2026年物理中考冲刺练-焦耳定律及其应用实验高频考点专题练

2026年物理中考冲刺练-焦耳定律及其应用 实验高频考点专题练 1．小明同学为了探究通电导体产生热量的影响因素，做了如图所示的实验。甲、乙两个相同的容器中密封着等量的空气，R1、R2、R3分别为阻值不变的电阻丝。 (1)实验中通过观察U形管中液面的_______来体现导体产生热量的多少，这种研究问题的方法是_______； (2)实验中电阻丝R3的作用是_______； (3)通电一段时间后，通过对比观察可知，_______（填“甲”或“乙”）容器中的电阻丝产生的热量多。由此可得出的结论是______________； (4)若通过电阻丝R1的电流为2A，通电时间为20s时，电阻丝R2产生的热量为_______J。 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______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______（多选，填序号）； ①探究液体压强的特点；            ②比较不同物质的吸热本领； ③探究电流与电压、电阻的关系；    ④用水波理解声波。 (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)乙图中，若只将换成15Ω的电阻，通电5min 后左边空气盒内电阻产生热量与右边空气盒内电阻产生热量之比是______； (5)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．小松同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻的关系”。 (1)实验中小松同学设计了如图甲的电路图，连接电路后通过观察乙图中______来比较电流产生的热量的多少，她把和串联连接的目的是控制______。 (2)为达到实验目的，选择的两电阻丝的阻值______。（选填“相等”或“不相等”） (3)小松同学想进一步探究电流的热效应与其他因素的关系，于是设计了如图丙所示的电路图，对比两图，她是在探究电流的热效应与______的关系。 (4)小额同学想通过理性探究的方式，得到电流的热效应与其影响因素的定量关系，她对公式进行梳理时发现，可以根据电功公式和欧姆定律进行推导，若定值电阻通电时将电能全部转化为内能，即______，再根据欧姆定律有，就可推导出热量的计算公式______。 4．如图所示，甲、乙是“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，两个透明容器中密封着等质量的空气。 (1)甲图所示装置可探究电流通过导体产生的热量的多少与______的关系，两电阻产生热量的多少可以通过观察______来比较； (2)探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，选择______（选填“甲”或“乙”）图装置进行实验，通电一段时间后，______（选填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多； (3)本实验运用了______和______两种实验方法。 (4)乙装置中右侧装置外并联5Ω电阻R3的作用是使容器内两电热丝中的电流______选填“相同”或“不同”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成______（选填“更大的”或“更小的”）。 (5)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，可用图______（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。 5．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”实验装置。 (1)将、两电阻串联在电路中，目的是______；两电阻产生热量的多少可以通过观察______来比较； (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间后，可以得出结论：______； (3)家用电暖器，发热管热的发红，而串联的电线却不怎么热，主要是因为发热管的______比电线的大； (4)完成上述实验后，小明同学受到启发，对装置进行改造，准备探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，A、B两个电阻丝的电阻应该是______（选填“相同”或“不同”）的； (5)两个烧瓶中分别加入初温相同、______相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 6．如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置，甲、乙两图的密闭容器中都装有质量相等的空气。    (1)图甲装置可研究电流产生的热量与________的关系； (2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e、若两侧U形管液面高度变化相同，则故障可能是______；排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的______越大，产生的热量越多； (3)为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成______（选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻： (4)学习完焦耳定律后，在图甲中，相同时间内，a和b两电阻产生的热量之比为______；生活中我们经常见到“与大功率电磁炉相连的导线比与荧光灯相连的相同导线热”这一现象，可用图______（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。 7．如图甲和乙所示，是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。 (1)在该实验中，通过观察U形管中液面的______来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫______法。 (2)在图甲中，通过两电阻丝的电流______，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的______的关系。 (3)在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与______的关系，通电一段时间后，______侧容器 U形管液面高度差较大，这说明______。 (4)英国物理学家焦耳通过大量实验，首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟______成正比，跟导体的电阻正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。 (5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与其相连的导线却不怎么热”，这一现象可用______装置（选“甲”或“乙”）的实验结论解释。 8．在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”实验中，设计了如图所示甲、乙两组实验装置。 (1)实验中，要比较电阻丝产生热量的多少，只需比较与之相连的U形管中_______。这里采用了_______（选填“转换法”或“控制变量法”）。 (2)利用图_______（选填“甲”或“乙”）装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系，通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧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_______（大/小），导体产生的热量越多。 (3)实验中，如果甲装置中通过5Ω电阻丝的电流为0.6A，则甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是_______J。 9．某实验小组探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。 (1)实验中通过观察_________的变化来反映电阻产生热量的多少，运用的科学探究方法是________法。 (2)实验前检查装置的气密性时，小明用热毛巾捂住空气盒，发现_________，说明空气盒的气密性良好。 (3)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U形管中液面的高度差较大。 (4)图乙装置中电阻的作用主要是_________。由图乙所示实验现象可得出结论：电阻和通电时间相同时，电流越________，电流通过导体产生的热量越多。 (5)家庭电路中，当白炽灯工作时灯丝发红，温度很高，而与白炽灯连接的导线却温度很低，其主要原因是_________。 10．在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。 (1)如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，通过观察两个U形管中________的变化反映密闭空气温度的变化； (2)甲图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与________的关系； (3)若想利用乙图继续完成接下来的实验探究，则电阻B的阻值为________Ω； (4)电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热________（填图甲或乙）来解释。 11．某同学用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，两个透明容器中封闭着电阻丝和等量的空气，初始时U形管内各液面均在同一水平面上。 (1)实验中通过观察两个U形管中液面____________的变化来比较电流通过导体产生热量的多少； (2)观察图甲，发现在通电时间和___________相同时，B管中的液面高度差更大，表明电流通过导体产生热量的多少与___________有关； (3)采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时，右侧容器中应该选用阻值为__________Ω的电阻丝；通电相同时间后，乙图左右两侧容器中产生的热量之比为____________； (4)将图乙中的实验装置冷却到室温，把右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，通电一段时间后，___________(选填“左”或“右”)侧容器内电阻丝产生的热量多。 12．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，透明容器中密封着初温和质量相等的空气，与之相连的U形管中液面高度如图所示。 (1)用空气做吸热物质是因为__________。 (2)图甲装置可探究电流通过导体产生的热量与_________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更大。 (3)图乙装置可探究电流通过导体产生的热量与_________的关系。和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为_________。电阻丝的主要作用是使电阻和中的电流_________（选填“相等”或“不相等”）。 (4)图乙中，若通电一段时间后发现左侧U形管的液面高度差逐渐变大，但右侧U形管液面高度差不变，经检查是电路故障引起的。则可能的原因是___________。 13．如图所示是“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，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为的电阻在盒外与盒内电阻并联。 （1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察________来比较的，应用的物理科学研究方法是________； （2）图甲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”）侧盒子中的电阻产生的热量多； （3）图乙可探究电流产生的热量与________的关系。 14．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”，小磊设计了如图所示的甲、乙两组实验装置。 (1)四个容器中所装空气的质量应___________（选填“相等”或“不相等”）； (2)利用图___________（选填“甲”或“乙”）装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系； (3)生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。其中图___________（选填“甲”或“乙”）装置能够解释这一现象； (4)图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。为了使实验现象更明显，可以将的阻值换成___________（选填“4Ω”或“6Ω”）的。 15．如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。甲、乙两图的密闭容器中都装有等量的空气。 (1)图甲装置可研究电流产生的热量与_____的关系； (2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e。若两侧U形管液面高度变化相同，则故障可能是_____。排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_____越大，产生的热量越多； (3)为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成_____（选填“大于”或“小于”）的电阻； (4)若图甲和图乙中两套装置的电源电压相同，在相同时间内，和两电阻产生的热量之比为_____； (5)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_____的实验结论来解释。 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 《2026年物理中考冲刺练-焦耳定律及其应用 实验高频考点专题练》参考答案 1．(1) 高度差 转换法 (2)使通过电阻丝R1和R2的电流不相等 (3) 甲 当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 (4)200 【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化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。 （2）由图可知，将电阻丝R3并联在R2的两端，则通过电阻丝R1和R2的电流不相等，可以用来探究电流大小对通电导体产生热量的影响。 （3）[1][2]由图可知，通过电阻丝R1的电流大于通过R2的电流，通电一段时间后，发现左侧U形管液面的高度差更大，则甲容器中的电阻丝产生的热量更多，说明当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。 （4）由图可知，电阻丝R2和R3并联，且电阻值相等，所以通过电阻丝R2和R3的电流相等，同时，通过电阻丝R2和R3的电流之和等于通过电阻丝R1的电流大小，即 由可知，通电时间为20s时，电阻丝R2产生的热量 2．(1) U形管液面高度差 ①② (2)电阻 (3)电流 (4)16:9 (5)电阻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形管液面高度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探究液体压强的特点，通过U形管中液面高度差反映液体压强大小，运用了转换法； ②比较不同物质的吸热本领，通过温度计示数变化反映物质吸热多少，运用了转换法； ③探究电流与电压、电阻的关系，运用了控制变量法； ④用水波理解声波，运用了类比法。 所以也运用了转换法这种实验方法的是①②。 （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，则经过R1的电流等于经过R2和R3的电流，因此通过R1、R2的电流是不同的，故R3与R2并联，目的是使通过R1和R2的电流不同。 （4）由图分析可知，R3与R2并联，再与R1串联，根据并联电路电压特点可知，R3与R2两端电压相等，即，由欧姆定律可得，通过R2的电流 通过R3的电流 则通过R1的电流 根据焦耳定律，可知通电时间相同，电阻大小相同，则 （5）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．(1) 液柱上升的高度 电流相等 (2)不相等 (3)电流大小 (4) UIt 【详解】（1）[1]由乙图可知，电流通过导体产生热量，使容器内气体膨胀，推动红色液柱上升，产生热量越多，红色液柱上升的越高，因此通过观察乙图中液柱上升的高度来比较电流产生的热量的多少。 [2]将两电阻串联，根据串联电路电流规律可知，目的使使通过两电阻的电流相等。 （2）本实验探究电流的热效应与电阻的关系，采用控制变量法，控制电流大小和通电时间长短相等，两电阻阻值不等，因此选择的两个电阻丝阻值不相等。 （3）由图丙可知，两电阻阻值相等，电源电压不相等，根据可知，通过两电阻的电流不相等，因此探究的是电流的热效应与电流大小的关系。 （4）[1][2]若定值电阻通电时将电能全部转化为内能，根据电功的公式可得 根据可推出 4．(1) 电阻 U形管两边液面的高度差 (2) 乙 左 (3) 控制变量法 转换法 (4) 不同 更小的 (5)甲 【详解】（1）[1]甲图中两阻值不同的电阻串联，电阻的电流与通电时间相同，可探究电流通过导体产生的热量的多少与电阻的关系。 [2]两电阻产生热量的多少无法直接看出，可以通过观察U形管两边液面的高度差来比较，U形管两边液面的高度差越大，说明电阻产生的热量越大。 （2）[1]探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，要控制电阻的阻值、通电时间相同，改变电流大小。乙装置右侧容器中R2与容器外的R3并联后，再与左侧容器中R1串联，则R2的电流与R3的电流之和等于R1的电流，则R1的电流大于R2的电流，R1与R2的电阻与通电时间相同，则实验时应选择乙图装置进行实验。 [2]R1的电流大于R2的电流，R1与R2的电阻与通电时间相同，由得，通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量多。 （3）[1][2]导体产生热量与电流、电阻、通电时间有关，实验中用到控制变量法；导体产生热量无法直接看出，通过U形管两边液面的高度差来比较，采用转换法。 （4）[1]由串并联电路电流特点得，乙装置中右侧装置外并联5Ω电阻R3的作用是使容器内两电热丝中的电流不同。 [2]容器内两电热丝中的电流的差值等于R3的电流，为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，使R3的电流更大，使容器内两电热丝中的电流的差值更大。 （5）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，是因为电炉丝与导线的电流与通电时间相同，电炉丝较大，产生的热量较多，可用图甲的实验结论来解释。 5．(1) 控制电流和通电时间相等 温度计升高的温度 (2)在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 (3)电阻 (4)相同 (5) 质量 水 【详解】（1）[1]串联电路电流处处相等，将RA、RB两电阻串联在电路中，目的是为了控制通过两电阻的电流和通电时间相等。 [2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察温度计升高的温度来反映电阻产生热量的多少。 （2）图甲中两不同的电阻串联，两电阻的电流和通电时间相同，可以得出的结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 （3）电线的电阻远小于发热管的电阻，发热管和电线串联，通过的电流相等，由可知，相同时间，电流通过电线产生的热量较少，电流通过发热管产生的热量比较多，故家用电暖器，发热管热的发红，而串联的电线却不怎么热。 （4）为保证不同物质相同时间吸收相同的热量，需要让甲、乙两个电阻丝相同时间放出相同的热量，由可知，甲、乙两个电阻丝的阻值必须相同。 （5）[1]比较不同物质的吸热能力，要控制不同物质的质量相等，故两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油。 [2]两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，由可知，两个电阻丝放出的热量相同，水和煤油吸收的热量也相同，煤油的温度更高，即煤油升高的温度更高，由可知，水的比热容更大，即水的吸热能力更强。 6．(1)电阻 (2) 电阻e断路 电流 (3)小于 (4) 乙 【详解】（1）图甲中两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法可知，本实验可以探究电流产生热量跟电阻的关系。 （2）[1]若图乙中两侧U形管液面高度变化相同，则说明通过c、d两电阻电流产生热量相同，又因c、d两电阻阻值相同，通电时间相同，根据可知，通过c、d电阻的电流也相等，则说明电阻e没有电流通过，即电阻e断路。 [2]图乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，由串联电路的电流特点可知，通过电阻d的电流为通过电阻c电流的一半，根据可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多。 （3）由并联电阻的特点可知，并联的电阻越小则总电阻越小，则电阻c电流变大，由串联分压可知，右侧电压减小，电阻d阻值不变，则通过d的电流变小，这样能使c和d的电流差值增大，在电阻和通电时间相同时，两侧U形管液面高度差更明显。 （4）[1]在图甲中，相同时间内，a和b两电阻产生的热量之比为 [2]“与大功率电磁炉相连的导线比与荧光灯相连的导线热”，导线的电阻和通电时间相同，根据可知，大功率电磁炉相连的导线通过的电流大，产生的热量多，可以用乙解答。 7．(1) 高度差 转换 (2) 相等 电阻 (3) 电流 左 在其它情况相同时，电流越大，电流产生的热量越多 (4)电流的平方 (5)甲 【详解】（1）[1][2]实验中，电流通过电阻丝产生热量，容器内空气吸收热量温度升高，体积变大，U形管内液面产生高度差；电热越多，U形管内液面高度差越大；实验中通过U形管液面高度差来间接反映电热多少，这种研究方法是转换法。 （2）[1][2]图甲中，两电阻丝串联，通过它们电流相等；两容器电阻丝中电流相等，通电时间相等，只是两个电阻丝电阻不同，通电一段时间后，右侧U形管液面高度差较大，实验可以探究电热与电阻关系。 （3）[1][2][3]图乙中，左右两容器中电阻丝电阻相等，通电时间相等，因为右侧容器内外两个电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，由于右侧容器外电阻丝的分流作用，右侧容器中电阻丝中电流小于左侧，是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；一段时间后，左侧U形管内液面高度差大，这说明，在电阻与通电时间都相同时，电流越大，电热越大。 （4）最先准确研究影响电热多少因素的科学家是焦耳，该结论被称为焦耳定律，内容为：电流通过导体产生热量的多少与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比，数学表达式为。 （5）导线与电炉丝串联，通过的电流相等，通电时间相等，只是电炉丝电阻大于导线电阻，所以电流通过电炉丝产生的电热大，这可以用甲装置的实验结论来解释。 8．(1) 液面高度差 转换法 (2) 乙 左 大 (3)216 【详解】（1）[1][2]实验中，电阻丝产生的热量多少不能直接观察，而是通过U形管中液面的高度差来反映，因为热量越多，空气膨胀越明显，液面高度差越大。这种将不易观察的热量转换为容易观察的液面高度差的方法叫转换法。 （2）[1][2][3]探究电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小。图乙中，右侧容器的电阻与另一个电阻并联后再与左侧电阻串联，右侧有并联支路分流，所以左侧的电流大，这样左侧电阻的电流和右侧电阻的电流不同，而电阻都是5Ω，通电时间相同，所以用图乙装置。通电后，左侧电阻的电流大，根据焦耳定律可知，电阻和通电时间相同，电流大的产生热量多，所以左侧容器中导体产生的热量较多。 （3）甲装置中，两个电阻是串联的，所以通过10Ω电阻的电流和通过5Ω电阻的电流相同，都是0.6A。根据焦耳定律可得甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量 9．(1) U形管中液面高度 转换 (2)U形管两侧液面出现高度差 (3) 电阻 右 (4) 使通过和的电流不相等 大 (5)通电时间和电流相同时，导线的电阻很小，所以产生的热量很少 【详解】（1）[1][2]电流产生的热量不易直接测量，利用转换法，通过观察U形管两侧液面的高度差来反映密闭容器内空气温度的变化，高度差越大，产生的热量越多。 （2）在检查空气盒气密性时，用热毛巾捂住空气盒，空气盒内的空气会受热膨胀，如果气密性良好，空气盒内的空气无法泄漏，膨胀的空气会对盒内的液体产生压力，使得连接的U形管两侧液面出现高度差。 （3）[1]甲装置中两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]根据可知，电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，右侧的电阻是10Ω，大于左侧的5Ω，因此右侧U形管中液面的高度差较大。 （4）[1]图乙的装置在实验中，加入R3后，R2与R3并联会分走一部分电流，使得通过R1的电流和通过R2的电流不同，电阻相同，电流不同，根据可知，电阻和通电时间一定时，电流不同，产生的热量的多少就不同，因此R3的作用就是使通过R1和R2的电流不同。 [2]通过R1的电流大于通过R2的电流，对应的左侧U形管液面高度差也更大，说明R1产生的热量更多。因此可得出结论：电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 （5）导线与白炽灯串联，导线与白炽灯相比温度很低，其主要原因是通电时间和电流相同时，导线的电阻很小，所以产生的热量很少，因此导线的温度很低。 10．(1)液面高度 (2)电阻 (3)5 (4)甲 【详解】（1）电流通过导体产生热量使密闭空气温度升高，空气受热膨胀，会引起U形管中液面高度发生变化，所以通过观察两个U形管中‌液面高度‌的变化反映密闭空气温度的变化。 （2）甲图中两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同。根据控制变量法可知，该装置用来研究电流通过导体产生的热量与‌电阻‌的关系。 （3）乙图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，要研究电流产生的热量与电流的关系，需控制电阻和通电时间相同，改变电流。所以图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于左侧容器中电阻的阻值5Ω，即电阻B的阻值为5Ω。 （4）电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，通电时间也相同，而电炉丝的电阻远大于导线的电阻。根据可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。甲图中也是控制电流和通电时间相同，研究热量与电阻的关系，所以该现象可以利用图‌甲‌来解释。 11．(1)高度差 (2) 电流 电阻 (3) 5 4∶1 (4)左 【详解】（1）电流通过导体产生的热量无法直接观察，因此通过观察两个U形管中液面高度差的变化来比较热量多少。 （2）[1][2]图甲中，两个电阻丝（5Ω、10Ω）串联，因此通电时间和电流相同，B管对应的是10Ω电阻丝，液面高度差更大，说明电流通过导体产生的热量与电阻大小有关。 （3）[1]探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，因此右侧容器中应该选用阻值为5Ω的电阻丝。 [2]右侧两个5Ω电阻并联，再与左侧电阻丝串联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，因此，根据，在电阻R和时间t相同时，左右两侧容器中产生的热量之比为 （4）将右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，通电后，右侧两个5Ω电阻的总热量 左侧 ，因此左侧容器内电阻丝产生的热量多。 12．(1)空气吸热后体积变化明显 (2) 电阻 右 (3) 电流 4：1 不相等 (4)R2断路/R2短路 【详解】（1）空气比热容小，吸收相同热量时温度升高幅度大，热胀冷缩效果明显，从而使U形管液面高度差变化显著，便于比较热量产生的多少。 （2）[1]图甲装置中，两个电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，电阻不同，所以可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 [2]根据焦耳定律 ，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。右侧电阻10Ω大于左侧电阻5Ω，所以右侧容器中电阻丝产生的热量更多，空气吸收热量后温度升高得更多，压强更大，因此右侧容器中U形管中液面的高度差更大。 （3）[1]图乙装置中，R3​与R2并联后再与R1串联，通过R1的电流与通过R2​的电流不同，而R1​和R2电阻相同、通电时间相同，所以可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 [2]设通过R2的电流为I，因为R2与R3并联且电阻相等，所以通过R3的电流也为I，那么通过R1的电流为2I。根据焦耳定律，R1和R2电阻相同、通电时间 相同，所以 [3]根据上述分析可知，电阻丝R3的主要作用是使电阻R1和R2 中的电流不相等。 （4）通电一段时间，发现左侧U形管液面高度差逐渐变大，说明有电流通过R1，而右侧U形管液面高度差不变，说明无电流通过R2，则可能是R2断路了或者R2短路了。 13． U形管内液面变化 转换法 电阻 右 电流 【详解】（1）[1][2]电流通过电阻时产生热量的多少不易观察，可通过观察U形管内液面变化来反映电流通过电阻时产生热量的多少，采用了转换法。 （2）[3]图甲中两电阻串联，电流和通电时间相同，而电阻大小不同，可探究电热与电阻的关系。 [4]根据可知，电流和通电时间相同时，右侧电阻阻值大，所以产生的热量多。 （3）[5]图乙中右侧两个电阻并联后与左侧电阻串联，两侧盒子内的电阻阻值相同而电流不同，故可用于探究电热与电流大小的关系。 14．(1)相等 (2)乙 (3)甲 (4) 左瓶 4Ω 【详解】（1）实验中运用了转换法，通过观察U形管中两液面的高度差来表示电阻丝产生热量的多少，因U形管液面的高度差是由容器中空气受热膨胀引起的，为了保证其准确反映电阻丝产生热量的多少，四个容器中所装空气的质量应相等。 （2）要探究电流产生的热量与电流的大小关系，应控制通电时间和电阻阻值相同。乙装置中，两容器内的电阻相等，通电时间相同时，通过两电阻的电流分别为干路电流和支路电流，因而大小不同。故图乙装置是探究电流产生的热量与电流大小的关系。 （3）图甲中，两电阻串联，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值大小不同，探究的是电流通过导体时产生的热量多少跟电阻的关系；电炉丝与导线串联，电炉丝电阻较大，导线电阻非常小，电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，而导线几乎不发热，是因为电流产生的热量与电阻阻值有关，故甲装置能够解释这一现象。 （4）[1]乙装置中，在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，左瓶为干路电流，大于右瓶的支路电流，所以左瓶内的电阻丝产生的热量多。 [2]为了使实验现象更明显，可使瓶内两个电阻的电流差别更大，可以将换成阻值更小的电阻丝，让其分去更多的电流，瓶内两电阻产生的热量差别更大，现象更明显，故应换成4Ω的电阻。 15．(1)电阻 (2) 电阻e断路 电流 (3)小于 (4)1:2 (5)甲 【详解】（1）图甲中两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法可知，本实验可以探究电流产生热量跟电阻的关系。 （2）[1]若两侧U形管液面高度变化相同，由于两容器里面的电阻相等，根据知道，通过电阻的电流相等，说明是e电阻断路，使得两容器里面的电阻串联导致的。 [2]图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e，则左侧容器内电阻丝在干路上，右侧容器内电阻丝在支路上，则通过左侧容器内电阻丝的电流较大。排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，说明：在电阻和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）由并联电阻的特点知道，并联的电阻越小则总电阻越小，又因为在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多，所以，为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成小于5Ω的电阻，使右侧总电阻减小，由串联分压知道，右侧电压减小，故通过的电流减小，导致两侧U形管液面高度差更明显。 （4）甲装置中5Ω的电阻与10Ω的电阻串联，则总电阻R甲=5Ω+10Ω=15Ω 乙装置中d容器内外两个5Ω的电阻并联后再与c容器中5Ω的电阻串联，则总电阻 由于甲、乙两次实验的电源电压相同，则根据欧姆定律知道 由于b、c中两电阻通电时间相同，由Q=I2Rt知道 （5）电炉丝和连接的导线串联在电路中，通过的电流相等，电炉丝的电阻大于导线的电阻，由可知，电流通过电炉丝产生的热量大于电流通过导线产生的热量，即电流产生热量跟电阻有关，所以可以用甲实验解释“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么热”。 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 $