内 C 瓶中乙液体吸收的热量 [7] 1min 内电流流过 RC产生的热量 15．(1) 甲、乙 串联 多 电流 多 (2) 电流 乙 (3)B 【详解】（1）[1][2]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。要探究电热与电阻的关系，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，因串联电路各处的电流相等，故应选用甲、乙两个装置，并将它们串联接到电路中进行实验。 [3][4]电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，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，通电一段时间后发现电阻大的装置中型管液面高度差变化大，说明其产生的热量多，由此得出结论：在通电时间和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量多。 （2）[1]将乙、丙两个装置串联接到电路中进行实验，丙装置中两电阻并联后再与乙装置中的电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过乙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，故可以研究电流产生的热量与电流的关系。 [2]根据Q=I2Rt，实验中发现通电时间相同时（乙、丙中电阻丝阻值大小相同），因通过乙中电阻丝的电流大，产生热量多，故乙装置型管中液面高度差的变化大。 （3）实验中通过观察型管中液面高度差的变化反映电流通过导体产生热量的多少，采用了转换法。 A．探究电流与电压、电阻的关系时，采用了控制变量法，故A不符合题意； B．用吸引铁钉数量判断电磁铁磁性强弱，采用了转换法，故B符合题意； C．研究磁场时，引入“磁感线”采用了模型法，故C不符合题意。 故选B。 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 $$