探究实验33 探究影响电流热效应的因素-【中考得高分】2026年中考物理实验与探究

第一部分教材实验 探究实验33探究影响电流热效应的因素 铜知识回顾。 一、实验方法 法、转换法。 二、实验装置 镍铬合 金丝 甲煤 油 丝 三、实验关键 1.判断电流产生热量的多少， 根据 来判断.温度计示数的变化越 ,说明煤油吸收的热量越多， 即电流产生的热量越多 2.探究电流产生的热量与电阻大小是否有关， 思路：控制 和 不变，改变 大小，比较电流产生热量的多少；如图所 示，将两个电阻 ,通电一段时间后观察镍铬合金丝和锰铜合金丝所在的液体的温度 变化. 3.探究电流产生的热量与电流大小是否有关， 思路：控制 和 不变，改变 大小，比较电流产生热量的多少；如图所 示，调节滑动变阻器，只观察镍铬合金丝所在的液体的温度变化。 4.探究电流产生的热量与通电时间是否有关 思路：控制 和 不变，延长 ,比较电流产生热量的多少；如图所示， 记录加热时间，只观察镍铬合金丝所在的液体的温度变化. 四、要点探究 1.为什么向两个烧瓶中装入质量相等的煤油？ 提示：要根据温度的变化推断煤油吸收热量的多少，根据Q吸=c△t可知，只有煤油的质量 相等时，煤油升高的温度越大，才能表明煤油吸收的热量越多 2.实验中被加热的液体为什么选用煤油而不是水？ 提示：因为煤油的比热容比水小，吸收相同热量后温度变化比水大，便于观察比较 3.怎样从理论上推导电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系？ 提示：电流通过导体时，若电流所做的功全部用来产生热量，则有Q=W,而W=UIt,根据 149通 中考得高分物理实验与探究 U=IR可知，Q=W=IR·It=I2Rt. Q示例典范0 小刚在“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实验器材如图甲 所示，两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中初始液面相平 R,=52 R,=52 乙 (1)用笔画线代替导线把图甲中两个容器内的电阻丝接到电路中，要求滑动变阻器滑片向右移 动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大 (2)实验中通过观察U形管中液面的 来显示容器内空气温度的变化，采用的方法 是 (3)实验中选用空气而不用水，是因为相对于水，空气受热更容易 ,可使U形管中液柱 上升得更快，实验现象更明显. (4)另一实验小组进行实验时，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 (写出一种即可). (5)正确连接好电路，闭合开关，通电一段时间后， (选填“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、通电时间均相同的情况下， 越大，产生的热量 越多. (6)在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，应该控制 和 不变 (7)将图乙的装置替换接入图甲的虚线框中，重新实验， ①此时探究的是电流产生的热量跟 的关系，通电一段时间后， （选填“左” 或“右”)侧容器内的电阻丝产生的热量多，得出的结论是 ②要使该结论更具有普遍性，在装置不变的情况下，可以采取的方法是 (写一种即可). (8)若通过R1的电流为2A,那么10s内通过R1的电流产生的热量是 50 第一部分教材实验 (9)小刚发现电热水壶在工作时，其内部的电热丝发热较多，而与电热丝相连的导线却发热较 少，原因是 鹊提分训练营⊙ 1.用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的圆底烧瓶内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=62、R2=32.闭合开关前，记录下煤油的初温 to;接通电源，同时闭合开关S、S2,记录下电流】，一段时间后记录下煤油的末温t,结果如下表 所示，则R1、R2所在烧瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为 .比较①③可知，导体产生 的热量与 有关；比较 (选填序号)可知，导体产生的热量与电阻有关；若要探究 导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的操作是： 温度计 实验序号 电阻 电流I/A 初温to/℃ 末温t/℃ ① R 1.0 20 30 ② R2 1.0 20 24 ③ R 1.5 20 44 2.小明在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，提出了以下两种猜想， 猜想一：可能与电流大小有关； 猜想二：可能与电阻大小有关 于是他设计了如图甲、乙所示的装置进行实验，其中A、B是两个规格相同的圆底烧瓶，瓶内分别 装有阻值不同的电阻丝RA和RB(RA的阻值小于RB的阻值)相同的温度计和煤油 甲 拉中考得高分物理实验与探究 乙 (1)选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的 比水的小.连接电路前，应在A、B两瓶中倒 入 和初温均相同的煤油 (2)本实验中通过 来间接反映电阻丝产生热量的多少. (3)图甲的装置中，使RA、RB串联接入电路，目的是 ,该装置可以验证猜 想 .若通过实验发现B烧瓶内温度计示数变化量比A烧瓶内温度计示数变化量大， 则说明在电流和通电时间相同的情况下， ,产生的热量越多， (4)小明更换图乙装置进行实验，在A、B两个圆底烧瓶内分别装有电阻丝RA和RB(RA的阻值等 于R的阻值)，又在电阻丝R6上并联一个相同阻值的电阻丝R6.通电一段时间后，A烧瓶内 温度计示数的变化量比B烧瓶内温度计示数的变化量 (选填“大”或“小”)，说明在电 阻和通电时间相同的情况下， ,产生的热量越多 3.课堂上，老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究，甲、乙是完全相同的两个圆底烧瓶， 甲、乙中装有液体、电阻丝和两支相同的温度计 (1)这套实验加热装置是利用电流的 效应工作的. (2)小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，他设计电路时应使R甲和 R乙的阻值 (选填“相同”或“不同”)；在实验中，电流产生热量的多少是通过 来反映的，此时选用的液体种类和质量应该 （选填“相同”或“不同”) (3)小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两个烧瓶中液体 的比热容，为了使两种液体在相同时间内吸收的热量相等，R甲和R乙的阻值应该 （选 填“相同”或“不同”)；闭合开关，通电一段时间后，发现甲烧瓶中温度计示数升高得更多，则 (选填“甲”或“乙”)烧瓶中液体的比热容较小. 4.在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究问题.如图所示，在两个相同的圆底烧 瓶内分别接入电阻丝，装入质量和初温相等的液体，分别插入相同的温度计. 52 第一部分教材实验 温度计 (1)用该装置探究不同物质的吸热能力. ①在甲、乙两瓶中分别装入质量为m、初温为t。的水和煤油，为了使水和煤油在通电一段时 间内吸收相等的热量，两个烧瓶中电阻丝的阻值大小关系是R甲 (选填“>”“<”或 “=”)R乙；通电相同时间后，观察到甲、乙中温度计的示数大小关系是t甲<t乙，则说明 (选填“煤油”或“水”)的吸热能力较强。 ②该实验利用了电流的 效应，将电能转化为内能 (2)用该装置探究通电导体产生的热量与什么因素有关 ①该实验将两根电阻丝串联，目的是控制通过两根电阻丝的 相等 ②在两个烧瓶中装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，可探究电流产生的热 量与 的关系 ③有同学提出：“为何不用水代替煤油？”对于这个问题，下列四种说法中你认为最合理的 是 A.因为煤油有颜色，便于观察 B.因为煤油热值比较大 C.因为煤油密度比较小 D.因为煤油比热容比较小 。中考新考法。 (装置改进)如图所示，两根电阻丝(R1=52,R2=102)串联封闭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，烧瓶中密封着等量的空气现在利用此装置探究电流通过导 体产生的热量与哪些因素有关，闭合开关一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，能观察到 (选填“A”或“B”)气球先鼓起来，此方案是探究电流和通电时间相同时，电流通过电阻 丝产生的热量与 大小的关系；当电流为0.2A时，通电10s,电阻丝R1产生的热量是 153山节R2,使电流表的示数为0.4A,此时小灯泡正常发光，读出 电阻箱的阻值为R1,当只闭合S:时，电路为R:的简单电 路，调节R2,使电流表的示数仍为0.4A,读出电阻箱的阻值 为R1,则小灯泡正常发光时的电阻R:=R一R1,可以达 成测量目的，A不符合题意；将R2换成导线，当只闭合S, 时，只有L连入电路，不能保证通过L的电流刚好为0.4A 故不能达成测量目的，B符合题意：将R:换成适当规格的滑 动变阻器，当只闭合S1时，L与滑动变阻器串联，调节滑动变 阻器，使电流表的示数为0,4A,此时小灯泡正常发光，当只 闭合S:时，R,与滑动变阻器串联，保持滑动变阻器的滑片位 置不变，调节R1,使电流表的示数仍为0.4A,读出电阻箱R 的阻值为R{,则小灯泡正常发光时的电阻R:=R,可以达 成测量目的，C不符合题意；在实验操作时，先闭合开关S, 即将第1步和第2步对调，对实验没有影响，可以达成测量 目的，D不符合题意 【中考新考法】 (1)如图所示（答案不唯一）(2)小灯泡断路(3)0.75(4)灯 丝的电阻随温度的升高而增大250.3 解析：(1)滑动变阻器应将接线柱“一上一下”串联接入电路中， 滑片P向左移动时小灯泡变亮，说明此过程中电路的电流变 大，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故滑动变阻器左下接线 柱应接入电路，上方接线柱任选一个接入电路即可，如答图所 示.(2)正确连接电路，操作过程中小灯泡突然熄灭，电压表示数 约为3V,说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路断路 了，即故障可能是小灯泡断路.(3)由题图丙可知，当小灯泡两端 的电压为25V时，通过小灯泡的电流为0.3A,则实际测得的 小灯泡的额定功率P瓶=U瓶1瓶=2.5V×0.3A=0.75W. (4)由题图丙可知，当小灯泡两端的电压增大时，通过小灯泡的 电流也增大，小灯泡的功率变大，导致灯丝的温度升高，灯丝的 电阻会随温度的升高而增大：当电路中的电流I1=0.1A时，由 题图丙可知，小灯泡两端的电压U1=0.5V,则滑动变阻器两端 的电压U骚=U-U1=3V-0.5V=2.5V,滑动变阻器接入电 路的阻位R。-票一X=250,此时电路药托的总功半 P=UI1=3V×0.1A=0.3W. 探究实验33探究影响电流热效应的因素 【知识回顾】 控制变量温度计增大的示数大电流通电时间电阻 串联电阻通电时间电流电流电阻通电时间 【示例典范】 (1)如图所示（答案不唯一）(2)高度差转换法(3)膨胀 (4)与此U形管相连的透明容器漏气(5)右电阻(6)电阻 电流(7)①电流左电阻和通电时间相同时，电流越大，产 生的热量越多②移动滑动变阻器的滑片来改变电流的大小 多次实验(8)200(9)导线的电阻远小于电热水壶内部电热 丝的电阻 0Ω 解析：(1)电源、开关、滑动变阻器、两个电阻丝组成串联电路，滑 动变阻器的滑片向右移时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，则 应将滑动变阻器左下接线柱接入电路，如答图所示，(2)实验中 通过观察U形管中液面的高度差来显示容器内空气温度的变 化，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方 法叫作转换法.(3)要在较短的时间内看到明显的实验现象，需 要容器内的物质在较短时间内体积变化较大，空气相对于水来 说，更容易受热膨胀，可以使U形管中液柱上升得更快.(4)通 电一段时间后，电阻丝产生热量，U形管中液面应该出现高度 差，而其中一个U形管中液面高度几乎不变，说明与此U形管 相连的透明容器漏气，(5)由题图甲可知，两根电阻丝串联，则电 流和通电时间相同，电阻不同，连接好电路，闭合开关，通电一段 时间后，右侧U形管中液面高度变化大，说明右侧容器内电阻 丝产生的热量多；此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的 情况下，电阻越大，产生的热量越多.(6)根据控制变量法可知， 在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，应该控 制电阻和电流不变，改变通电时间的长短.(7)①由题图乙可知， 右侧容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左侧容器 内的电阻丝串联，根据并联电路的电流规律可知，通过左侧容器 内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流，则探究的 是电流产生的热量跟电流大小的关系；通电一段时间后，左侧容 器内电阻丝产生的热量较多，可以得出的结论是在电阻和通电 时间相同时，电流越大，产生的热量越多.②为了获得普遍规律， 应多次实验，所以需要移动滑动变阻器的滑片来改变电流的大 小.(8)10s内通过R1的电流产生的热量Q=I2R1t=(2A)2× 52×10s=200J.(9)通过导线和电热水壶内电热丝的电流相 等，但是电热水壶内电热丝的电阻远远大于导线的电阻，由Q= IRt可知，相同时间内，电热水壶工作时内部的电热丝产生大 量的热，而与其相连的导线却几乎不发热 【提分训练营】 1.5:2电流①②只闭合开关S2,改变通电时间，观察温 度计示数的变化量解析：由Q吸=c煤神m△t可知，R1、R:所 在烧瓶中的煤油升温所吸收的热量之比=m△ c煤油m△t2 △1：24℃-20℃2：比较①⑧可知，导体的阻值和通电 △t130℃-20℃5 时间相等，电流不相等，煤油升高的温度不相等，说明导体产 生的热量不相等，故导体产生的热量与电流大小有关；比较 ①②可知，导体的通电时间和通过导体的电流相同时，导体 的电阻不相等，煤油升高的温度不相等，故导体产生的热量 与电阻有关；根据控制变量法可知，探究导体产生的热量与 通电时间的关系时，应保持电流和电阻相同，通电时间不同 因此应进行的操作是：只闭合开关S2,改变通电时间，观察温 度计示数的变化量. 2.(1)比热容质量(2)温度计示数的变化(3)控制电流大 小相同二电阻越大(4)大电流越大解析：(1)选用 煤油而不用水做实验，主要是因为煤油的比热容比水的小， 吸收相同的热量时，煤油的温度变化比较大，实验效果更明 显：根据控制变量法可知，连接电路前，小明应在A、B两瓶中 圆人质量初温均相同的煤油，(2)根据4：号可知，在比热 容和质量不变的情况下，电阻丝放出的热量越多，煤油吸收 的热量越多，温度计示数变化越大，故通过温度计示数的变 化反映电阻丝产生热量的多少，(3)题图甲中，RA、RB串联， 根据串联电路电流的规律可知，这样设计的目的是控制通过 电阻丝的电流大小相同，便于研究电流通过导体产生的热量 与电阻的关系，可以验证猜想二：由RA<RB可知，若通过实 验发现B烧瓶内温度计示数变化量比A烧瓶内温度计示数 变化量大，则说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.(4)题图乙中，RB、R(两根电阻丝并联后 与电阻丝R串联接入电路，并联电路中干路电流等于各支 路电流之和，所以通过A烧瓶中电阻丝的电流大于通过B烧 瓶中电阻丝的电流，通电相同时间，发现A烧瓶内温度计示 数的变化量比B烧瓶内温度计示数的变化量大，说明在电阻 和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多. 3.(1)热(2)不同温度计示数的变化相同(3)相同甲 解析：(1)这套实验加热装置是利用电流的热效应工作的. (2)探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关时，应使电流 和通电时间相同，电阻的大小不同：通过温度计示数的变化来 判断产生热量的多少；由控制变量法可知，实验中还要控制液 体的种类和质量相同.(3)通过R甲和R乙的电流相等，通电时 间相同，根据Q=Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量 相等，还必须要使电热丝的阻值相同：液体的质量和吸收的热 量相同，甲瓶中液体温度升高得更多，由Q吸=cm△t可知，甲 瓶中液体的比热容较小. 4.(1)①=水②热(2)①电流②电阻③D解析： (1)①要比较水和煤油的吸热能力，需控制水和煤油在相等 的时间内吸收的热量相同，由Q=Rt可得，在电流和通电 时间一定时，还需控制电阻丝的阻值相同，所以两个烧瓶中 电阻丝的阻值大小关系是R甲=R乙；通电相同时间后，t甲< t乙，△t甲=t甲一to,△t乙=t乙一to,则△t甲<△t乙，根据Q= cm△t可知，c甲>c乙，即水的吸热能力较强.②电阻丝通电后会 产生热量，将电能转化为内能，利用了电流的热效应.(2)①根 据串联电路电流的规律可知，通过两根电阻丝的电流相等， 所以目的是控制电流相等.②在两个烧瓶中分别装入质量相 等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，通过电阻丝的电 流相同，通电时间相同，可以探究电流产生的热量与电阻的 关系.③根据Q=c△t可知，质量相等的水和煤油吸收相同 的热量时，煤油的比热容较小，煤油的温度变化量较大，实验 效果更明显，D符合题意 【中考新考法】 B电阻2解析：两根阻值不相等的电阻丝串联，通过两根 电阻丝的电流相等，在通电时间相同时，根据Q=I2Rt可知，阻 值大的电阻丝产生的热量多，由于R,<R:,所以电阻丝R:产 生的热量多，故B气球先鼓起来：此方案是探究电流和通电时 间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系：通电 10s电阻丝R1产生的热量Q1=IR1t=(0.2A)2×52 10s=2J. 探究实验34探究通电螺线管外部磁场的方向 【知识回顾】 转换N轻轻敲击正、负极对调 【示例典范】 (1)磁场磁场(2)轻敲(3)N(4)NS(5)条形(6)C (7)B处小磁针N极的指向与该处的磁场方向相同(8)对调 电源正、负极安培定则解析：(1)磁场对放入其中的磁体有 力的作用，闭合开关，观察到通电螺线管周围的小磁针由于受到 磁场的作用而发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场.(2)在 嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，通电后需要轻敲 有机玻璃板，从而减小摩擦力，使细铁屑在磁场的作用下自由移 动.(3)小磁针静止时N极所指的方向为该处的磁场方向，故把 小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针、极 所指的方向就是该处的磁场方向.(4)在题图甲中，根据安培定 则可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据周围小磁 针N极的指向与该处磁感线方向一致可知：在通电螺线管外 部，磁感线是从N极发出，最后回到S极.(5)通电螺线管周围的 细铁屑的排列与条形磁体周围的细铁屑排列相似，由此可以判 断，通电螺丝管外部的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相 似.(6)大型发电机中的磁场是由电磁铁提供的，A不符合题意： 电磁起重机的主要部件是电磁铁，B不符合题意：电炉是利用电 流的热效应工作的，与电磁铁无关，C符合题意，(7)在螺线管外 部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针偏转，B 处小磁针不偏转，原因可能是B处小磁针N极的指向与该处的 磁场方向相同.(8)探究通电螺线管的极性与电流方向的关系 时，控制其他因素不变，改变通过螺线管的电流方向，则可将电 源的正、负极调换，并观察小磁针的指向是否改变；通电螺线管 极性与电流方向的关系可以用安培定则来表述 【提分训练营】 1.(1)轻敲条形(2)对调电源的正、负极(3)BA解析： (1)闭合开关后，应轻敲玻璃板从而减小摩擦力的影响；由题 图可知，通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁