考点专练：电热实验（四大常考易错点总结）-2025-2026学年科学九年级上册浙教版

九年级科学 考点专练：焦耳定律（四大常考易错点）考点剖析 考点 1、电流的热效应 内容 电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。 实质 电能转化为内能的过程 2、 电热器：利用电流的热效应工作的用电器。 常见电热器 电吹风机、电饭煲、电热水壶、电熨斗、电烙铁等 优点 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度 缺点 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，用于通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热 注意：有制热功能的电器功率一般都超过1000W。空调电功率通常在735W-5000W. 3、 焦耳定律 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 表达式 适用条件 该定律适用于所有电路（包括纯电阻和非纯电阻电路），但在非纯电阻电路中（如含电动机的电路），电能转化为内能的部分才可用此公式计算。 4、 探究电热影响因素实验 影响因素：①通过导体的电流；②导体的电阻的大小；③通电时间 实验原理 电路图和实物图 实验目的 探究导体产生热量与电阻的关系（甲） 探究导体产生热量与电流的关系（乙） 实验结论 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 实验方法 ①转换法：根据U形管中液面的高度差（等效于温度计的示数）来判断电流通过电阻丝产生电热的多少，（或者通过观察煤油在玻璃管中上升的高度（或温度计示数变化）间接反映电流产生的热量多少，）将不可见的“热量”转化为可见的“液柱高度”或“温度变化”。因此，管径越细，单位体积液面升高的越高，效果也越明显。 ②控制变量法：采用两阻值不同的电阻丝串联控制电流相等，探究电热与电阻的关系；采用同一电阻，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，探究电热与电流的关系。 注意事项 ①实验采用煤油的目的：一是煤油的比热容较小，吸收相同的热量，煤油升温快，热膨胀效果明显，便于观察和读数；二是煤油是绝缘体。 ②实验中将电阻丝绕成螺旋形是为了减小热量散失，使实验效果更明显。 ③在两个烧瓶中要装入质量相等的煤油 / 液体。根据吸热公式可知，同种物质质量相等时，吸收的热量越多，温度升高越多，故可用温度计的示数来判断电流通过电阻丝产生热量的多少。 ④确保电阻丝完全浸入煤油，减少热损失。通电时间不宜过长，避免煤油沸腾或温度过高。 ⑤写结论需强调“在电阻/电流/时间一定时”。 误差分析 常见误差：环境散热、电阻丝发热不均、液体挥发等。 改进措施：使用绝热材料密封容器、缩短通电时间。 ①热量散失（容器隔热性差）。②电阻丝发热导致自身电阻变化。③煤油吸热不均或温度测量误差。 注意： ①当几个导体串联时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用公式分析电热，此时导体产生的热量与导体的电阻成正比；当几个导体并联时，由于加在导体两端的电压相等，通电时间也相等，应用公式分析电热，此时导体产生的热量与电阻成反比。 ②由公式可以看出，导体产生的热量受电流的影响最大。 5、 四大常考易错点总结 常考题型 （1） 电路设计纠错： ①电阻丝未串联或并联（需根据实验目的调整连接方式）。 ②未使用等量同种液体或气体（影响实验对比性）。 技巧点拨：检查电路是否符合“控制变量”原则（如探究热量与电阻关系时，需保持电流和时间相同）。 （2） 数据分析与图像题: ①根据表格数据计算热量或绘制Q-I2、Q-R 图像。 ②判断图像是否符合正比/反比关系（如双曲线表示 Q 与R 成反比）。 技巧点拨：明确自变量与因变量，结合公式推导图像趋势。 （3） 实验步骤与操作规范： ①调节滑动变阻器控制电流大小，多次测量减少误差 。 ②通电时间需相同，确保变量单一。 技巧点拨：描述步骤时需包含“调节滑动变阻器使电流保持恒定”等细节。 （4） 拓展探究题: ①非纯电阻电路热量计算（如电动机工作时 Q<UIt）。 ②结合电热器、保险丝等生活实例分析焦耳定律应用。 技巧点拨：区分电能转化为内能与其他形式能量（如机械能）。 典例解读 （2025·浙江·一模）某兴趣小组同学想要进一步探究电流通过导体所产生的热量与电阻、电流和时间的定量关系，按照如图1所示的实验装置（完整电路图如图2所示）进行实验，实验数据记录在下表中。） 组别 电阻R/Ω 电流I/A 煤油升高的温度/℃ 煤油吸收的热量Q/J 通电时间t/s 1 R1＝5 1 7.3 2500 500 2 R2＝10 1 14.4 5000 500 3 R3＝5 ______ 1.8 625 500 4 R1＝5 1 3.6 1250 250 (1)第三次数据记录电流表的示数如图3，大小为 A； (2)实验中选用煤油作为吸热物质的主要原因是煤油的 较小，温度变化更明显，实验现象更直观； (3)结合第1、3组数据，可以得出的结论是 ； (4)焦耳当时也做了类似的实验，但是误差较大，本实验在哪些方面使实验的结论更趋于精准？答： （列举一点）。 【考点链接】 1、电流表读数方法 2、电热影响因素实验选择煤油的优点，实验采用煤油的目的：一是煤油的比热容较小，吸收相同的热量，煤油升温快，热膨胀效果明显，便于观察和读数；二是煤油是绝缘体。 3、实验结论的总结。 4、实验改进的优势。 【解题思路】 （1）看量程 → 确认分度值 → 读数。 （2）将不可见的“热量”转化为可见的“液柱高度”或“温度变化” → 温度变化明显 → 比热小。 （3）当电阻一定时，电流越大，产生的电热越多 （4）常见误差 → 环境散热、电阻丝发热不均、液体挥发等 → 改进措施：使用绝热材料密封容器、缩短通电时间。 【解析过程】 （1）图3中，电流表使用的是小量程，分度值是0.02A，读数为0.5A。 （2）由于煤油的比热容小，吸收相同热量的前提下，温度变化量大，即温度变化更明显。 （3）第1、3组数据中，R1与R3的电阻大小相同，R1的电流大于R3的电流，R1电阻丝使煤油吸收的热量多，说明R1电阻丝产生的电热多，因此可得结论为：当电阻一定时，电流越大，产生的电热越多。 （4）为了减小测量的误差，可以使用电子温度计测量液体的温度。 【答案】【答案】(1)0.5 (2)比热容 (3)当电阻一定时，电流越大，产生的电热越多 (4)使用电子温度计测量温度 考点专练 1、（2025秋·浙江·期末）利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，两瓶等量的煤油中各浸泡着一段电阻丝，且R1＞R2。下列说法错误的是（　　） A．此实验用到了控制变量法和转换法 B．电阻产生的热量大于煤油吸收的热量 C．实验中，A瓶中温度计的示数升高得更快 D．滑动变阻器的作用是控制通过电阻丝R1和R2的电流相同 2、（2025秋·浙江嘉兴·期中）如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题： (1)合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的，采用了 法； (2)采用这种连接方式的目的是 。 3、（2025秋·浙江宁波·开学考试）电流做的功与电压、电流和通电时间三个因素都有关。小科想通过实验验证电功与电流的关系，选用的器材如图所示。其中两侧U形管内所装液体液面起初相平，电阻阻值如图所示。 (1)将两根电阻和并联后再与串联，目的是 (2)通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少； (3)若通过的电流为1A，通电1.5min，则电流通过做功为 J。 4、（2025·浙江衢州·一模）小科在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”（产品介绍如图甲所示），常温下将测温贴贴在电阻上，并连接如图乙所示的实验电路，闭合开关，记录测温贴变色所用的时间。断开开关，待测温贴 ？ ，调节滑动变阻器，闭合开关，继续测量测温贴变色所用时间，所得结果如下表： 实验序号 1 2 3 变色所用的时间/s 9 12 21 18 24 42 (1)题干中“？”处应填 。 (2)根据表中数据可知，从实验1到实验3滑动变阻器滑片是向 移动的； (3)考虑电阻散热，不同电阻使测温贴升高相同温度时，实际消耗的电能是不同的。因此在烧开水时，从节约用电角度考虑应选择下列哪种电热水壶？______ A．“220V，1000W” B．“220V，1500W” (4)从安全角度考虑，家庭电路中大功率用电器使用更粗导线的原因是： 。 5．（2025·浙江台州·一模）某同学用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。 实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作和． 实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作和． (1)除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为 。 (2)实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时 相同。 (3)多次重复实验均发现，则可以得出的结论为 。 (4)该同学将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示，得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中的值为 。 实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃ 1 1 5.0 10.0 2 1.5 3 2 20.0 40.0 …… …… …… …… 6．（2025秋·浙江杭州·月考）在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。 (1)电阻丝产生的热量与水温的变化量之间成 关系（不计热损失）； (2)要探究电阻丝产生的热量与电阻的关系，除了要保持电流、通电时间不变外，还应保持 不变；在上述条件不变时，换用不同阻值的电阻丝，记录水温变化的数据并绘制图像如图乙所示； (3)根据上述实验，可以得出结论： ；（写出一条即可） (4)根据所学知识，在上述实验条件不变的情况下，在图乙中画出通电时间为30s时，水温变化和电阻的关系图像。 7．（2025秋·浙江·自主招生）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量且初温相同的空气，甲、乙两U形管中所有液面初始状态是等高相平，通电一段时间后液面的高度如图所示。 （1）本实验利用U形管中液面的大小来反映放出热量的多少，这是利用了科学方法中的 法； （2）本实验得到的结论： ； （3）现将乙图中上方5Ω的电阻也放在右边的容器内，重复上述实验，一段时间后 侧U形管内液面的高度差大。 8．（2025秋·浙江舟山·月考）小敏选取了如图中的实验器材，探究电流产生的热量与哪些因素有关。 (1)选取两个相同玻璃瓶，装入相同质量煤油并插上温度计的目的是 ； (2)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流为，按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数，他接下来的操作应该是 ； (3)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图乙所示的电路，他这样做的好处是 。 9．（2025秋·浙江绍兴·月考）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U型管中液面高度差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______（填选项）； A．研究电流与电压关系时，控制电阻不变 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布情况 C．研究光的传播时，引入“光线” D．研究电流时，我们可以通过类比水流来认识它 (2)如图甲所示，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，可以得到结论是 ； (3)如图乙所示，该装置是探究电流产生的热量跟 的关系； (4)探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝都放入透明容器中，接通电源，一段时间后观察两容器中电阻丝发热多少。请判断：哪侧容器中电阻丝产生的热量多?（选择“左侧多”或“右侧多”或“一样多”）并说明原因： 。 10．（2025秋·浙江金华·月考）如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2， 其中 (1)闭合 ，探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，观察到左侧U形管液面的高度差较大的现象，说明在通电时间和电阻相同时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。下列选项所采用的方法与上述实验过程所运用的方法相同的是 ； ①中借助无色酚酞试液判断稀盐酸与氢氧化钠反应是否发生； ②研究动能大小的影响因素实验时，将小球动能的大小转化为木块移动的距离； ③利用磁感线描述磁体周围地磁场分布 ； ④将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒； ⑤将形变地弹簧具有势能和相互作用地分子也具有势能进行对比。 (2)只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为 J 11．（2025秋·浙江温州·月考）在验证焦耳定律 （Q=I2Rt）时，小海在课本实验基础上做了改动，设计如图甲所示的电路， 其中电阻丝R1=5Ω和R2=10Ω，请回答下列问题： (1)为探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，小海应选择 两支温度计的示数进行比较； (2)根据焦耳定律， 预测在实验中温度计示数 A B；（选填“<”、“>”或“=”） (3)相较于课本实验，小海做如图甲所示改动的优点是 ； (4)小海还想用图乙装置来测量未知液体的比热容。分别往两容器中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t水和Δt，在不计热损失的情况下，为了得出待测液体的比热容 还必须满足的条件是___________。 A． B．V水=V待测液 C．m水=m待测液 D． 12．（2025秋·浙江温州·月考）科学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有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度，多次实验处理结果如图乙。 (1)除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有 ； (2)实验中通过 来反映电阻丝产生热量的多少； (3)分析图乙，可得出的结论是 。 13．（2025秋·浙江绍兴·期末）在验证焦耳定律（Q=I2Rt）中电热与电阻的定性关系时，小科设置了两种连接方式（如图甲、乙所示，其中R甲>R乙）。 （1）为了使实验现象更明显，烧瓶中所装液体为 （选填“水”或“煤油”）； （2）为验证电流和通电时间相同时，电阻对产生热量的影响，应选择图 的连接方式； （3）按图乙连接方式，正常情况下的，液面上升的高度应该是 。 14．（2025秋·浙江宁波·期末）小宁发现家里的智能电热水壶每次加热的时间都不一样，于是做出了以下猜想： 猜想一：加热的时间可能与水的质量有关； 猜想二：加热的时间可能与水的初温有关： 猜想三：加热的时间可能与水的末温有关： 猜想四：加热的时间可能与水升高的温度有关。 为验证猜想，小宁用智能电热水壶（加热过程功率始终不变）进行模拟，实验数据如下： 实验序号 水的质量 水的初温/ 水的末温/ 水升高的温度/ 加热的时间 1 500 20 40 20 59 2 750 20 40 20 76 3 1000 20 40 20 99 4 500 30 40 10 33 5 500 20 30 10 33 6 500 20 35 15 44 7 500 25 40 15 45 （1）从实验结果可知，加热的时间与水的质量和 有关； （2）上述实验结束后，小宁继续查阅资料得知，物质的种类也会影响加热的时间。在科学上，为了表述物质的这一性质，引入了比热容这一概念。若智能电热水壶的电功率为，是否能利用表格中数据准确地计算出水的比热容？试说明理由 ； （3）本实验中，运用了多种科学研究方法，下列四个实验所用研究方法与本实验中“通过比较加热时间的长短来比较水吸收热量的多少”所用研究方法相同的是 ； A．在探究“条形磁铁周围磁场情况”时，用磁感线来表示磁场分布 B．在探究“电流的热效应与电阻的关系”时，通过比较电阻丝上悬挂的相同塑料薄膜的熔断时间来判断产生热量的多少 C．在探究“物体重力势能的影响因素”时，用物体在细砂中的下陷程度判断其重力势能的大小 15．（2024·浙江·三模）小应在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，设计了如图甲所示的实验电路图。两个完全相同的烧瓶中装满煤油，两个完全相同的玻璃管内煤油液面的高度相同，瓶内的电阻丝的阻值分别为5Ω和10Ω。闭合开关，发现玻璃管中液面持续上升，每隔一分钟记录下上升的高度。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。要求滑片向左移动，电流表示数变小 ； （2）小应将记录的数据绘制成如图乙所示的图像，根据图像，请写出本实验的结论： ； （3）小应觉得上述实验中装置太多，比较复杂，设计了如下实验：连接电路（如图丙），并用相同大小的石蜡将火柴粘在电阻丝R上（如图丁），闭合开关，记录火柴掉落所用的时间。调节滑动变阻器的滑片，重复实验，所得的结果如表： ①完成第1次实验后，小应将滑片移到滑动变阻器的中点位置，要等待一段时间再闭合开关，他主要考虑 会影响实验的准确度； 序号 滑动变阻器的滑片位置 火柴掉落所用的时间/s 1 最右端 99 2 中点 30 3 最左端 15 ②小应得出“电流越大，相同时间内电阻产生的热量越多”的结论，他的分析过程是 。 【答16．（2024·浙江湖州·三模）小轿车的后挡风玻璃上有很多用来除霜的“细线”（如图甲所示），当外界气温降低时，它就自动闭合，这时玻璃上的细线就会发热；小龙想知道玻璃上的“细线”的除霜能力与哪些因素 有关，于是他设计了如图丙的电路进行实验； 次数 玻璃 冰块质量/g 电压/N 熔化时间/min 1 薄 100 6 3 2 薄 100 9 2 3 薄 100 12 1.5 4 厚 100 6 6 5 厚 100 9 4.5 6 厚 100 12 3 （1）“细线”在除霜的过程中是利用 的原理工作的； （2）小龙首先把两块玻璃的A、B接线柱分别接在电路的M，N处，调节滑动变阻器，观察电流表和电压表的读数，小龙得出厚薄不同玻璃中的“细线”对电流的阻碍作用相同，则两次的电流表和电压表在读数上存在什么关系？ ； （3）分别取质量相同的碎冰放在面积相同的玻璃上，闭合开关，调节MN两端的电压，记录冰块全部熔化所需的时间，数据如表所示，你可以得出除霜能力与玻璃厚度的结论是： ； （4）小龙在实验后，一不小心弄断了玻璃中的一根“细线”；将这块玻璃接入电路，发现电流表和电压表都有示数，则断掉一根后，该玻璃中的“细线”的整体除霜能力将如何变化，请说明理由： 。 17．（2024秋·浙江杭州·月考）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中。 （1）探究电流产生的热量与电阻的关系。 ①电路中电阻丝的连接方式是为了控制 相同。 ②闭合开关，经过一定时间，用电阻丝加热的煤油温度升高了，用电阻丝加热的煤油温度升高了，那么 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）探究电流产生的热量与电流的关系。 闭合开关、移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝加热的煤油，温度升高量 （选填“大于”“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流 （选填“成”或“不成”）正比例关系。 【评估】你认为做这个实验产生误差的主要原因是 。 18．（2025秋·浙江杭州·月考）探究电流热效应的影响因素。 （1）用如图1所示的装置探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。相同烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。为达到实验目的，选用的两电阻丝与的阻值应 （选填“相同”或“不同”）。 （2）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。可以得出结论 。 （3）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象。根据焦耳定律可知，如图3中能正确反映关系的是 。 19．（2023秋·四川绵阳·期末）小聪同学在总结物理实验的过程中，发现同样器材可以完成多个实验，如图甲所示的装置既可以用来探究不同液体吸热能力，也可以用以探究不同电热丝发热能力。 （1）她在探究不同液体吸热能力时，在甲、乙玻璃瓶中装入质量相同的不同液体，电热丝应选择R甲 R乙（选填“>”、“=”或“<”）。两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。通过分析图像，可得液体 吸热能力强；（选填“甲”或“乙”） （2）小聪接着继续探究“通电导体产生热量的多少与电阻的关系”，为完成实验，甲、乙两瓶中的液体和电阻丝需满足 。 A．质量相同的同种液体，电阻丝阻值相等       B．质量相同的不同液体，电阻丝阻值相等 C．质量相同的同种液体，电阻丝阻值不等       D．质量相同的不同液体，电阻丝阻值不等 20．（2025秋·浙江·期末）某实验小组想要探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们选用了以下实验器材：电阻、电阻、电源、开关、导线和一种变温油墨（颜色随温度变化如下表），他们设计了如图所示的实验电路，将变温油墨均匀涂在电阻的表面，干燥后，闭合开关，通电一段时间后，观察到变成橙色，变成黄色。请根据以上叙述回答： 表1：变温油墨颜色随温度变化表 温度/℃ 20 30 40 颜色 红色 橙色 黄色 （1）下列实验用的科学方法与本实验相同的是 ； A．伏安法测电阻实验 B．影响电磁铁磁性强弱的因素实验 C．食物中营养素所含能量的实验 （2）根据实验现象，可以得到的结论是： ； （3）该小组继续利用变温油墨研究通电导体产生的热量Q与电流I的关系，请你写出简要的实验设计 。 21．（2025秋·浙江宁波·期末）在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中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，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。 （1）要探究电热与电阻的关系，应选用 组合，并将它们 接到电源两端进行实验。 （2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是： 。 （3）实验中通过观察U形管中液面高度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 C．研究光的传播时，引入“光线” D．探究平面镜成像的特点 22．（2024·浙江宁波·三模）小明学习了焦耳定律表达式之后很好奇，电流流过导体产生的热量与导体两端电压是否有关，在老师的指导下，完成了如下实验： ①取两只同型号的直流电动机（不计工作过程中电刷与换向器摩擦产生的热量），按如图方式连接，并且在每只电动机金属外壳的相同位置固定一个电子温度计，同时记录两支电子温度计的初始温度值； ②闭合开关，发现两只电压表示数相同，然后对电动机M1施加一个阻力，使其转动速度变慢，发现电压表V1示数变小，V2示数变大； ③维持V1，V2示数不变（U1＜U2），每隔30s记录一次温度计示数，记录数据T1、T2如表所示； ④换用其他两个同型号的直流电动机重复上述实验。 t（min） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 T1（℃） 17.8 18.4 19.0 19.5 20.0 20.7 21.2 21.6 21.9 22.2 22.4 T2（℃） 17.8 18.5 19.1 19.6 20.0 20.7 21.2 21.7 22.0 22.4 22.6 试回答下列问题： （1）两个电动机采用串联连接方式的目的是 ； （2）小明分析了该实验，认为在电流相等，通电相同时间时，U1＜U2，两个电动机（R相同）所产生的热量（由T1、T2体现）却基本相等。由此可得出结论是 ； （3）从能量转化及功的角度分析，当电动机M1受到阻力转速变慢后，U1＜U2的原因是 。 23.（2024·浙江·一模）安全、便捷的挂烫机逐渐取代了电熨斗，近来被越来越多的消费者选择。图甲是一个挂烫机，图乙是结构示意图。挂烫机的主要构件有液体加热装置（发热体）、水箱、蒸汽喷头、输气导管、可伸缩支架等。接通电源后，闭合开关，液体加热装置将水箱中的水加热：水箱中的水温度升高，开始沸腾起来；高温的水蒸气从水箱中进入输气管道，最后从喷头处喷出：使得衣物的温度升高，变得潮湿，从而褶皱变浅。请用所学知识解释上述工作过程。 学科网（北京）股份有限公司 $九年级科学 考点专练：焦耳定律（四大常考易错点）考点剖析 考点 1、电流的热效应 内容 电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。 实质 电能转化为内能的过程 2、 电热器：利用电流的热效应工作的用电器。 常见电热器 电吹风机、电饭煲、电热水壶、电熨斗、电烙铁等 优点 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度 缺点 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，用于通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热 注意：有制热功能的电器功率一般都超过1000W。空调电功率通常在735W-5000W. 3、 焦耳定律 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 表达式 适用条件 该定律适用于所有电路（包括纯电阻和非纯电阻电路），但在非纯电阻电路中（如含电动机的电路），电能转化为内能的部分才可用此公式计算。 4、 探究电热影响因素实验 影响因素：①通过导体的电流；②导体的电阻的大小；③通电时间 实验原理 电路图和实物图 实验目的 探究导体产生热量与电阻的关系（甲） 探究导体产生热量与电流的关系（乙） 实验结论 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 实验方法 ①转换法：根据U形管中液面的高度差（等效于温度计的示数）来判断电流通过电阻丝产生电热的多少，（或者通过观察煤油在玻璃管中上升的高度（或温度计示数变化）间接反映电流产生的热量多少，）将不可见的“热量”转化为可见的“液柱高度”或“温度变化”。因此，管径越细，单位体积液面升高的越高，效果也越明显。 ②控制变量法：采用两阻值不同的电阻丝串联控制电流相等，探究电热与电阻的关系；采用同一电阻，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，探究电热与电流的关系。 注意事项 ①实验采用煤油的目的：一是煤油的比热容较小，吸收相同的热量，煤油升温快，热膨胀效果明显，便于观察和读数；二是煤油是绝缘体。 ②实验中将电阻丝绕成螺旋形是为了减小热量散失，使实验效果更明显。 ③在两个烧瓶中要装入质量相等的煤油 / 液体。根据吸热公式可知，同种物质质量相等时，吸收的热量越多，温度升高越多，故可用温度计的示数来判断电流通过电阻丝产生热量的多少。 ④确保电阻丝完全浸入煤油，减少热损失。通电时间不宜过长，避免煤油沸腾或温度过高。 ⑤写结论需强调“在电阻/电流/时间一定时”。 误差分析 常见误差：环境散热、电阻丝发热不均、液体挥发等。 改进措施：使用绝热材料密封容器、缩短通电时间。 ①热量散失（容器隔热性差）。②电阻丝发热导致自身电阻变化。③煤油吸热不均或温度测量误差。 注意： ①当几个导体串联时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用公式分析电热，此时导体产生的热量与导体的电阻成正比；当几个导体并联时，由于加在导体两端的电压相等，通电时间也相等，应用公式分析电热，此时导体产生的热量与电阻成反比。 ②由公式可以看出，导体产生的热量受电流的影响最大。 5、 四大常考易错点总结 常考题型 （1） 电路设计纠错： ①电阻丝未串联或并联（需根据实验目的调整连接方式）。 ②未使用等量同种液体或气体（影响实验对比性）。 技巧点拨：检查电路是否符合“控制变量”原则（如探究热量与电阻关系时，需保持电流和时间相同）。 （2） 数据分析与图像题: ①根据表格数据计算热量或绘制Q-I2、Q-R 图像。 ②判断图像是否符合正比/反比关系（如双曲线表示 Q 与R 成反比）。 技巧点拨：明确自变量与因变量，结合公式推导图像趋势。 （3） 实验步骤与操作规范： ①调节滑动变阻器控制电流大小，多次测量减少误差 。 ②通电时间需相同，确保变量单一。 技巧点拨：描述步骤时需包含“调节滑动变阻器使电流保持恒定”等细节。 （4） 拓展探究题: ①非纯电阻电路热量计算（如电动机工作时 Q<UIt）。 ②结合电热器、保险丝等生活实例分析焦耳定律应用。 技巧点拨：区分电能转化为内能与其他形式能量（如机械能）。 典例解读 （2025·浙江·一模）某兴趣小组同学想要进一步探究电流通过导体所产生的热量与电阻、电流和时间的定量关系，按照如图1所示的实验装置（完整电路图如图2所示）进行实验，实验数据记录在下表中。） 组别 电阻R/Ω 电流I/A 煤油升高的温度/℃ 煤油吸收的热量Q/J 通电时间t/s 1 R1＝5 1 7.3 2500 500 2 R2＝10 1 14.4 5000 500 3 R3＝5 ______ 1.8 625 500 4 R1＝5 1 3.6 1250 250 (1)第三次数据记录电流表的示数如图3，大小为 A； (2)实验中选用煤油作为吸热物质的主要原因是煤油的 较小，温度变化更明显，实验现象更直观； (3)结合第1、3组数据，可以得出的结论是 ； (4)焦耳当时也做了类似的实验，但是误差较大，本实验在哪些方面使实验的结论更趋于精准？答： （列举一点）。 【考点链接】 1、电流表读数方法 2、电热影响因素实验选择煤油的优点，实验采用煤油的目的：一是煤油的比热容较小，吸收相同的热量，煤油升温快，热膨胀效果明显，便于观察和读数；二是煤油是绝缘体。 3、实验结论的总结。 4、实验改进的优势。 【解题思路】 （1）看量程 → 确认分度值 → 读数。 （2）将不可见的“热量”转化为可见的“液柱高度”或“温度变化” → 温度变化明显 → 比热小。 （3）当电阻一定时，电流越大，产生的电热越多 （4）常见误差 → 环境散热、电阻丝发热不均、液体挥发等 → 改进措施：使用绝热材料密封容器、缩短通电时间。 【解析过程】 （1）图3中，电流表使用的是小量程，分度值是0.02A，读数为0.5A。 （2）由于煤油的比热容小，吸收相同热量的前提下，温度变化量大，即温度变化更明显。 （3）第1、3组数据中，R1与R3的电阻大小相同，R1的电流大于R3的电流，R1电阻丝使煤油吸收的热量多，说明R1电阻丝产生的电热多，因此可得结论为：当电阻一定时，电流越大，产生的电热越多。 （4）为了减小测量的误差，可以使用电子温度计测量液体的温度。 【答案】【答案】(1)0.5 (2)比热容 (3)当电阻一定时，电流越大，产生的电热越多 (4)使用电子温度计测量温度 考点专练 1、（2025秋·浙江·期末）利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，两瓶等量的煤油中各浸泡着一段电阻丝，且R1＞R2。下列说法错误的是（　　） A．此实验用到了控制变量法和转换法 B．电阻产生的热量大于煤油吸收的热量 C．实验中，A瓶中温度计的示数升高得更快 D．滑动变阻器的作用是控制通过电阻丝R1和R2的电流相同 【答案】D 【详解】A．两个电阻串联，电流和通电时间相同，采用了控制变量法；用温度计示数变化来反映产生热量的多少，采用了转换法，故A正确，不符合题意； B．因为存在热量散失，所以电阻产生的热量大于煤油吸收的热量，故B正确，不符合题意； C．由可知，在电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以A瓶中煤油吸收的热量更多，温度计示数升高得更快，故C正确，不符合题意； D．滑动变阻器的作用是改变电路中的电流，可探究电热与电流的关系，故D错误，符合题意。 故选D。 2、（2025秋·浙江嘉兴·期中）如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题： (1)合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的，采用了 法； (2)采用这种连接方式的目的是 。 【答案】(1) 温度计示数的变化 转换 (2)控制两电阻丝的电流相同 【详解】（1）电流通过电阻丝产生热量，使煤油温度升高，温度计示数变化，通过温度计示数变化反映电阻丝放出热量的多少，这种方法是转换法。 （2）两电阻丝串联，根据串联电路电流特点，可控制通过它们的电流和通电时间相同，从而探究电流产生热量与电阻的关系。 3、（2025秋·浙江宁波·开学考试）电流做的功与电压、电流和通电时间三个因素都有关。小科想通过实验验证电功与电流的关系，选用的器材如图所示。其中两侧U形管内所装液体液面起初相平，电阻阻值如图所示。 (1)将两根电阻和并联后再与串联，目的是 (2)通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少； (3)若通过的电流为1A，通电1.5min，则电流通过做功为 J。 【答案】(1)使密闭容器中电阻丝的电流大小不同 (2)U形管液面的高度差 (3)450 【详解】（1）探究电功与电流的关系，需要改变电流的大小，因此将两根电阻和并联后再与串联的目的是使密闭容器内两电阻丝的电流不同。 （2）实验中运用转换法，通过观察U形管液面的高度差来表示电流做功多少的。 （3）通过的电流为1A，通电1.5min，则电流通过做功为： 4、（2025·浙江衢州·一模）小科在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”（产品介绍如图甲所示），常温下将测温贴贴在电阻上，并连接如图乙所示的实验电路，闭合开关，记录测温贴变色所用的时间。断开开关，待测温贴 ？ ，调节滑动变阻器，闭合开关，继续测量测温贴变色所用时间，所得结果如下表： 实验序号 1 2 3 变色所用的时间/s 9 12 21 18 24 42 (1)题干中“？”处应填 。 (2)根据表中数据可知，从实验1到实验3滑动变阻器滑片是向 移动的； (3)考虑电阻散热，不同电阻使测温贴升高相同温度时，实际消耗的电能是不同的。因此在烧开水时，从节约用电角度考虑应选择下列哪种电热水壶？______ A．“220V，1000W” B．“220V，1500W” (4)从安全角度考虑，家庭电路中大功率用电器使用更粗导线的原因是： 。 【答案】(1)恢复常温 (2)左 (3)B (4)见解析 【详解】（1）要验证电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系，需要保证每次实验开始时，测温贴的初始状态相同，所以要等测温贴恢复到常温，才能进行下一次实验。 （2）由实验数据知道，R1和 R2变色所用时间都在增加，说明它们产生热量的速度变慢了。由焦耳定律知道，在电阻和通电时间不变的情况下，产生热量变慢是因为电流变小了。而在图乙电路中，滑动变阻器与 R1、R2 串联，要使电流变小，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向左移动。 （3）由知道，在烧开相同质量的水（即需要吸收相同的热量）的情况下，功率越大，所用时间越短。因为考虑电阻散热，不同电阻使测温贴升高相同温度时，实际消耗的电能不同，而功率大的用电器在相同时间内产生的热量多，散热时间相对较短，散失的热量相对较少，所以从节约用电角度考虑，应选择功率大的电热水壶。 （4）家庭电路中大功率用电器工作时电流较大，由知道，在通电时间和电阻一定时，电流越大，产生的热量越多。如果导线电阻较大，产生的热量过多，容易引发火灾等安全事故。而更粗的导线电阻较小，根据上述公式，在相同电流和通电时间下，产生的热量较少，能减少因导线发热而引发的安全隐患，所以家庭电路中大功率用电器要使用更粗的导线。 5．（2025·浙江台州·一模）某同学用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。 实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作和． 实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作和． (1)除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为 。 (2)实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时 相同。 (3)多次重复实验均发现，则可以得出的结论为 。 (4)该同学将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示，得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中的值为 。 实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃ 1 1 5.0 10.0 2 1.5 3 2 20.0 40.0 …… …… …… …… 【答案】(1)刻度尺 (2)电流大小和时间（没写时间不扣分） (3)在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，则电流通过导体产生的热量越多 (4)22.5 【详解】（1）实验要记录液面上升的高度，除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为刻度尺。 （2）探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系，实验运用控制变量法。串联电路，电流处处相等，由焦耳定律可知，实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时电流大小和时间相同。 （3）多次重复实验均发现，由可知，减小滑动变阻器连入电路的阻值，电路中电流变大，液面上升的高度，产生热量变多。由可知，电阻越大，液面上升的高度，产生热量变多。综上所述，可以得出的结论为在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，则电流通过导体产生的热量越多。 （4）由“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论可得，产生的热量为，由得，已知R，t，c，m均不变，当电流表读数为1时，4分钟后乙瓶升高的温度为10℃，故电流表读数为1.5时，4分钟后乙瓶升高的温度为22.5℃。 6．（2025秋·浙江杭州·月考）在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。 (1)电阻丝产生的热量与水温的变化量之间成 关系（不计热损失）； (2)要探究电阻丝产生的热量与电阻的关系，除了要保持电流、通电时间不变外，还应保持 不变；在上述条件不变时，换用不同阻值的电阻丝，记录水温变化的数据并绘制图像如图乙所示； (3)根据上述实验，可以得出结论： ；（写出一条即可） (4)根据所学知识，在上述实验条件不变的情况下，在图乙中画出通电时间为30s时，水温变化和电阻的关系图像。 【答案】(1)正比 (2)水的质量 (3)当其他条件相同时，电阻丝产热与电阻成正比 (4)见解析 【详解】（1）由焦耳定律知道，电阻丝产生的热量，若不计热损失，则 水温的变化量 故可知c、m一定时，电阻丝产生的热量与水温的变化量ΔT之间成正比。 （2）利用控制变量法知道，要探究电阻丝产生的热量与电阻的关系，只改变电阻的阻值，要保持电流、通电时间、水的质量不变。 （3）水的质量相同，水温变化ΔT与吸热的多少成正比，水温变化ΔT越大，电阻丝放出的热越多，即当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。 （4）电阻丝相同时间产生的热量相同，由（1）已知电阻丝产生的热量与水温的变化量ΔT之间成正比，故通电时间为30s时，水温的变化量ΔT是通电时间为90s的，故水温变化ΔT和电阻的关系图像如下图 8．（24-25九年级·浙江·自主招生）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量且初温相同的空气，甲、乙两U形管中所有液面初始状态是等高相平，通电一段时间后液面的高度如图所示。 （1）本实验利用U形管中液面的大小来反映放出热量的多少，这是利用了科学方法中的 法； （2）本实验得到的结论： ； （3）现将乙图中上方5Ω的电阻也放在右边的容器内，重复上述实验，一段时间后 侧U形管内液面的高度差大。 【答案】 转换 在电阻和通电时间一定的情况下，电流越大产生的热量越多 左 【详解】（1）[1]实验中运用转换法，通过观察U形管液面的高度差来表示电阻丝产生热量的多少。 （2）[2]图中两密闭容器中电阻的阻值是相同的，电路为右侧密闭容器中的电阻与另一电阻并联，再与左侧密闭容器中的电阻串联在同一电路中，根据并联电路中电流可知，左侧密闭容器中电阻的电流较大，密闭容器中电阻通电时间相同，左侧U形管液面的高度差较大，产生的热量多，因此可得结论为：在电阻和通电时间一定的情况下，电流越大产生的热量越多。 （3）[3]不改变导线连接方式，如果将图中上方5Ω的电阻也放在右边的容器内，这样右边容器内的总电阻减小，左右容器的电阻串联，电流相同，故在通电时间和电流一定时，左边容器的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多，左侧U形管液面的高度差大。 9．（2025秋·浙江舟山·月考）小敏选取了如图中的实验器材，探究电流产生的热量与哪些因素有关。 (1)选取两个相同玻璃瓶，装入相同质量煤油并插上温度计的目的是 ； (2)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流为，按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数，他接下来的操作应该是 ； (3)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图乙所示的电路，他这样做的好处是 。 【答案】 比较两个烧瓶中电流产生热量的多少 调节滑动变阻器改变电流，重复以上操作 可以保证电流和通电时间相同 【详解】（1）探究电流产生的热量与哪些因素有关，实验时选取两个相同的玻璃瓶，装入相同质量的煤油，则可以通过温度计的示数，来显示电流产生的热量，电流产生的热量多，温度计的示数就高，电流产生的热量少，温度计的示数就低。 （2）探究电流产生的热量与电流大小的关系，应该保持电阻、通电时间不变，改变通过电阻的电流，所以，实验中，先使电路中的电流为I1，接下来的操作是，调节滑动变阻器改变电路中的电流，在相等的时间内测出煤油温度升高的度数，即调节滑动变阻器改变电流，重复以上操作。 （3）探究电流产生的热量与电阻大小的关系，应该保持电流、通电时间相同，改变导体的电阻，为此连接了如图乙所示的串联电路，串联电路的好处是可以保证电流和通电时间相同。 10．（2025秋·浙江绍兴·月考）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U型管中液面高度差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______（填选项）； A．研究电流与电压关系时，控制电阻不变 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布情况 C．研究光的传播时，引入“光线” D．研究电流时，我们可以通过类比水流来认识它 (2)如图甲所示，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，可以得到结论是 ； (3)如图乙所示，该装置是探究电流产生的热量跟 的关系； (4)探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝都放入透明容器中，接通电源，一段时间后观察两容器中电阻丝发热多少。请判断：哪侧容器中电阻丝产生的热量多?（选择“左侧多”或“右侧多”或“一样多”）并说明原因： 。 【答案】(1)B (2)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)电流 (4)左侧多，见解析 【详解】（1）该实验运用转换法，通过观察U型管中液面高度差来反映电阻产生热量的多少； A．研究电流与电压关系时，控制电阻不变，运用了控制变量法，故A不符合题意； B．用铁屑显示磁体周围磁场分布情况，通过观察铁屑的分布得出磁体周围磁场的变化，运用了转换法，故B符合题意； C．研究光的传播时，引入“光线”，采用了模型法，故C不符合题意； D．研究电流时，我们可以通过类比水流来认识它，运用了类比法，故D不符合题意。 故选B。 （2）图甲中两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，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，故得出结论：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，右边的容器中的电阻与容器外的电阻并联，再与左边容器中的电阻串联，因此通过左边容器电阻的电流与通过右边容器电阻的电流不同，而电阻和通电时间相同，因此是探究电流产生的热量跟电流的关系。 （4）把右边的两根电阻丝并联后，根据并联电阻规律可得，其总阻值为R=2.5Ω ，则相当于把2.5Ω的阻值放进右侧瓶中，即左、右两瓶中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；左侧瓶中的电阻阻值更大，根据可知，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶多。 11．（2025秋·浙江金华·月考）如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2， 其中 (1)闭合 ，探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，观察到左侧U形管液面的高度差较大的现象，说明在通电时间和电阻相同时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。下列选项所采用的方法与上述实验过程所运用的方法相同的是 ； ①中借助无色酚酞试液判断稀盐酸与氢氧化钠反应是否发生； ②研究动能大小的影响因素实验时，将小球动能的大小转化为木块移动的距离； ③利用磁感线描述磁体周围地磁场分布 ； ④将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒； ⑤将形变地弹簧具有势能和相互作用地分子也具有势能进行对比。 (2)只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为 J 【答案】(1) S1、S2 ①② (2)12 【详解】（1）[1]当S1、S2都闭合时，R2与R3并联后与R1串联，R1=R2，通过R1与R2的电流大小不同，因此就可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 [2]实验中通过观察U形管液面的高度差来表示电阻丝产生电热的多少，这里采用了转换法； ①借助无色酚酞试液判断稀盐酸与氢氧化钠反应是否发生采用了转换法，①符合题意； ②研究动能大小的影响因素实验时，将小球动能的大小转化为木块移动的距离采用了转换法，②符合题意； ③利用磁感线描述磁体周围地磁场分布采用了模型法，③不符合题意； ④将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒采用了模型法，④不符合题意； ⑤将形变地弹簧具有势能和相互作用地分子也具有势能进行对比采用了对比法，⑤不符合题意。 故选①② （2）只闭合S1，电路为R1与R2串联，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为：。 12．（2025秋·浙江温州·月考）在验证焦耳定律 （Q=I2Rt）时，小海在课本实验基础上做了改动，设计如图甲所示的电路， 其中电阻丝R1=5Ω和R2=10Ω，请回答下列问题： (1)为探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，小海应选择 两支温度计的示数进行比较； (2)根据焦耳定律， 预测在实验中温度计示数 A B；（选填“<”、“>”或“=”） (3)相较于课本实验，小海做如图甲所示改动的优点是 ； (4)小海还想用图乙装置来测量未知液体的比热容。分别往两容器中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t水和Δt，在不计热损失的情况下，为了得出待测液体的比热容 还必须满足的条件是___________。 A． B．V水=V待测液 C．m水=m待测液 D． 【答案】(1)BC (2)> (3)可以同时探究电流和电阻对导体产生热量的影响 (4)AC 【详解】（1）探究导体产生的热量多少与电流的关系时，需要控制电阻相同，只改变电流。而甲图中，B、C的电阻相同，B在支路上电流小，C在干路上电流大，故选BC。 （2）A的电阻为5Ω，电流是B的电流的2倍；B的电阻为10Ω，电流是A的电流的一半。根据可知，A内电阻产生的热量多，因此温度计A的示数大于B的示数。 （3）根据甲图可知，AC比较可以探究电流产生的热量与电阻的关系，BC比较可以探究电流产生的热量与电流的关系，则这个实验的优点为： 可以同时探究电流和电阻对导体产生热量的影响 。 （4）根据乙图可知，两个电阻串联，则电流相等，当电阻相同时，二者相同时间内产生相同的热量，那么，即，当水和液体的质量相同时，那么： ，综上所述，需要控制电阻相同，需要控制水和液体的质量相等，故AC符合题意，BD不符合题意。 故选AC。 13．（2025秋·浙江温州·月考）小榕选取了如图中的实验器材，探究电流产生的热量与哪些因素有关。 (1)选取两个相同玻璃瓶，装入相同质量煤油并插上温度计的目的是 ； (2)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流为，按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数，他接下来的操作应该是 ； (3)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图乙所示的电路，他这样做的好处是 ； (4)该实验探究过程中既应用到了控制变量法又用到了转换法，下列实验中与此相同的有______。 A．研究小灯泡的电功率跟哪些因素有关 B．研究电流与电阻、电压之间的关系 C．研究磁场的方向 D．研究影响电阻大小的因素 【答案】(1)显示电流产生热量的多少 (2)调节滑动变阻器改变电流，重复以上操作 (3)可以保证电流和通电时间相同 (4)D 【详解】（1）选取两个相同玻璃瓶，装入相同质量煤油并插上温度计的目的是显示电流产生热量的多少。 （2）为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流为I1，按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数，他接下来的操作应该是调节滑动变阻器改变电流，重复以上操作，这样多次测量后总结的结论更具有普遍性。 （3）为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图乙所示的电路，他这样做的好处是可以控制电流和通电时间相同。 （4）A．探究小灯泡电功率与哪些因素有关时，根据灯泡亮度来表示功率的大小，采用的是转换法，没有用到控制变量法，故A不符合题意； B．电流与电压和电阻都有关系，在“探究电流与电压、电阻的关系”时，应用了控制变量法，故B不符合题意； C．磁场的方向通过小磁针的N极指向确定，采用的是转换法，故C不符合题意； D．电阻大小与导体的材料、长度和横截面积都有关系，需要采用控制变量法研究；通过电流表示数的变化显示电阻的大小，采用的是转换法，故D符合题意。 故选D。 14．（2025秋·浙江温州·月考）科学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有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度，多次实验处理结果如图乙。 (1)除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有 ； (2)实验中通过 来反映电阻丝产生热量的多少； (3)分析图乙，可得出的结论是 。 【答案】(1)秒表、刻度尺 (2)玻璃管内液面的变化 (3)在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多 【详解】（1）因每隔1分钟记录液面上升的高度，故除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有秒表、刻度尺。 （2）根据转换法，实验中通过玻璃管内液面的变化来反映电阻丝产生热量的多少。 （3）分析图乙知道，两电阻串联，通过的电流和时间相同，10欧姆电阻大于5欧姆电阻，工作3分钟，B液面升高的多，根据转换法，可得出的结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。 15．（2025秋·浙江绍兴·期末）在验证焦耳定律（Q=I2Rt）中电热与电阻的定性关系时，小科设置了两种连接方式（如图甲、乙所示，其中R甲>R乙）。 （1）为了使实验现象更明显，烧瓶中所装液体为 （选填“水”或“煤油”）； （2）为验证电流和通电时间相同时，电阻对产生热量的影响，应选择图 的连接方式； （3）按图乙连接方式，正常情况下的，液面上升的高度应该是 。 【答案】 煤油 甲 小于 【详解】（1）[1]水的比热容大于煤油的比热容，在质量和吸热相同时，根据可知，煤油温度变化明显，故为了使实验现象更明显，烧瓶中所装液体为煤油。 （2）[2]甲图中，两电阻串联，通过电阻的电流和通电时间相同；而乙中两电阻并联，因R甲>R乙，所以通过两电阻的电流不相同，为验证电流和通电时间相同时，电阻对产生热量的影响，应选择图甲的连接方式。 （3）[3]图乙中两电阻并联，根据并联电路电压的规律，两电阻的电压相等，因R甲>R乙，正常情况下，根据可知，相同时间R乙产生的热量多，根据热胀冷缩，液面上升的高度应该是小于。 16．（2025秋·浙江宁波·期末）小宁发现家里的智能电热水壶每次加热的时间都不一样，于是做出了以下猜想： 猜想一：加热的时间可能与水的质量有关； 猜想二：加热的时间可能与水的初温有关： 猜想三：加热的时间可能与水的末温有关： 猜想四：加热的时间可能与水升高的温度有关。 为验证猜想，小宁用智能电热水壶（加热过程功率始终不变）进行模拟，实验数据如下： 实验序号 水的质量 水的初温/ 水的末温/ 水升高的温度/ 加热的时间 1 500 20 40 20 59 2 750 20 40 20 76 3 1000 20 40 20 99 4 500 30 40 10 33 5 500 20 30 10 33 6 500 20 35 15 44 7 500 25 40 15 45 （1）从实验结果可知，加热的时间与水的质量和 有关； （2）上述实验结束后，小宁继续查阅资料得知，物质的种类也会影响加热的时间。在科学上，为了表述物质的这一性质，引入了比热容这一概念。若智能电热水壶的电功率为，是否能利用表格中数据准确地计算出水的比热容？试说明理由 ； （3）本实验中，运用了多种科学研究方法，下列四个实验所用研究方法与本实验中“通过比较加热时间的长短来比较水吸收热量的多少”所用研究方法相同的是 ； A．在探究“条形磁铁周围磁场情况”时，用磁感线来表示磁场分布 B．在探究“电流的热效应与电阻的关系”时，通过比较电阻丝上悬挂的相同塑料薄膜的熔断时间来判断产生热量的多少 C．在探究“物体重力势能的影响因素”时，用物体在细砂中的下陷程度判断其重力势能的大小 【答案】 水升高的温度 不能，因为部分热量会散失到空气中或者部分热量会被水壶所吸收 BC 【详解】（1）[1]对比1、5、6数据，质量和初温相同，升高的温度不同，加热时间不等，说明与升高的温度 有关。 （2）[2]加热过程存在热损失，消耗的电能与水的热量不完全相等，因而不能用来计算水的比热容。 （3）[3]通过比较加热时间的长短来比较水吸收热量的多少是转换法，将热量转换为可以测量的时间； A．在探究“条形磁铁周围磁场情况”时，用磁感线来表示磁场分布，是模型法，故A不符合题意； B．在探究“电流的热效应与电阻的关系”时，通过比较电阻丝上悬挂的相同塑料薄膜的熔断时间来判断产生热量的多少，将热量转换为可测量的时间，是转换法，故B符合题意； C．在探究“物体重力势能的影响因素”时，用物体在细砂中的下陷程度判断其重力势能的大小，将重力势能转换为可以直接观察的深度，是转换法，故C符合题意。 故选BC。 17．（2024·浙江·三模）小应在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，设计了如图甲所示的实验电路图。两个完全相同的烧瓶中装满煤油，两个完全相同的玻璃管内煤油液面的高度相同，瓶内的电阻丝的阻值分别为5Ω和10Ω。闭合开关，发现玻璃管中液面持续上升，每隔一分钟记录下上升的高度。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。要求滑片向左移动，电流表示数变小 ； （2）小应将记录的数据绘制成如图乙所示的图像，根据图像，请写出本实验的结论： ； （3）小应觉得上述实验中装置太多，比较复杂，设计了如下实验：连接电路（如图丙），并用相同大小的石蜡将火柴粘在电阻丝R上（如图丁），闭合开关，记录火柴掉落所用的时间。调节滑动变阻器的滑片，重复实验，所得的结果如表： ①完成第1次实验后，小应将滑片移到滑动变阻器的中点位置，要等待一段时间再闭合开关，他主要考虑 会影响实验的准确度； 序号 滑动变阻器的滑片位置 火柴掉落所用的时间/s 1 最右端 99 2 中点 30 3 最左端 15 ②小应得出“电流越大，相同时间内电阻产生的热量越多”的结论，他的分析过程是 。 【答案】 当电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 电阻丝的温度 见解析 【详解】（1）[1]根据题意，滑片向左移动，电流表示数变小，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，则连接的是滑动变阻器的右下接线柱，如下图所示： （2）[2]两电阻丝阻值不同，串联在电路中，电流相同，当加热相同的时间，电阻大的产生的热量多，瓶内液体升高的温度多，因此可得结论为：当电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 （3）[3]在完成一次实验后，小瑞将滑片移到滑动变阻器的中点位置，在闭合开关前还应考虑会影响实验准确度的因素是电阻丝的温度，应等到电阻丝温度恢复到室温再开始下次实验，以避免上次实验时电阻丝温度较高带来的干扰。 [4]小应得出“电流越大，相同时间内电阻产生的热量越多”的结论，他的分析过程是：分析实验1、2、3，滑片向左移，变阻器连入阻值减小，电路总电阻减小，由欧姆定律知，当电源电压不变时，电路电流增大；电阻R1(或R2)上粘的火柴掉落的时间越短，说明电阻R1(或R2)上产生的热量越多，综合可知，电流越大，相同时间内电阻产生的热量越多。 18．（2024·浙江湖州·三模）小轿车的后挡风玻璃上有很多用来除霜的“细线”（如图甲所示），当外界气温降低时，它就自动闭合，这时玻璃上的细线就会发热；小龙想知道玻璃上的“细线”的除霜能力与哪些因素 有关，于是他设计了如图丙的电路进行实验； 次数 玻璃 冰块质量/g 电压/N 熔化时间/min 1 薄 100 6 3 2 薄 100 9 2 3 薄 100 12 1.5 4 厚 100 6 6 5 厚 100 9 4.5 6 厚 100 12 3 （1）“细线”在除霜的过程中是利用 的原理工作的； （2）小龙首先把两块玻璃的A、B接线柱分别接在电路的M，N处，调节滑动变阻器，观察电流表和电压表的读数，小龙得出厚薄不同玻璃中的“细线”对电流的阻碍作用相同，则两次的电流表和电压表在读数上存在什么关系？ ； （3）分别取质量相同的碎冰放在面积相同的玻璃上，闭合开关，调节MN两端的电压，记录冰块全部熔化所需的时间，数据如表所示，你可以得出除霜能力与玻璃厚度的结论是： ； （4）小龙在实验后，一不小心弄断了玻璃中的一根“细线”；将这块玻璃接入电路，发现电流表和电压表都有示数，则断掉一根后，该玻璃中的“细线”的整体除霜能力将如何变化，请说明理由： 。 【答案】 电流的热效应 电压表和电流表的示数比值相同 玻璃越厚，除霜能力越弱 断了一根还能正常工作说明细线连接为并联，并联时，断开一根，则总电阻增大，总电压不变，则总功率降低，除霜能力降低 【详解】（1）[1]“细线”在除霜的过程中，将电能转化为热能，所以是利用电流的热效应的原理工作的。 （2）[2]根据丙图可知，电压表测“细线”中的电压，电流表测通过“细线”的电流，根据可知，既然细线对电流的阻碍作用相同，即电阻相同，那么两个电表的示数应该相同。 （3）[3]由表格中的数据可知，质量相同的碎冰放在面积相同的玻璃上，玻璃的厚度越大，熔化时间越长，即碎冰的质量和玻璃的面积都相同时，玻璃的厚度越大，玻璃除霜能力越弱。   （4）[4]根据乙图可知，除霜细线都是并联的，在并联电路中，并联的电阻越多，横截面积越大，并联的总电阻越小。“细线”断了一根，那么总电阻会变大，根据公式可知，此时总电压不变，那么总功率变小，除霜能力减小。 19．（2024秋·浙江杭州·月考）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中。 （1）探究电流产生的热量与电阻的关系。 ①电路中电阻丝的连接方式是为了控制 相同。 ②闭合开关，经过一定时间，用电阻丝加热的煤油温度升高了，用电阻丝加热的煤油温度升高了，那么 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）探究电流产生的热量与电流的关系。 闭合开关、移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝加热的煤油，温度升高量 （选填“大于”“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流 （选填“成”或“不成”）正比例关系。 【评估】你认为做这个实验产生误差的主要原因是 。 【答案】 电流 大于 大于 不成 见解析 【详解】（1）[1]电路中电阻丝的连接方式是串联，根据串联电路中电流特点，是为了控制电流相等。 [2]闭合开关，因电流和通电时间相同，，根据 可知，经过一定时间，R1产生的热量多，根据 可知，大于。 （2）[3][4]探究电流 产生的热量与电流的关系。闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同，根据可知，阻丝产生的热量是原来的4倍；根据 可知，用电阻丝R1(或R2)加热的煤油，温度升高量(或 )大于(或 )，该实验说明电流产生的热量与电流不成正比例关系。 [5]]这个实验产生误差的主要原因是两瓶中煤油的质量是否相等或两温度计的准确性是否一致。 20．（2025秋·浙江杭州·月考）探究电流热效应的影响因素。 （1）用如图1所示的装置探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。相同烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。为达到实验目的，选用的两电阻丝与的阻值应 （选填“相同”或“不同”）。 （2）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。可以得出结论 。 （3）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象。根据焦耳定律可知，如图3中能正确反映关系的是 。 【答案】 绝缘体 相同 在电阻和通电时间相等时，电流越大，产生的热量越多 A 【详解】 （1）[1]容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体，煤油不容易导电，是绝缘体。 [2]在探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相同。 （2）[2]根据并联电路电流的规律，通过R1的电流小于通过 R2的电流。通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，根据转换法，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大，产生的热量越多。 （3）[3]探究电流通过导体产生的热量与电流的关系时，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，R、t不变，是常数，且Rt>0，由数学知识可知，图像应为抛物线，且开口向上，图3中能正确反映关系的是A，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 21．（2023秋·四川绵阳·期末）小聪同学在总结物理实验的过程中，发现同样器材可以完成多个实验，如图甲所示的装置既可以用来探究不同液体吸热能力，也可以用以探究不同电热丝发热能力。 （1）她在探究不同液体吸热能力时，在甲、乙玻璃瓶中装入质量相同的不同液体，电热丝应选择R甲 R乙（选填“>”、“=”或“<”）。两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。通过分析图像，可得液体 吸热能力强；（选填“甲”或“乙”） （2）小聪接着继续探究“通电导体产生热量的多少与电阻的关系”，为完成实验，甲、乙两瓶中的液体和电阻丝需满足 。 A．质量相同的同种液体，电阻丝阻值相等       B．质量相同的不同液体，电阻丝阻值相等 C．质量相同的同种液体，电阻丝阻值不等       D．质量相同的不同液体，电阻丝阻值不等 【答案】 = 甲 C 【详解】（1）[1]为控制不同液体吸收的热量相同，应把两电阻丝串联接入电路中，根据串联电路电流的规律，通过的电流相等，根据Q=I2Rt，故应控制电阻相等，即R甲=R乙。 [2]根据实验记录绘制图像乙知，质量相同的甲和乙，升高相同的温度，如图 30°C-10°C =20°C 甲加热的时间为乙的2倍，甲吸收的热量比乙吸收的热量多，所以液体甲吸热能力强。 （2）[3]根据控制变量法可知，探究“通电导体产生热量的多少与电阻的关系”实验需要控制电流和通电时间相同，改变电阻，为了准确反映电阻放出热量的多少，瓶中应装要等质量的同种液体，电阻丝阻值不等。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 22．（2025秋·浙江·期末）某实验小组想要探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们选用了以下实验器材：电阻、电阻、电源、开关、导线和一种变温油墨（颜色随温度变化如下表），他们设计了如图所示的实验电路，将变温油墨均匀涂在电阻的表面，干燥后，闭合开关，通电一段时间后，观察到变成橙色，变成黄色。请根据以上叙述回答： 表1：变温油墨颜色随温度变化表 温度/℃ 20 30 40 颜色 红色 橙色 黄色 （1）下列实验用的科学方法与本实验相同的是 ； A．伏安法测电阻实验 B．影响电磁铁磁性强弱的因素实验 C．食物中营养素所含能量的实验 （2）根据实验现象，可以得到的结论是： ； （3）该小组继续利用变温油墨研究通电导体产生的热量Q与电流I的关系，请你写出简要的实验设计 。 【答案】 BC 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 见解析 【详解】（1）[1]研究通电导体产生的热量Q与电阻R的关系时，采用了控制变量法；实验中通过温度计示数的变化导致油墨颜色变化来判定热量的多少，采用的是转换法。 A．伏安法测电阻实验，运用了归纳法，故A不符合题意； B．影响电磁铁磁性强弱的因素实验，采用的也是控制变量法和转换法，故B符合题意； C．研究食物中营养素所含能量的实验时，采用的也是控制变量法和转换法，故C符合题意。 故选BC。 （2）[2]连接好电路后闭合开关，两电阻串联，通过的电流相等；通电一段时间，电阻R1=5Ω、电阻R2=10Ω，观察到R1变成橙色，R2变成黄色，由表格数据可知，电阻R2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]在探究“通电导体产生的热量Q与电流I的关系”时，将滑动变阻器的滑片置于某一点，观察R1在通电时间t时的油墨颜色；断开开关，当油墨颜色恢复后，将滑动变阻器的滑片置于另一点，观察R1在同一通电时间t时的油墨颜色，再进行比较得出结论。 23．（2025秋·浙江宁波·期末）在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中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，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。 （1）要探究电热与电阻的关系，应选用 组合，并将它们 接到电源两端进行实验。 （2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是： 。 （3）实验中通过观察U形管中液面高度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 C．研究光的传播时，引入“光线” D．探究平面镜成像的特点 【答案】 甲、乙 串联 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 B 【详解】（1）[1][2]要研究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。 （2）[3]乙和丙，由于串联在电路中，可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，可知气压差越大，温度差越大，热量越多，由此可以得出的结论是：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。 （3）[4] 实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这用到了转换法。 A．探究电流与电压、电阻的关系时，用到的方法是控制变量法，故A不符合题意； B．用铁屑显示磁体周围磁场分布时，磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少，用到转换法，故B符合题意； C．研究光的传播时，引入“光线”，这是模型法，故C不符合题意； D．探究平面镜成像的特点，用到的是替代法，故D不符合题意。 故选B。 24．（2024·浙江宁波·三模）小明学习了焦耳定律表达式之后很好奇，电流流过导体产生的热量与导体两端电压是否有关，在老师的指导下，完成了如下实验： ①取两只同型号的直流电动机（不计工作过程中电刷与换向器摩擦产生的热量），按如图方式连接，并且在每只电动机金属外壳的相同位置固定一个电子温度计，同时记录两支电子温度计的初始温度值； ②闭合开关，发现两只电压表示数相同，然后对电动机M1施加一个阻力，使其转动速度变慢，发现电压表V1示数变小，V2示数变大； ③维持V1，V2示数不变（U1＜U2），每隔30s记录一次温度计示数，记录数据T1、T2如表所示； ④换用其他两个同型号的直流电动机重复上述实验。 t（min） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 T1（℃） 17.8 18.4 19.0 19.5 20.0 20.7 21.2 21.6 21.9 22.2 22.4 T2（℃） 17.8 18.5 19.1 19.6 20.0 20.7 21.2 21.7 22.0 22.4 22.6 试回答下列问题： （1）两个电动机采用串联连接方式的目的是 ； （2）小明分析了该实验，认为在电流相等，通电相同时间时，U1＜U2，两个电动机（R相同）所产生的热量（由T1、T2体现）却基本相等。由此可得出结论是 ； （3）从能量转化及功的角度分析，当电动机M1受到阻力转速变慢后，U1＜U2的原因是 。 【答案】 使通过两个电动机的电流大小和通电时间相等 电流通过导体产生的热量（Q）与导体两端电压（U）无关 见解析 【详解】（1）[1]两个电动机采用串联连接方式，根据串联电流相等可知，控制了电动机通过的电流和通电时间相等。 （2）[2]表格中同一时间，两个电动机金属外壳相同位置上固定的电子温度计的示数变化在误差范围内是相同的，说明同型号的两只电动机，当电流相等、电压不等时，相同时间内产生的热量相等。 （3）[3]电动机工作时是将电能转化为机械能和内能，M1转动较M2慢，M1将电能转换为机械能就少，而它们的内能相等，所以相同时间内电流通过M1所做的功小于M2，依据W＝UIt知道 U1＜U2 25.（2024·浙江·一模）安全、便捷的挂烫机逐渐取代了电熨斗，近来被越来越多的消费者选择。图甲是一个挂烫机，图乙是结构示意图。挂烫机的主要构件有液体加热装置（发热体）、水箱、蒸汽喷头、输气导管、可伸缩支架等。接通电源后，闭合开关，液体加热装置将水箱中的水加热：水箱中的水温度升高，开始沸腾起来；高温的水蒸气从水箱中进入输气管道，最后从喷头处喷出：使得衣物的温度升高，变得潮湿，从而褶皱变浅。请用所学知识解释上述工作过程。 【答案】见解析 【详解】接通电源后，闭合开关，由于电流的热效应，液体加热装置发热体温度升高，将热量传递给水箱中的水，通过热传递的方式改变了水箱中水的内能；水箱中水的内能增大，温度升高，达到沸点开始沸腾起来，然后水箱中水持续吸热，保持沸腾，产生大量水蒸气；水箱内气压增大，气体受热膨胀逸出，高温的水蒸气从水箱中进入输气管道，最后从喷头处喷出；水蒸气遇冷液化，放出热量，使得衣物的温度升高，变得潮湿，从而褶皱变浅。 学科网（北京）股份有限公司 $