第三节 电流的热效应（分层作业）物理北师大版2024九年级全一册

第三节 电流的热效应 目 录 【A 夯基础】 1 一、电流的热效应 1 二、探究影响电流热效应的因素 1 三、焦耳定律 3 四、电流热效应的应用 4 【B 提能力】 5 【C 链中考】 7 【A 夯基础】 一、电流的热效应 1．下列用电器中，不是利用电流热效应工作的是（　　） A．电烙铁 B．电热杯 C．电褥子 D．电风扇 2．将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状，其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻 。A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的 效应。 二、探究影响电流热效应的因素 3．用如图所示的装置可探究电流产生热量的影响因素，下列说法中错误的是（　　） A．该装置中的U形管属于连通器 B．通过U形管内液面高度差来反映电流产生热量的多少 C．该装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系 D．若通过R2的电流为0.2A，那么通电1min内R2上产生的热量为12J 4．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，某同学设计了如图所示的甲、乙两装置。将两段阻值不同的电阻丝（R1<R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。下列说法不正确的是（　　） A．甲图中R1的功率大于乙图中R1的功率 B．甲装置可探究电流产生的热量与电阻大小是否有关 C．比较A与C体积大小变化就可探究产生的热量与电流大小的关系 D．相同时间里，气球的膨胀程度由大到小顺序为CDBA   5．在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”时，往图中的U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器；图中器材可探究电流产生的热量跟 （选填“电流”或“电阻”）的关系。 6．物理实验小组的同学们自制了一个灯泡，经历了灯泡发明过程以后，他们将自制灯泡改装用来探究“电流热效应的影响因素”。 (1)当电流通过自制灯泡时，我们可以看到的现象是： ，这个过程中的能量转化 ； (2)同学们将阻值关系为 的3段电阻丝连接如图乙所示。可以通过比较 来比较电流产生热量的多少，结合整个实验过程，需要用到的测量工具是 ； (3)他闭合开关S1，开关S2接A，3min后，观察到R1瓶中红色液柱上升高度比 瓶中红色液柱上升高度低，可以得到的结论是： ； (4)为了完成电流产生热量多少与电流大小关系，请你写出接下来的操作步骤： 。 三、焦耳定律 7．如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　） A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω B．电源电压U的大小6V C．R0的阻值20Ω D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J 8．小李用如图所示的装置观察保险丝的作用（），闭合开关后，则（    ） A．经过保险丝的电流小于经过铜丝的电流 B．保险丝两端的电压大于铜丝两端的电压 C．当滑片向右移动时，电路中的电流变大 D．相同时间，电流经过保险丝和铜丝产生的热量相等 9．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样，当开关S闭合后，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A，则1min内电阻R上产生的热量为 J。 10．如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.2A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 11．炎热的夏天防暑小电扇备受同学们喜爱。某型号小电扇简化电路如图甲所示，电源为一块充电锂电池，挡位调节电阻，通过旋转挡位开关S可使小电扇处于高、中、低挡位。已知锂电池充满电时储能，正常充电时的有效充电功率为5W，锂电池在放电过程中其输出电压U随剩余电量E变化的关系如图乙所示。 (1)正常充电时，将锂电池电量从20％充到80％需要多少时间? (2)满电状态时，闭合S0，将S旋转到b触点，R1两端电压为1.5V，求电动机的电功率? (3)电量剩余约一半时，让小电扇在低挡位工作2min（此过程中电源电压不变），电路的总电功为120J，求该过程中电动机的电功? 四、电流热效应的应用 12．电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。下列说法正确的是（　　） A．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 B．导线的电阻大于电炉丝的电阻 C．导线的电功率小于电炉丝的电功率 D．电流通过导线时没有产生热效应 13．下列家用电器中，主要是将电能转化为内能的是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．电熨斗 D．吸尘器 【B 提能力】 14．用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=5Ω，R2=10Ω。下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关后，R1和R3的电功率之比是1︰9 B．探究电流热效应与电流的关系应选择R2和R3进行比较 C．将R1和R2串联是为了探究电流热效应与电流的关系 D．比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 15．在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） 　　 ①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的； ②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系； ③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω； ④两套装置均可以探究电流产生的热量与通电时间的关系。 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 16．如图所示是电阻R和灯泡L的图像，若把它们串联在3V的电源两端，则电阻R产生的热量为 J。 17．如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置，通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过左侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 18．龙江兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装满了等质量的煤油，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同，（电阻丝的阻值RA=5Ω，RB=10Ω）。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度。 (1)除电流表和天平外，本实验中还需要用到的测量工具有 、 ； (2)将电阻A、B串联接入电路的目的是控制 、 相同； (3)小组同学保持滑动变阻器滑片位置不变，收集数据并绘制图像如乙所示，分析乙图像，可得出电热与 、 有关； (4)小组同学想利用如图装置及现有器材，探究电热与电流的关系，说出探究思路 。 19．学校举办科技节，小李同学利用所学知识设计了一款电热杯垫参加展评，该杯垫具有“加热”和“保温”两种功能。他设计电路如图所示，电源电压为12V，、为两个发热元件，其阻值不随温度变化，的阻值为，当开关S接2时，电流表的示数为1A。求： (1)发热元件的阻值。 (2)S接1时，杯垫工作10s产生的热量。 【C 链中考】 20．（2025·吉林长春·中考真题）下列利用电流的热效应工作的用电器是（　　） A．电风扇 B．电冰箱 C．电水壶 D．电视机 21．（2025·四川眉山·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，的最大阻值为。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为；将滑动变阻器的滑片移动到最右端，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表示数为 B．滑片在中点时电流表的示数为 C．在中点时，内产生的热量 D．电路的最小功率为 22．（2025·四川广元·中考真题）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器R的规格为“90Ω 2A”，电压表的量程为0~15V，电流表的量程均为0~3A，灯的额定电压是18V（其阻值不受温度影响）。当先闭合开关S1、S2，再闭合开关S，灯L正常发光，调节滑动变阻器滑片使电流表A1、A2的示数分别为2.4A、0.6A，则灯L通电10s产生的热量是 J；当先闭合开关S3，再闭合开关S，为确保电路安全，灯L的最大功率与最小功率的比值是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三节 电流的热效应 目 录 【A 夯基础】 1 一、电流的热效应 1 二、探究影响电流热效应的因素 2 三、焦耳定律 4 四、电流热效应的应用 8 【B 提能力】 9 【C 链中考】 13 【A 夯基础】 一、电流的热效应 1．下列用电器中，不是利用电流热效应工作的是（　　） A．电烙铁 B．电热杯 C．电褥子 D．电风扇 【答案】D 【详解】ABC．电烙铁、电热杯、电褥子工作时主要把电能转化为内能，都是利用电流热效应工作的，故ABC不符合题意； D．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能等，不是利用电流热效应工作的，故D符合题意。 故选D。 2．将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状，其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻 。A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的 效应。 【答案】 大 热 【详解】[1]导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关，其他条件相同时，导体的长度越长、横截面积越小导体的电阻越大，由图可知，其他条件相同时，C处的横截面积小，故C处的电阻大。 [2] A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，说明电流通过导体产生了热量，即电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。 二、探究影响电流热效应的因素 3．用如图所示的装置可探究电流产生热量的影响因素，下列说法中错误的是（　　） A．该装置中的U形管属于连通器 B．通过U形管内液面高度差来反映电流产生热量的多少 C．该装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系 D．若通过R2的电流为0.2A，那么通电1min内R2上产生的热量为12J 【答案】A 【详解】A．该装置中的U形管一端开口，一端封闭，不是连通器，故A错误； B．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流通过导体产生的热量可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故B正确； C．由电路图可知，两个5Ω电阻并联再与5Ω的串联，通过它们装置盒的电流不相等，通电时间相同，电阻相同，该装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系，故C正确； D．若通过的电流为0.2A，那么通电1min内上产生的热量为 故D正确。 故选A。 4．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，某同学设计了如图所示的甲、乙两装置。将两段阻值不同的电阻丝（R1<R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。下列说法不正确的是（　　） A．甲图中R1的功率大于乙图中R1的功率 B．甲装置可探究电流产生的热量与电阻大小是否有关 C．比较A与C体积大小变化就可探究产生的热量与电流大小的关系 D．相同时间里，气球的膨胀程度由大到小顺序为CDBA   【答案】A 【详解】A．甲中两电阻串联，通过两个电阻的电流相等，因为 R1<R2 由P=I2R可知 P1＜P2 故A错误，符合题意； B．甲中两电阻串联，通过两个电阻的电流相同，而电阻不同，故研究的是热量与电阻的关系，故B正确，不符合题意； C．甲中两电阻串联，乙中两电阻并联，由欧姆定律可知A、C两容器中的电流不同，而两电阻丝的电阻相同，故探究的应是产生的热量与电流大小的关系，故C正确，不符合题意； D．乙装置中R1、R2并联，电源电压不变，时间相同时，根据Q=可知，电阻越小产生的热量越多，因此 QC＞QD 甲装置中R1、R2串联，通过R1、R2的电流相同，时间相同时，根据Q=I2Rt可知，电阻越大产生的热量越多，因此 QB＞QA 电源电压不变，由串联电路电压的规律可知甲图中R2两端的电压小于电源电压，乙图中R2两端的电压等于电源电压，根据Q=可知，甲图中R2产生的热量小于乙图中R2产生的热量，所以 QB＞QD 故膨胀大小顺序为CDBA，故D正确，不符合题意。 故选A。 5．在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”时，往图中的U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器；图中器材可探究电流产生的热量跟 （选填“电流”或“电阻”）的关系。 【答案】 不属于 电流 【详解】[1]图中的U形管只有一端开口，另一端不开口，所以U形管不属于连通器。 [2]由图可知，三个电阻的阻值相同，R1与R3并联再与R2串联，通过R1和R2的电流不同，可探究电流产生的热量跟电流的关系。 6．物理实验小组的同学们自制了一个灯泡，经历了灯泡发明过程以后，他们将自制灯泡改装用来探究“电流热效应的影响因素”。 (1)当电流通过自制灯泡时，我们可以看到的现象是： ，这个过程中的能量转化 ； (2)同学们将阻值关系为 的3段电阻丝连接如图乙所示。可以通过比较 来比较电流产生热量的多少，结合整个实验过程，需要用到的测量工具是 ； (3)他闭合开关S1，开关S2接A，3min后，观察到R1瓶中红色液柱上升高度比 瓶中红色液柱上升高度低，可以得到的结论是： ； (4)为了完成电流产生热量多少与电流大小关系，请你写出接下来的操作步骤： 。 【答案】(1) 见解析；电能转化为内能和光能；(2)玻璃管红色液柱上升的高度；停表；(3)见解析；(4)见解析 【详解】（1）[1]当电流通过自制灯泡时，由于电流的热效应，我们可以看到的现象是：金属丝快速发热并变红，但很快烧掉了。 [2]自制灯泡是用电器，消耗电能来发热和发光，这个过程中电能转化为内能和光能。 （2）[1]同学们将阻值关系为R1＜R2＜R3的3段电阻丝连接如图乙所示。电阻丝加热瓶内的物质，根据热胀冷缩可知，玻璃管红色液柱会上升，电阻丝产生的热量越多，玻璃管红色液柱上升的越高，因此可以通过比较玻璃管红色液柱上升的高度来比较电流产生热量的多少。 [2]由于电热丝产生的热量与加热时间有关系，结合整个实验过程，需要用到的测量工具是停表。 （3）他闭合开关S1，开关S2接A，R1与R2串联，电流相等，通电时间也相等，3min后，观察到R1瓶中红色液柱上升高度比R2瓶中红色液柱上升高度低，说明电阻丝R1产生的热量比电阻丝R2产生的热量少，可以得到的结论是：在相等时间内，电流相同时，电阻大的导体比电阻小的导体产生的热量多。 （4）为了完成电流产生热量多少与电流大小关系，控制电阻丝电阻和加热时间相同，只改变电流的大小，由于R1＜R2＜R3，接下来应将R1与R3串联，串联电路的总电阻等于各电阻之和，电路中的总电阻与R1与R2串联时不同，电源电压不变，由可知，通过的电流不同，比较R1瓶中产生的热量，接下来的操作步骤：断开开关S1，待玻璃管内红色液柱恢复到初始位置，开关S2接B，闭合开关S1，记录3min后，观察R1瓶中红色液柱上升的高度。 三、焦耳定律 7．如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　） A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω B．电源电压U的大小6V C．R0的阻值20Ω D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J 【答案】D 【详解】A．滑动变阻器滑片P从最右端开始，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电流为0.4A时，滑动变阻器功率为3.2W，根据P=I²R可得此时电阻为 则滑动变阻器的最大阻值20Ω，故A错误； BC．当电流为0.6A时，滑动变阻器功率达到最大值3.6W，同理，根据P=I2R可得，此时滑动变阻器接入电阻为10Ω，为最大阻值的一半，此时滑动变阻器两端的电压U' =I2R半=0.6A×10Ω=6V 电源电压U=6V+ I2R0=6V+0.6A×R0① 滑动变阻器接入电路的阻值最大时，滑动变阻器分得电压U滑=I1R最大=0.4A×20Ω=8V 电源电压不变，U=8V+I1R0=8V+0.4A×R0② ①②两个式子联立得，8V+0.4A×R0=6V+0.6A×R0 解得R0=10Ω 则电源电压U =6V+0.6A×R0=12V 故BC错误； D．当滑片P置于中点时，滑动变阻器接入10Ω，电流为0.6A，根据焦耳定律，R0在5s内产生 故D正确。 故选D。 8．小李用如图所示的装置观察保险丝的作用（），闭合开关后，则（    ） A．经过保险丝的电流小于经过铜丝的电流 B．保险丝两端的电压大于铜丝两端的电压 C．当滑片向右移动时，电路中的电流变大 D．相同时间，电流经过保险丝和铜丝产生的热量相等 【答案】B 【详解】A．在串联电路中电流处处相等，因此经过保险丝的电流等于经过铜丝的电流，故A不符合题意； B．根据欧姆定律公式的变形式U=IR分析，由于，在电流相同的情况下，保险丝两端的电压大于铜丝两端的电压，故B符合题意； C．当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据可知，电路中的电流会变小，故C不符合题意； D．根据焦耳定律Q=I²Rt，虽然电流相同，但由于，相同时间内保险丝产生的热量多于铜丝产生的热量，故D不符合题意。 故选B。 9．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样，当开关S闭合后，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A，则1min内电阻R上产生的热量为 J。 【答案】45 【详解】由图知，R与L并联，电流表测干路电流。小灯泡标有“2.5V 0.5W”，且正常发光，则电源电压 根据，可得通过小灯泡的电流 已知干路电流，由并联电路电流特点 则R的电流 则1min内电阻R产生的热量 10．如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.2A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 【答案】 电流 3 【详解】[1]由图可知，右侧两个电阻并联，然后与左侧电阻串联，根据并联电路电流规律可知，所以通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，两个容器内的电阻值都是5Ω，通电相同时间，所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系。 [2]如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.2A，根据并联电路的电流特点，可知通过右侧容器中电阻丝的电流是0.1A，1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 11．炎热的夏天防暑小电扇备受同学们喜爱。某型号小电扇简化电路如图甲所示，电源为一块充电锂电池，挡位调节电阻，通过旋转挡位开关S可使小电扇处于高、中、低挡位。已知锂电池充满电时储能，正常充电时的有效充电功率为5W，锂电池在放电过程中其输出电压U随剩余电量E变化的关系如图乙所示。 (1)正常充电时，将锂电池电量从20％充到80％需要多少时间? (2)满电状态时，闭合S0，将S旋转到b触点，R1两端电压为1.5V，求电动机的电功率? (3)电量剩余约一半时，让小电扇在低挡位工作2min（此过程中电源电压不变），电路的总电功为120J，求该过程中电动机的电功? 【答案】(1)；(2)1.75W；(3)67.5J 【详解】（1）将锂电池电量从20％充到80％的过程中，增加的电能： 由W=Pt得，需要的时间 （2）由图乙知，满电时电源电压 将S旋转到b触点时，R1与电动机串联，小电扇处于中挡，此时电路中电流 根据串联电路电压关系可得，此时电动机两端电压 则电动机消耗的电功率 （3）将S旋转到c触点时，R1、R2与电动机串联小电扇为低挡，由图乙知，电量剩余约一半时，电源电压U=4V，由W=UIt得，该过程中电路中的电流 该过程中电阻消耗的电功 则电动机的电功 四、电流热效应的应用 12．电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。下列说法正确的是（　　） A．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 B．导线的电阻大于电炉丝的电阻 C．导线的电功率小于电炉丝的电功率 D．电流通过导线时没有产生热效应 【答案】C 【详解】A．导线和电炉丝串联，由串联电流规律可知，通过导线的电流等于通过电炉丝的电流，故A错误； B．由于导线和电炉丝的电流相同，且在同一电路中，时间相同，根据可知，导线的电阻小于电炉丝的电阻，故B错误； C．根据可知，通电时间相同，电炉丝产生的热量多，是由于导线的电功率小于电炉丝的电功率，故C正确； D．电流通过导线，由于导线的电阻小，产生的电热少，而不是没有产生热效应，故D错误。 故选C。 13．下列家用电器中，主要是将电能转化为内能的是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．电熨斗 D．吸尘器 【答案】C 【详解】A．电风扇主要是将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电视机主要是将电能转化为光能和声能，故B不符合题意； C．电熨斗利用电流热效应来工作，主要是将电能转化为内能，故C符合题意； D．吸尘器主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选C。 【B 提能力】 14．用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=5Ω，R2=10Ω。下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关后，R1和R3的电功率之比是1︰9 B．探究电流热效应与电流的关系应选择R2和R3进行比较 C．将R1和R2串联是为了探究电流热效应与电流的关系 D．比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 【答案】A 【详解】A．由图可知，R1与R2串联后再与R3并联，电源电压不变，设电源电压为U。根据串、并联电路电压特点，R1与R2串联支路的电压等于R3两端的电压，都为U。R1与R2串联，根据串联电阻的规律，R串= R1+ R2 = 5Ω+10Ω=15Ω 根据欧姆定律，可得通过R1的电流 通过R3的电流 由公式可知，闭合开关后，R1和R3的电功率之比 故A正确； B．探究电流热效应与电流的关系时，要控制电阻和通电时间相同，电流不同。R2和R3电阻不同，不能探究电流热效应与电流的关系；而R1和R3电阻相同都为5Ω，且分别在两条不同的支路上，通过它们的电流不同，应选择R1和R3进行比较，故B错误； C．根据串联电路电流特点，将R1和R2串联，是为了控制电流相同，电阻不同，从而探究电流热效应与电阻的关系，故C错误； D．比较物质的比热容，需控制电阻相同（相同时间内放出相同热量 ）、物质的质量相同、吸收的热量相同（通过比较温度变化来比较比热容 ），应将其中一瓶煤油换成等质量的水，且电阻丝的阻值应相同，故D错误。 故选A。 15．在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） 　　 ①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的； ②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系； ③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω； ④两套装置均可以探究电流产生的热量与通电时间的关系。 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】C 【详解】①U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的，故①错误； ②由图甲可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同，探究的是电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关，故②正确； ③图乙实验是探究电流产生的热量与电流的关系，要求通过它们的电流不同，通电时间相同和电阻丝阻值要相同，右边容器中的电阻丝阻值要等于左边容器中的电阻丝阻值5Ω，故③错误； ④观察图甲和图乙其中的一个容器中的U形管在不同时间内液面高度差的变化，可探究电流产生的热量与通电时间的关系，故④正确。 综上所述，说法正确的是②④。 故选C。 16．如图所示是电阻R和灯泡L的图像，若把它们串联在3V的电源两端，则电阻R产生的热量为 J。 【答案】144 【详解】根据题意可知，电阻R和灯泡L串联在电路中，根据串联电路特点可知，串联电路中各处的电流相等，且电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和。由图可知，当电路中的电流为时，R两端的电压为，L两端的电压为，此时的电源电压为，符合题意。由公式 可得，内电阻R产生的热量为 17．如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置，通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过左侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 【答案】 电流 48 【详解】[1]由图可知，装置右侧中两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右侧两个电阻的总电流和左侧的电阻电流相等，即，由图知，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，容器内的电阻值都是5Ω，通电相同时间，所以探究通电导体产生的热量与电流大小的关系。 [2]左侧容器中电阻丝在1min内产生的热量： 18．龙江兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装满了等质量的煤油，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同，（电阻丝的阻值RA=5Ω，RB=10Ω）。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度。 (1)除电流表和天平外，本实验中还需要用到的测量工具有 、 ； (2)将电阻A、B串联接入电路的目的是控制 、 相同； (3)小组同学保持滑动变阻器滑片位置不变，收集数据并绘制图像如乙所示，分析乙图像，可得出电热与 、 有关； (4)小组同学想利用如图装置及现有器材，探究电热与电流的关系，说出探究思路 。 【答案】(1) 刻度尺；停表；(2)电流；通电时间；(3)电阻；通电时间；(4)见解析 【详解】（1）[1][2]由乙图可知，需要记录的物理量为液面上升的高度和时间，其对应测量工具为刻度尺和停表。 （2）[1][2]由串联电路的电流规律可知将电阻A、B串联接入电路的目的是控制通过两个电阻的电流和通电时间相同。 （3）[1][2]由图乙可知，电阻一定时，加热时间越长，液面上升高度越大，说明电热与加热时间有关；在相同的加热时间内，A管内液面上升的高度小于B管内液面上升的高度，说明电热与电阻大小有关。 （4）多次将滑片调到适当位置改变电路中的电流，用停表控制通电时间相同，记录并比较R1（或R2）瓶中细玻璃管内液柱上升的高度和对应的电流表示数。 19．学校举办科技节，小李同学利用所学知识设计了一款电热杯垫参加展评，该杯垫具有“加热”和“保温”两种功能。他设计电路如图所示，电源电压为12V，、为两个发热元件，其阻值不随温度变化，的阻值为，当开关S接2时，电流表的示数为1A。求： (1)发热元件的阻值。 (2)S接1时，杯垫工作10s产生的热量。 【答案】(1)4Ω；(2) 【详解】（1）当开关S接2时，两个电阻串联，电路电阻较大，由可知，电路为保温挡；电流表的示数为1A，此时电路的总电阻 发热元件的阻值 （2）S接1时，电路为R1的简单电路，电路电阻小，由可知，电路为加热挡，电路中的电流 杯垫工作10s产生的热量 【C 链中考】 20．（2025·吉林长春·中考真题）下列利用电流的热效应工作的用电器是（　　） A．电风扇 B．电冰箱 C．电水壶 D．电视机 【答案】C 【详解】AB．电冰箱、电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故AB不符合题意； C．电水壶工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故C符合题意； D．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。 故选C。 21．（2025·四川眉山·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，的最大阻值为。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为；将滑动变阻器的滑片移动到最右端，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表示数为 B．滑片在中点时电流表的示数为 C．在中点时，内产生的热量 D．电路的最小功率为 【答案】D 【详解】A． 的最大阻值为，滑动变阻器的滑片在中点时，的阻值为，设电源电压为，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是，则有 解得。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为，由得 又由于并联电路，则电源电压等于两端电压，即 故A错误； B．由电路图可知测所在支路的电流，则滑片在中点时电流表的示数为 故B错误； C．在中点时，内产生的热量 故C错误； D．由可知，电压一定，电阻最大时，功率最小，滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电阻最大。最小功率为 故选D。 22．（2025·四川广元·中考真题）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器R的规格为“90Ω 2A”，电压表的量程为0~15V，电流表的量程均为0~3A，灯的额定电压是18V（其阻值不受温度影响）。当先闭合开关S1、S2，再闭合开关S，灯L正常发光，调节滑动变阻器滑片使电流表A1、A2的示数分别为2.4A、0.6A，则灯L通电10s产生的热量是 J；当先闭合开关S3，再闭合开关S，为确保电路安全，灯L的最大功率与最小功率的比值是 。 【答案】 324 36∶1 【详解】[1]当先闭合开关S1、S2，再闭合开关S，灯泡和滑动变阻器并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过变阻器的电流，灯L正常发光，灯的额定电压是18V，所以电源电压是18V，通过灯泡的电流IL=I-IR=2.4A-0.6A=1.8A 灯泡的电阻 灯L通电10s产生的热量Q=W=UILt=18V×1.8A×10s=324J [2]当先闭合开关S3，再闭合开关S，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，电压表的量程为0~15V，电压表的示数为15V时，变阻器连入电路的电阻最大，灯泡两端的电压UL小=U-UR=18V-15V=3V 灯泡的最小功率 电流表的量程均为0~3A，滑动变阻器R的最大电流是2A，灯泡正常的电流是1.8A，所以电路中的最大电流是1.8A，灯泡的最大功率PL大=I大2RL=(1.8A)2×10Ω=32.4W 灯L的最大功率与最小功率的比值PL大∶PL小=32.4W∶0.9W=36∶1 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$