探究影响电流通过导体产生热量的因素实验题考前冲刺训练-2025年中考物理二轮突破专题

探究影响电流通过导体产生热量的因素实验题考前冲刺训练-2025年中考物理二轮突破专题 1．小华在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”时使用了如图所示的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，实验前U形管内两侧液面高度相同。下列说法正确的是（　　） A．图甲实验所得结论可说明电炉丝热得发红而与之连接的导线不怎么热的原因 B．该实验装置中，U形管横截面积越大实验现象越明显 C．图乙是用于探究电流通过导体时产生的热量多少与电流大小关系的 D．通电一段时间后，图乙中只有密封的电阻产生热量，右侧未被密封的电阻不产生热量 2．在探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的实验中，两个密闭容器中都接有一段电阻丝，接通电路前，两个U形管的液面相均平： (1)图甲中通电一段时间后，观察到b管内液柱上升的较快，说明： ； (2)如图乙所示的装置，是探究电流通过导体产生的热量跟 关系； (3)如图丙、丁所示，电阻R1、R2、R3、R4均为发热电阻。请根据实验结果分析推理：图丙、丁中的最大功率和最小功率均相同，则电阻R1 R3；（选填“>”、“<”或“=”） 3．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，小文设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，实验中烧瓶内液体选择了煤油而不是水，理由是 ； (2)小文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；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作（见表）： 实验次数 电流I/A 通电时间t/s 电阻R/Ω 温度升高量Δt/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 60 由此得出：同一导体，在时间相等时， 越大，其产生的热量越多； (3)若要探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系，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串联； (4)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油的吸热能力”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 相同的水。 4．如图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。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为了使左右容器内通过导体的 不相等； (2)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 来比较甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法 是 ； (3)通过对比观察，发现 （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， 越大，导体产生的热量越多。 5．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 6．小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器中密闭着等量空气。 (1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 ； (2)如图甲所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多； (3)如图乙所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多。 7．如图1，小明用两个不同电路中的电阻丝R1、R2，分别同时给质量相同的甲、乙液体加热（c甲<c乙），假设该过程中电阻丝产生的热量全部被液体吸收。这两种液体的温度随加热时间变化的图像如图2所示： (1)同一时刻， （选填“甲”或“乙”）液体的分子运动更剧烈； (2)加热相同时间，甲液体吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙液体吸收的热量；判断依据是 ； (3)两个电阻丝加热相同时间，测得流过R1、R2的电流分别为2A、1A，可以判断R1 R2（选填“>”、“=”或“<”）。 8．小明为“探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”，小明采用了如图所示的实验装置，两个封闭的玻璃瓶内装满煤油，用插有细玻璃管的橡皮塞封闭玻璃瓶，煤油中的电阻丝通过橡皮塞上的接线柱与电路相连，已知电阻。 (1)为使通过电阻的电流相等，实验中应采用 （填“串联”或“并联”）。 (2)实验中通过观察温度计示数的变化即可比较两导体产生的热量，这种实验方法称为 （填“转换法”或“等效替代法”）。 (3)为了在较短时间内达到明显的实验效果，烧瓶中的液体通常选用煤油而不选用水，主要的原因是 。 (4)小明继续完成本实验，最终可得出结论：在通电时间相同，电流相等的情况下，电阻越大，电流产生的热量越 （填“多”或“少”）。 (5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 的关系。 (6)下列用电器主要利用电流的热效应工作的是 （填序号，可多选）。 ①电风扇    ②手机    ③电热毯 ④电暖手宝    ⑤电烤箱    ⑥笔记本电脑 9．如图所示，是某物理实验小组探究“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。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．用加热时间反映物质吸收热量的多少 (3)在如图乙这种情况下，左侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 J； (4)某实验小组发现通电一段时间后，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 。 10．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。 (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)乙装置通电一段时间 （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。 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 《探究影响电流通过导体产生热量的因素实验题考前冲刺训练-2025年中考物理二轮突破专题》参考答案 1．AC 【详解】A．电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热的原因是电炉丝与导线是串联的，电炉工作时，通过它们的电流和通电时间相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，根据，所以产生的热量也远多于导线，电炉丝热得发红，故A正确； B．由于电流产生的热量不易直接测量，因此实验中是通过观察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，这里所用的探究方法是转换法，U形管横截面积越大实验现象越不明显，故B错误； C．图中左右两个容器中电阻大小都是5Ω，左边电阻在干路上，右边电阻在支路上，所以通过两个电阻中的电流大小不同，因此可以探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系，故C正确； D．电流的热效应与电阻是否被密封在容器内无关，因此右侧未被密封的电阻也会产生热量，故D错误。 故选AC。 2．(1)见解析 (2)电流 (3)＜ 【详解】（1）由图甲可知，两电阻串联，电路中电流的大小相等，右边容器中电阻较大，通过时间相同，b管内液柱上升的较快，说明右边容器中电阻产生的热量较多，则可得电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。 （2）由乙图知，左、右两容器中的电阻相同，右端的两个相同的电阻并联后，再与左端的电阻串联，则通过左端电阻的电流大于通过右端电阻的电流，故探究的是电阻和通电时间相同，电流通过导体产生的热量跟电流的关系。 （3）图丙中，当S与S1都闭合时，只有R1接入电路，电路中电阻最小，根据可知，电功率最大，则最大功率为 当S闭合，S1断开时，R1与R2串联，电路中电阻最大，根据可知，电功率最小，则最小功率为 图丁中，当S与S1都闭合时，R3与R4并联，电路中电阻最小，根据可知，电功率最大，则最大功率为 当S闭合，S1断开时，只有R4接入电路，电路中电阻最大，根据可知，电功率最小，则最小功率为 图丙、丁中的最大功率相同，则有 电源电压相等，则R1＜R3 3．(1)煤油的比热容小，吸收相同的热量时，温度的变化比较大 (2)电流 (3)B (4) A 质量 【详解】（1）煤油比水的比热小，吸收相同的热量时，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）探究电流产生热量多少跟电阻的关系时，应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）[1][2]“比较水和煤油比热容的大小”时，根据Q=cmΔt，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，所以选择A烧瓶与甲图中的烧瓶连接，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联时，电压也相同，相同时间内电流产生热量相同，并将其中一烧瓶中的液体换成质量相同的水。 4．(1)电流 (2) U型管两液面高度变化 转换法 (3) 甲 电流 【详解】（1）如图所示，甲中一个5Ω电阻与乙中两个5Ω电阻的并联电路串联，则通过甲容器中电阻的电流等于并联电路中两个支路电流之和；由此可知，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内通过导体的电流不相等。 （2）[1][2]实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化，进而比较甲、乙容器内电阻产生的热量。这种方法称为转换法，即用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量。 （3）[1][2]实验中，通过对比观察，发现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。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。 5．(1) 电流 电阻 (2) U形管液面高度差 B 【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，所以根据控制变量法，探究的是电流产生热量与电阻的关系。 （2）[1][2]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形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。 故选B。 6．(1) 液面高度差 转换法 (2) 电阻大小 b (3) 电流 c 【详解】（1）[1][2]实验中，电阻丝产生的热量多少是无法直接看出来的，是通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （2）[1][2]甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，所以甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系；由图可知，b容器中的电阻较大，U形管中液面高度差较大，说明b容器中的电阻产生的热量较多，可以得到，当通过的电流和通电时间相同，电阻越大，产生的热量越大。 （3）[1][2]乙图d容器内、外的电阻并联后再与c容器电阻串联，由于乙图中三个电阻等值，所以通过c容器中电阻的电流是d容器中电阻电流的2倍，电阻相等，通电时间相同，所以可研究电热与电流大小的关系，由于c容器中电阻通过的电流大，电阻相等，通电时间相同，c容器中电阻产生的热量多。 7．(1)甲 (2) 小于 见详解 (3)< 【详解】（1）由图2可知，同一时刻，甲液体的温度比乙液体的温度高，由于温度越高，分子热运动越剧烈，所以则甲液体的分子运动更剧烈。 （2）[1][2]由图2可知，用时150s，甲的温度升高了40℃，乙的温度升高了60℃，甲和乙质量相等，且c甲<c乙，根据Q吸 =cm∆t可知，甲吸收的热量小于乙吸收的热量。 （3）加热相同时间，甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量，所以两个电阻丝加热相同时间，R1产生的热量比R2产生的热量少，由于流过R1、R2的电流分别为2A、1A，即通过R1的电流比R2的大，加热相同时间，根据Q=I2Rt可知，R1<R2 8．(1)串联 (2)转换法 (3)煤油比热容比水小 (4)多 (5)电流 (6)③④⑤ 【详解】（1）在串联电路中，电流处处相等。因为我们要探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系，需要保证通过电阻的电流相等，根据串并联电路电流规律，实验中应采用串联的方式连接。 （2）由于电流通过电阻丝产生热量，热量被煤油吸收，煤油温度升高，而温度计示数的变化能够反映煤油温度的变化，也就能够反映煤油吸收热量的多少，进而反映电阻丝产生热量的多少。这种将不容易直接测量的物理量（电阻丝产生的热量）转换为容易测量的物理量（温度计示数的变化）的方法叫做转换法。 （3）煤油的比热容比水小。根据，在质量和吸收热量相同的情况下，比热容越小，温度变化量越大。所以相同条件下，煤油温度变化比水更明显，能在较短时间内达到明显实验效果。 （4）根据，当通电时间相同，电流相等时，电阻越大，产生的热量就越多。已知电阻，通过观察温度计示数变化等实验操作，最终可得出在通电时间相同，电流相等的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多的结论。 （5）在这个实验装置中，滑动变阻器可以改变接入电路的电阻大小，从而改变电路中的电流大小。当保持通电时间一定时，通过调节滑动变阻器，观察其中一个温度计示数的变化，就可以研究导体产生的热量与电流大小之间的关系。 （6）①电风扇   电风扇工作时，主要是将电能转化为机械能，让扇叶转动产生风，不是利用电流的热效应，故①不符合题意；    ②手机   手机工作时，电能主要转化为光能、声能等，不是利用电流的热效应，故②不符合题意；    ③电热毯   电热毯工作时，电能转化为内能，产生热量，是利用电流的热效应，故③符合题意；   ④电暖手宝   电暖手宝工作时，电能转化为内能，从而发热，是利用电流的热效应，故④符合题意； ⑤电烤箱   电烤箱工作时，电能转化为内能，用于加热食物，是利用电流的热效应，故⑤符合题意； ⑥笔记本电脑   笔记本电脑工作时，电能主要转化为光能等，不是利用电流的热效应，故⑥不符合题意。 故选③④⑤。 9．(1) 电流 电阻 (2) U形管液面高度 B (3)400 (4)见解析 【详解】（1）[1][2]由图知，阻值不同的电热丝串联在电路中，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）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验中利用产生的热量对容器内气体加热，使气体体积膨胀，气体的体积变化可以进一步通过U形管液面高度差的变化来反映，采用的是转换法。 [2]A．探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意； B．用加热时间反映物质吸收热量的多少，采用的是转换法，故B符合题意。 故选B。 （3）由图知，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；左侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 （4）电流流过导体产生的热量使容器内气体受热膨胀，会推动U形管内液柱移动，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，也可能是对应的容器内的电阻丝短路，不会发热。 10．(1)液面高度差 (2)甲 (3)左瓶 (4) 电阻 左瓶 【详解】（1）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 U形管中液面高度差变化来比较产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （2）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（干路）大于右瓶电流（支路），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。 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 $$