第17讲 电能（三）-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

**基本信息** 本专项聚焦电流热效应与焦耳定律，以“概念-探究-定律-计算”逻辑链为主线，融合控制变量法、转换法等科学思维，精选中考典例实现知识系统化与解题能力专项突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识梳理|1探究实验+3核心概念|控制变量法（三因素研究）、转换法（煤油高度/U形管差）|电流热效应定义→影响因素探究→焦耳定律推导→公式理解（纯电阻与非纯电阻）| |题型突破|4类29题（含实验/计算）|公式选择技巧（原始式Q=I²Rt普适，推导式限纯电阻）、串并联电热规律（I同Q与R正比，U同Q与R反比）|从定性判断（热效应应用）到定量计算（多场景公式应用），覆盖中考高频考法|

教师辅导讲义 学员编号： 年 级： 课 时 数： 1 学员姓名： 辅导科目： 学科教师： 授课类型 T同步( ) C专题( ) T能力( ) 授课日期及时段 年XX月XX日 教学内容 ( 第17讲 电能（三） ) ( 同步知识梳理 )（大脑放电影~） 1.电流的热效应 (一)电流的热效应 (1)定义:电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。 (2)实质:电流通过导体发热的过程实际上是电能转化为内能的过程。 (3)应用:各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。 (二)探究影响电热的因素 提出问题:电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关呢? 猜想与假设:结合生活经验，可能与导体的电阻有关，可能与电流的大小有关，还可能与通电时间有关。 设计实验:如图(注意控制变量法的运用) 控制t、I相同，研究热效应与电阻的关系。 控制t、R相同，研究热效应与电流的关系。 控制I、R相同，研究热效应与时间的关系。 进行实验: ①将两根电阻丝串联，通电加热一段时间后，观察两玻璃管中煤油上升的高度，并作出标记。 ②当两玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器接人电路的阻值使电流增大，在与①相同的时间内，观察同一玻璃管中煤油上升的高度，并作出标记。 ③保持②电流大小不变，延长通电加热时间，观察同一玻璃管中煤油上升的高度，并作出标记。 ④比较玻璃管中煤油上升高度的变化，得出结论。 获得结论: ①当通电时间、电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越多。 ②当通电时间、电阻相等时，电流越大，电流产生的热量越多。 ③当通电电流和电阻相等时，通电时间越长,电流产生的热量越多。 2.焦耳定律 (1)焦耳定律的内容: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，跟通电时间成正比。焦耳定律是由英国科学家焦耳最先发现的。 (2)公式:Q=I2Rt。 (3)对焦耳定律的计算公式Q=I2Rt的理解要注意以下几点: ①讲到影响电流通过导体产生热量的因素时要控制好变量，要同时考虑到通过导体的电流、导体电阻和通电时间。例如不能说导体通电时间越长，产生的热量就越多。 ②不能说导体产生的热量跟电流成正比，只能说跟电流的二次方成正比。 ③公式中的各个物理量都是对同一导体或电路而言的，计算时不能张冠李戴。 ④电热和电功的单位是相同的，都是焦(J)。 【拓展】 (1)电阻丝产生的热看不见，可对电阻丝产生的热量使玻璃管内煤油上升的高度进行比较，这是采用了转换法。 (2)电流产生的热量与电阻、电流和通电时间均有关系，在研究热量与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，这是采用了控制变量法。 3.焦耳定律计算 一、基本概念 电流通过导体产生热量的现象叫电流的热效应 焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比 二、核心公式 1. 原始公式（通用，任何电路都能用） Q=I2Rt 单位统一： Q：热量，焦耳 J I：电流，安培 A R：电阻，欧姆 Ω t：时间，秒 s 2. 推导公式（只适用于纯电阻电路：电热器、电炉、电饭锅、电烙铁等，电能全部转化为内能 Q=W） Q=W=UIt Q=W=U2/Rt​ Q=W=Pt​ 电动机不是纯电阻，只能用 Q=I2Rt 算电热，不能用后面三个推导式。 单位换算 1kW⋅h=3.6×106 J 三、串、并联电热规律 电源电压不变 串联（电流I相同）：由 Q=I2Rt，Q 与 R 成正比Q2/Q1=R2/R1​​ 电阻越大，发热越多 并联（电压U相同）：由 Q=U2/Rt，Q 与 R 成反比Q2/Q1=R2/R1​ 电阻越小，发热越多 1. ( 题型 1 -电流的热效应 )（热个身先~~~） 1．（2025秋•慈溪市期末）下列用电器中，利用电流的热效应工作的是（　　） A．电熨斗 B．电风扇 C．电子表 D．电视机 【答案】A 【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能；可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。 【解答】解：A.电熨斗工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，A符合题意； B.电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，B不符合题意； C.电子表工作时，电能转化为机械能，故C不符合题意； D.电视机主要是把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】利用电流的热效应工作的家用电器，都是电能转化为内能，这是判断的关键。 2．（2025秋•浙江校级同步）如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 100W”的字样，它们都在额定电压下工作相同的时间，则三个用电器中产生热量最多的是（　　） A．电视机 B．电烙铁 C．电风扇 D．三个用电器一样多 【答案】B 【分析】根据电视机、电烙铁和电风扇这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断。 【解答】解： 三个电器功率一样，它们都在额定电压下工作相同时间，它们消耗的电能一样，电视机主要是把电能转化为声能和光能；电风扇主要是把电能转化为机械能，只有电烙铁将电能全部转化为内能，故三个用电器产生的热量最多的是电烙铁，故B正确。 故选：B。 【点评】这三种用电器中，只有电烙铁把电能全部转化为内能，据此可顺利做出判断。 3．（2025•杭州模拟）电蚁拍灭蚊蚁时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法合理的是（　　） A．蚊子不能导电所以会被烧毁 B．电蚊拍电压降低则烧毁效果更好 C．蚊子烧毁是因为电流的热效应 D．烧毁时没有电流通过蚁子 【答案】C 【分析】根据对电蚊拍工作过程和原理的认识，结合相关物理知识可逐一做出判断。 【解答】解：A、由题意可知，蚊子碰到金属网形成闭合电路，说明蚊子是可以导电的，故A不合理； B、电蚊拍电压降低，在电阻一定时，电流会变小，所以烧毁效果变差，故B不合理； C、蚊子烧毁是因为电流通过时会发热，因此利用了电流的热效应，故C合理； D、烧毁时有电流通过蚊子，通过电流的热效应使蚊子被烧毁，故D不合理。 故选：C。 【点评】本题通过对电蚊拍这一生活中常用的小电器的认识，考查了我们通过现象思考其所包含物理知识的能力，有一定新颖性。 4．（2021秋•北仑区校级期末）小明同学在班会活动课上表演了一个小魔术：用金属片点燃火柴，将一金属片接在学生电源上（如图所示），他将火柴放在哪个位置效果最明显（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．都一样 【答案】A 【分析】根据影响电阻大小的因素和焦耳定律的公式Q＝I2Rt分析。 【解答】解：影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积，由图可知a点横截面积最小，故a的电阻最大，abc是串联的，电流相同，根据Q＝I2Rt可知，在相同时间内a产生的热量多，故放在a点效果明显。 故选：A。 【点评】本题考查了影响电阻大小的因素和焦耳定律的公式Q＝I2Rt，属于基础知识。 5．（2025秋•镇海区校级月考）如图所示，是“220V，5W”的LED灯和“220V，15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．灯两端的实际电压：LED灯等于白炽灯 B．相同时间消耗的电能：LED灯等于白炽灯 C．相同时间转化为的内能：LED灯多于白炽灯 D．电能转化为光能的效率：LED灯低于白炽灯 【答案】A 【分析】因为两灯都正常工作，且额定电压都是 220V，根据灯泡正常工作时实际电压等于额定电压可知，两灯两端的实际电压相等。 根据W＝Pt可知，在相同时间t内，功率P不同，消耗的电能不同。 由图可知，LED 灯将电能转化为内能的占比为10%，转化为光能的占比为90%；白炽灯将电能转化为内能的占比为80%，转化为光能的占比为20%。计算比较相同时间转化的内能及光能。 【解答】解：A、因为两灯都正常工作，且额定电压都是 220V，根据灯泡正常工作时实际电压等于额定电压可知，两灯两端的实际电压相等，都是 220V，故A正确； B、根据W＝Pt可知，在相同时间t内，功率P不同，消耗的电能不同。LED灯功率为5W，白炽灯功率为15W，所以相同时间内白炽灯消耗的电能多于LED 灯，故B错误； C、由图可知，LED 灯将电能转化为内能的占比为10%，转化为光能的占比为90%；白炽灯将电能转化为内能的占比为80%，转化为光能的占比为20%。根据Q＝W×转化为内能的占比，在相同时间t内，W LED ＝5t，则 LED 灯转化的内能Q LED＝5t×10%＝0.5t，白炽灯转化的内能Q白炽灯＝15t×80%＝12t，所以相同时间内转化为内能多的是白炽灯，故C错误； D、LED 灯电能转化为光能的效率为90%，白炽灯电能转化为光能的效率为20%，所以 LED 灯电能转化为光能的效率高于白炽灯，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查根据W＝Pt可知，在相同时间t内，功率P不同，比较消耗的电能，及能量转化效率。 6．（2025•浙江模拟）芯片体积小，元件密集。芯片正常工作时，相当于电路中的　用电器　 （选填“电源”或“用电器”）。芯片元件有　电阻　 ，由于电流热效应，电流通过芯片时，不可避免地会产生热量。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过　热传递　 的方式改变芯片内能。 【答案】用电器；电阻；热传递。 【分析】芯片及其电器设备，都是消耗电能的用电器； 芯片有电阻，电流通过芯片时会产生热量； 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。 【解答】解：芯片及其电器设备，都是消耗电能的用电器；芯片有电阻，电流通过芯片时会产生热 量；散热部件与芯片紧密结合，可通过传导等热传递方式来改变芯片的内能。 故答案为：用电器；电阻；热传递。 【点评】本题考查电路的组成及改变内能的方法等。 ( 题型 2-焦耳定律 )（热个身先~~~） 7．（2025秋•浙江校级同步）电炉丝通电后热得发红，而与电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这主要是因为（　　） A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大 B．铜导线有绝缘层，所以不怎么热 C．铜导线的电阻较小，因此产生的热量较少 D．铜导线的电阻较大，因此产生的热量较少 【答案】C 【分析】根据串联电路的特点结合焦耳定律分析热量关系。 【解答】解：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，根据串联电路的特点知，电流相等，通电时间t相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，所以电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象；铜导线有绝缘层包裹着，减少热量散失，不会导致温度较低，故C正确．ABD错误。 故选：C。 【点评】本题考查焦耳定律的应用，属于中档题。 8．（2025秋•涪城区校级期末）小华受汽车加热座椅的启发，应用所学的知识为爷爷制作了一个用电阻丝制成的电加热座垫，让爷爷冬天坐在椅子上暖和。测试后，小华想让座垫在相同时间内产生的热量多点，小华设计的下列改造方法可行的是（　　） A．把电阻丝剪去一小段 B．减小座垫电路的电源电压 C．更换一根同材料同长度更细的电阻丝 D．与现有电阻丝串联一根相同的电阻丝 【答案】A 【分析】（1）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关； （2）利用焦耳定律Q＝I2Rtt分析产生热量的情况； 【解答】解：A、把电阻丝剪去一小段，由于电阻丝的材料、横截面积和温度不变，电阻丝的长度变短了，所以电阻丝的阻值变小了，而电源电压是不变的，根据焦耳定律Q＝I2Rtt可知，座垫在相同时间内产生的热量会多些，故A正确； B、电阻是的阻值不变，减小座垫电路的电源电压，根据焦耳定律Q＝I2Rtt可知，座垫在相同时间内产生的热量会少些，故B错误； C、更换一根同材料同长度更细的电阻丝，电阻丝的阻值会变大，而电源电压不变，根据焦耳定律Q＝I2Rtt可知，座垫在相同时间内产生的热量会少些，故C错误； D、根据串联电路的电阻特点可知，与现有电阻丝串联一根相同的电阻丝，电路中总电阻会变大，电源电压不变，根据焦耳定律Q＝I2Rtt可知，座垫在相同时间内产生的热量会少些，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查导体电阻的影响因素、串联电路的特点以及焦耳定律的应用，是一道综合题，难度不大。 9．（2025秋•杭州月考）如图是探究焦耳定律的实验装置，两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油，电阻阻值R1＞R2。闭合开关一段时间后，记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是（　　） A．选择煤油不选水原因之一是煤油的比热比水大 B．通电几分钟后 R2所在的烧瓶温度计示数更高 C．温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少 D．该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系 【答案】C 【分析】（1）根据Q＝cmΔt作出分析； （2）（3）（4）电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少；由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关。 【解答】解： A、根据Q＝cmΔt可知，在液体的质量和吸收的热量相同的情况下，液体的比热越小，温度升高的越快，所以选用比热容较小的煤油来做实验，故A错误； B、电流相同，通电时间相同，电阻阻值R1＞R2，根据Q＝I2Rt可知，R1所在的烧瓶温度计示数更高，故B错误； C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，故C正确； D、由图可知，电路中有滑动变阻器，移动滑动变阻器滑片，可以改变电路中的电流，能探究电流产生的热量与电流大小的关系，故D错误。 故选：C。 【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。 10．（2025•杭州模拟）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，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　） A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的 D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 【答案】D 【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。 （1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变； （2）探究电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间关系时运用了控制变量法； （3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想。 【解答】解： A、装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左， 两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知，I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半；两容器中电阻丝的阻值相等，但通过它们的电流不同，这是探究电流产生的热量与电流的关系，不是探究电流产生的热量与电阻的关系，故A错误； B、不改变导线的连接方式，将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，此时两容器中电阻丝的阻值不相等，结合前面分析可知，通过它们的电流也不同，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误； C、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气温度的变化会导致容器中空气体积的变化，即可以通过U形管中液面高度差的变化来反映电阻丝放出热量的多少，故C错误； D、通电一段时间后，电阻相同，根据Q＝I2Rt可知，时间和电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多，左边的电流大，则产生的热量多，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D正确。 故选：D。 【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，有一定的难度。 11．（2025秋•江干区校级月考）热是什么？科学家们对热的本质进行了长期的探索。 材料一：18世纪，“热质说”盛行，人们认为“热”是某种特殊的物质。拉瓦锡等人认为热是渗透到物体空隙当中的所谓“热质”构成的，甚至把“热质”列入化学元素表中。 材料二：1847年，焦耳做了迄今被认为是设计巧妙的实验：如图，在一个容器里装水，中间安上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子的另一端通过滑轮与一重物相连。然后让重物下降带动叶片旋转，重复若干次，使容器里的水温度升高。 （1）焦耳的实验中，容器内水的内能增加的方式是 　做功　 。 （2）为结合水的比热计算出水增加的内能，以验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。除了测量容器中的水和重物的质量外，还需要测量的科学量有：　重物下落的高度、水升高的温度　 。 【答案】（1）做功；（2）重物下落的高度、水升高的温度。 【分析】（1）改变物体内能的方式有做功和热传递； （2）根据做功公式W＝Fs＝Gh和热量公式Q＝cmΔt可知还需要测量的科学量。 【解答】解：（1）焦耳的实验中，重物下降带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，容器内水的内能增加的方式是做功； （2）为结合水的比热计算出水增加的内能，以验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等，除了测量容器中的水和重物的质量外，根据W＝Fs＝Gh可知还需要测量重物下落的高度，根据Q＝cmΔt可知还需要测量水升高的温度； 故答案为：（1）做功；（2）重物下落的高度、水升高的温度。 【点评】本题考查改变物体内能的方式、做功公式、吸热公式的灵活运用以及学生对热的本质的理解。 ( 题型 3-探究电热的影响因素 )（热个身先~~~） 12．（2026•余杭区校级模拟）如图是探究焦耳定律的装置（R甲＞R乙），下列说法正确的是（　　） A．两烧瓶里都装煤油，是因为煤油比热容比水大，现象明显 B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C．该实验是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 D．该实验运用了控制变量法和类比法 【答案】B 【分析】A、煤油比热容更小，吸收相同热量时升温更明显，便于观察。 B、两电阻串联（I、t相同），R甲＞R乙；由Q＝I2Rt，甲产热更多。 C、控制了电流、通电时间相同，改变电阻，探究的是热量与电阻的关系。 D、本实验用了控制变量法+转换法（温度变化反映产热多少）。 【解答】解：A、煤油比热容更小（不是更大），吸收相同热量时升温更明显，便于观察，故A错误。 B、两电阻串联（I、t相同），R甲＞R乙；由Q＝I2Rt，甲产热更多，煤油升温更快，温度计示数升高更快，故B正确。 C、控制了电流、通电时间相同，改变电阻，探究的是热量与电阻的关系（非电流大小），故C错误。 D、实验用了控制变量法+转换法（温度变化反映产热多少），没有类比法，故D错误。 故选：B。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。 13．（2025秋•浙江期末）如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明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。下列说法正确的是（　　） A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B．甲实验通电一段时间后，左边容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验要保持两个电阻丝两端电压相等 D．乙实验中通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同 【答案】B 【分析】（1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同； （2）液面的高度差，反映了电流产生热量的多少。 【解答】解：AB．装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A错误，B正确； CD．在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由U＝IR可知，两个电阻丝两端电压不相等，该实验是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由Q＝I2Rt可知，右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，电流相同的情况下电阻越大电流通过导体时产生的热量越多，故CD错误。 故选B。 【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。 14．（2025秋•北仑区期末）小科在“探究影响电流通过导体产生热量多少的因素”时，设计了如图所示的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R1和R2。 （1）本实验用到的科学方法有控制变量法和　转换　 法。 （2）通电后烧瓶中煤油的内能增大是通过　热传递　 的方式实现的。 （3）将该电路设计成串联的目的是　控制通过电阻丝的电流与通电时间相同　 。 【答案】（1）转换；（2）热传递；（3）控制通过电阻丝的电流与通电时间相同。 【分析】（1）电流产生热量多少不能直接观察，而是通过温度计示数反映电流产生热量的多少； （2）改变物体内能方法是做功和热传递； （3）串联电路电流处处相等。 【解答】解：（1）实验时煤油吸热的多少是通过温度计示数来反映的，温度计示数变化越大，电流产生的热量越多，运用了转换法； （2）通电后，电阻丝产生热量温度升高，煤油吸热，温度升高，煤油内能增大是通过热传递的方式实现的； （3）串联电路电流处处相等，两电阻丝串联的目的是控制通过电阻丝的电流与通电时间相同，这可以研究电流产生的热量与导体电阻大小的关系。 故答案为：（1）转换；（2）热传递；（3）控制通过电阻丝的电流与通电时间相同。 【点评】此题考查了焦耳定律验证实验，熟悉实验原理、步骤和结论是解答的基础，正确运用控制变量法和转换法是实验成功的关键。 15．（2026•临平区二模）小科查阅资料得知，常用白炽灯约将10%电能用来发光，其余的用来发热。于是他设计如图电路，将“测小灯泡电功率实验”和“电流热效应实验”一并探究。图中甲、乙、丙烧杯中连接着小灯泡且密封等量空气，灯泡额定电压均为2.5V，电阻R甲＝R乙＞R丙。 （1）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图。为使甲灯正常发光，则变阻器滑片应向　左　 （选填“左”或“右”）侧滑； （2）灯泡甲正常发光时，电流表示数如图，则灯泡甲的额定功率为　0.75　 W； （3）小科观察到甲、丙两装置，发现甲装置中U形管中液面高度差更大，因此小科得出结论　在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越大　 。 （4）根据灯泡丁的作用可知，灯泡丁与灯泡乙的阻值是否需要相同，请说明理由　不需要相同，灯泡丁的作用是分流，使得通过甲、乙两灯的电流不同，无论电阻多大都可以分流　 。 【答案】（1）左； （2）0.75； （3）在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越大； （4）不需要相同，灯泡丁的作用是分流，使得通过甲、乙两灯的电流不同，无论电阻多大都可以分流。 【分析】（1）根据电压表量程和分度值读出示数，结合本实验目的判定滑动变阻器滑片移动方向； （2）根据电流表量程和分度值读出示数，根据电功率公式求出灯泡甲的额定功率； （3）根据图中信息结合本实验目的求出甲、丙装置的实验结论； （4）灯泡丁与灯泡乙并联，甲、丙两灯在其干路上，根据并联电路电流特点结合本实验目的判定灯泡丁与灯泡乙的阻值是否需要相同，并说明理由。 【解答】解：（1）小灯泡甲的额定电压为2.5V，由图可知，电压表选用的是0～3V量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，此时电压表的示数小于2.5V，要让灯泡正常发光，需要增大灯泡两端的电压，根据串联电路分压规律，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，根据图中滑动变阻器接法，滑片应向左侧滑； （2）电流表选用的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据电功率公式可得灯泡甲的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （3）甲和丙中，电阻R_甲＞R_丙，且两者串联（电流相同、通电时间相同），甲装置U形管液面高度差更大，说明甲产生的热量更多。可得结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越大； （4）灯泡丁与灯泡乙并联，甲、丙两灯在其干路上，根据并联电路电流特点可知，通过甲、乙两灯的电流不同，灯泡丁的作用是分流，减少通过乙中电流，所以灯泡丁与灯泡乙的阻值不需要相同，理由是：灯泡丁的作用是分流，使得通过甲、乙两灯的电流不同，无论电阻多大都可以分流。 故答案为：（1）左； （2）0.75； （3）在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越大； （4）不需要相同，灯泡丁的作用是分流，使得通过甲、乙两灯的电流不同，无论电阻多大都可以分流。 【点评】本题为测量小灯泡额定功率的实验和“电流热效应实验综合探究，考查了实验注意事项、电表读数、数据分析、实验结论和电功率的计算等，难度不大。 16．（2026•青田县二模）为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，小科设计了如图甲实验：在A、B两个试管内装入相同质量和温度的热变色溶液，其变色原理如图乙所示；再将两个阻值分别为5欧和10欧的电阻串联后分别放入两个试管，电阻的表面涂有绝缘层。 （1）将图甲中的电路连接完成； （2）根据图乙，结构1中肯定含有的元素是　氯元素　 ； （3）若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，则观察到的实验现象应为　装有10Ω电阻 的试管中，热变色溶液变色更快（或颜色变化更明显）　 ； （4）小科对电热与电阻的定量关系开展研究，在A、B两个试管内分别插入温度计，并在试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变，每隔20秒记录溶液的温度，数据如图丙所示。由此可得出的结论为　在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比　 。 【答案】（1）；（2）氯元素；（3）装有10Ω电阻的试管中，热变色溶液变色更快（或颜色变化更明显）；（4）在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比。 【分析】（1）根据题目描述，两个电阻是串联的。因此，在连接电路时，应将电源、开关、滑动变阻器、5Ω电阻和10Ω电阻依次用导线串联起来。 （2）虽然无法看到图乙，但根据初中物理中“热变色溶液”的常见实验设计，这类溶液通常为如氯化钴溶液。 （3）两个电阻串联，根据串联电路的特点，流过它们的电流（I）相同，通电时间（t）也相同。根据焦耳定律Q＝I2Rt，在电流和时间相同时，电阻（R）越大，产生的热量（Q）越多。 （4）题目中提到“保持滑片位置不变”（即控制电流不变），且两个电阻串联（通电时间相同）。通过对比不同电阻下温度计示数的变化，可以得出热量与电阻的定量关系。 【解答】解：（1）根据题目描述，两个电阻是串联的。因此，在连接电路时，应将电源、开关、滑动变阻器、5Ω电阻和10Ω电阻依次用导线串联起来，如图所示： 。 （2）虽然无法看到图乙，但根据初中物理中“热变色溶液”的常见实验设计，这类溶液通常为如氯化钴溶液，即应该含有氯元素。 （3）两个电阻串联，根据串联电路的特点，流过它们的电流（I）相同，通电时间（t）也相同。根据焦耳定律Q＝I2Rt，在电流和时间相同时，电阻（R）越大，产生的热量（Q）越多。即装有10Ω电阻的试管中，热变色溶液变色更快（或颜色变化更明显）。 （4）题目中提到“保持滑片位置不变”（即控制电流不变），且两个电阻串联（通电时间相同）。通过对比不同电阻下温度计示数的变化，可以得出热量与电阻的定量关系。即在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比。 故答案为：（1）；（2）氯元素；（3）装有10Ω电阻的试管中，热变色溶液变色更快（或颜色变化更明显）；（4）在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。 17．（2026•浙江模拟）小科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质量的煤油，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h1和h2。 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h3和h4。 （1）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）实验步骤二中，减小滑动变阻器接入电路的阻值，其目的是　增大电路中的电流，探究电流产生的热量与电流大小的关系　 。 （3）多次重复实验均发现h1＜h3，则可以得出的结论为　在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多　 。 （4）小科又将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示： 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 11.25 Δt 3 2 20.0 40.0 …… …… … … 他得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中的Δt值为　22.5　 。 【答案】（1）刻度尺；（2）增大电路中的电流，探究电流产生的热量与电流大小的关系；（3）在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多；（4）22.5。 【分析】（1）实验中需要用刻度尺测量液面高度差。 （2）减小滑动变阻器接入阻值，电路总电阻减小，根据欧姆定律，电路电流变大。 （3）在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。 （4）根据焦耳定律Q＝I2Rt，且煤油吸热Q＝cmΔt，可得Δt∝I2R。 【解答】解：（1）实验中通过观察玻璃管内液面上升高度来反映电流产生热量的多少，需要用刻度尺测量液面高度差。 （2）解析：减小滑动变阻器接入阻值，电路总电阻减小，根据欧姆定律，电路电流变大；实验二控制电阻、通电时间不变，改变电流，目的是增大电路中的电流，探究电流产生的热量与电流大小的关系。 （3）h1是电流较小时甲瓶（5Ω）的液面高度，h3是电流较大时甲瓶（5Ω）的液面高度；h1＜h3，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，电流产生的热量越多。 （4）根据焦耳定律Q＝I2Rt，且煤油吸热Q＝cmΔt，可得Δt∝I2R。 甲瓶R＝5Ω，乙瓶R＝10Ω，R乙 ＝ 2R甲； 实验2：I＝1.5A，是实验 1（I＝1A）的 1.5 倍，I2变为 （1.5）2＝2.25 倍； 对乙瓶：Δt乙 ＝ Δt 甲×（/）×（R乙/R甲） ＝ 5.0℃×2.25×2 ＝ 22.5℃。 故答案为：（1）刻度尺；（2）增大电路中的电流，探究电流产生的热量与电流大小的关系；（3）在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多；（4）22.5。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。 18．（2025秋•南湖区期末）某学习小组在老师的指导下探究电流通过导体时产生热量大小跟什么因素有关。实验器材如图甲所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 （1）实验中通过观察 　U形管中液面的高度差　 来反映电流通过导体时产生热量的大小。 （2）透明容器中密封着一定量空气的优点是 　空气比热容小，受热膨胀明显，实验现象更直观　 。 （3）图甲电路通电一段时间后，若发现左侧U形管液面高度几乎不变，已知电路正常，则出现该现象的原因可能是 　左侧透明容器（或橡胶管）漏气　 。 （4）将装置调整后重新开始实验，一段时间后实验现象如图甲所示，则实验结论是 　在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多　 。 （5）将A、B、C三个电阻按照如图乙所示方式连接，替换图甲中的装置连接到电路中，重新进行实验。在通电时间相同的情况下，比较三个U形管内液面高度变化ΔhA、ΔhB和ΔhC之间的大小关系 　ΔhA＞ΔhB＞ΔhC 。 【答案】（1）U形管中液面的高度差；（2）空气比热容小，受热膨胀明显，实验现象更直观；（3）左侧透明容器（或橡胶管）漏气；（4）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多；（5）ΔhA＞ΔhB＞ΔhC。 【分析】电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析。 【解答】解：（1）电阻产生热量→空气受热膨胀→容器内气压变大→U形管液面出现高度差，这是转换法，把看不见的“热量多少”，转换成看得见的“液面高度差”，液面差越大，说明产生热量越多。 （2）空气比热容远小于液体（如水、煤油），相同热量下，空气升温更快、体积变化更大，能让U形管液面高度差更显著，实验效果更直观，便于观察和比较。 （3）电路正常→电阻丝正常发热→空气应该受热膨胀。液面几乎不变→空气受热膨胀后，气体从容器或橡胶管缝隙漏出，气压无法升高，液面就不动。 （4）图甲是串联电路：电流I相同、通电时间t相同。电阻越大→产生热量越多→U形管液面高度差越大，即在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 （5）图中应该是A比B高度变化大（两者都在干路中，且A的电阻大于B的电阻），B比C的高度变化大（B与C的电阻相同，但B的电流大于C的电流），故：ΔhA＞ΔhB＞ΔhC。 故答案为：（1）U形管中液面的高度差；（2）空气比热容小，受热膨胀明显，实验现象更直观；（3）左侧透明容器（或橡胶管）漏气；（4）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多；（5）ΔhA＞ΔhB＞ΔhC。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。 19．（2025秋•吴兴区期末）小明利用阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干，进行“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验探究，提出了下列猜想： A.与通电时间有关 B.与电阻大小有关 C.与电压大小有关 D.与电流大小有关 （1）将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头紧贴电阻丝，闭合开关一段时间后火柴才燃烧，这验证了猜想 　A　 。 （2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路。闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴均未燃烧。为了得出实验结论，在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更合理？　C　 （填字母序号） A.20Ω 30Ω B.15Ω 15Ω C.5Ω 25Ω （3）小明想利用图1探究猜想C时，发现图1中电阻、电压都不相同，存在两个变量。因此小明又进行了如图2所示探究：将两个同型号的直流电动机串联在电路中，给电动机M1施加外力使其减慢转速，发现V1示数减小，V2示数增大。维持V1、V2示数不变（U1＜U2），每隔30秒用电子温度计测量电动机的温度，记录数据T1、T2如表所示。 表：t表示时间，T表示温度 时间t/s 0 30 60 90 120 150 温度T1/℃ 17.8 19 20 21.2 21.9 22.4 温度T2/℃ 17.8 19.1 20 21.2 22 22.6 ①在实验中，采用串联方式连接两个电动机的目的是 　保证通过两个电动机的电流相等，控制电流相同　 。 ②通过对实验数据的分析，小明进一步理解了焦耳定律为何表述为Q＝I2Rt，而不是Qt。请结合实验情景，说说小明这样认为的理由 　电动机不是纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能。电压大的电动机，电能更多转化为机械能，产生的热量并不与电压平方成正比　 。 【答案】（1）A；（2）C；（3）①保证通过两个电动机的电流相等，控制电流相同；②电动机不是纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能。电压大的电动机，电能更多转化为机械能，产生的热量并不与电压平方成正比。 【分析】（1）将某一电阻丝接入电路，闭合开关一段时间后火柴才燃烧，说明通电时间越长，产生热量越多。 （2）探究“热量与电阻的关系”，需要电阻差别更大，现象才更明显。原来10Ω和20Ω差别不够大，应选阻值差距更大的一组。 （3）①两个电动机串联的目的：保证通过两个电动机的电流相等，控制电流相同。 ②小明理解焦耳定律是 Q＝I2Rt 而不是Qt的理由：电动机不是纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能。电压大的电动机，电能更多转化为机械能，产生的热量并不与电压平方成正比。 【解答】解：（1）将某一电阻丝接入电路，闭合开关一段时间后火柴才燃烧，说明通电时间越长，产生热量越多。故选：A。 （2）探究“热量与电阻的关系”，需要电阻差别更大，现象才更明显。原来10Ω和20Ω差别不够大，应选阻值差距更大的一组。故选：C（5Ω 和 25Ω）。 （3）①两个电动机串联的目的：保证通过两个电动机的电流相等，控制电流相同。 ②小明理解焦耳定律是 Q＝I2Rt 而不是Qt的理由：电动机不是纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能。电压大的电动机，电能更多转化为机械能，产生的热量并不与电压平方成正比，因此电热只能用 Q＝I2Rt 计算，不能用Qt。 故答案为：（1）A；（2）C；（3）①保证通过两个电动机的电流相等，控制电流相同；②电动机不是纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能。电压大的电动机，电能更多转化为机械能，产生的热量并不与电压平方成正比。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用条件。 ( 题型 4-焦耳定律的计算 )（热个身先~~~） 20．（2025秋•温岭市期末）口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．AB段两端电压比CD段两端电压大 B．通过AB段的电流比CD段的电流大 C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大 D．AB段产生热量比CD段产生热量多 【答案】B 【分析】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。 串联电路中电流处处相等。 串联电流相同，电阻大的分压大。 根据焦耳定律分析产生热量的多少。 【解答】解：B、AB和CD是串联，电流处处相等，故B错误，符合题意； C、电压与电阻成正比U＝IR，AB更细，横截面积越小AB段电阻越大，故C正确，不符合题意； A、串联电流相同，电阻大的分压大，AB电阻大，AB两端电压，故A正确，不符合题意； D、电流相同，AB电阻大，根据Q＝I2Rt知电路中迅速产生大量热量使温度达到铝箔纸的着火点而使之燃烧，所以中间AB处很快开始冒烟起火，故D正确，不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查焦耳定律的在实际生活中的应用，涉及到串联电路电流、电压、电阻的特点。 21．（2025•东阳市模拟）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V 4W”和“3V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在3～9V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流 B．当电源电压调节到9V时，灯L1与L2都能正常发光 C．调节电源电压过程中，灯L1始终与灯L2一样亮 D．L1与L2产生的光能可用焦耳定律进行计算 【答案】C 【分析】（1）由题知，灯泡L1、L2串联，根据串联电路的电流特点可知通过两灯的电流关系； （2）知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P求出两灯泡的电阻，再根据串联电路的分压原理可得两灯的实际电压，与额定电压比较可知，两灯是否都能正常发光； （3）根据串联电路的电流特点和P＝UI得出两灯泡实际功率之间的关系，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小比较两灯泡的亮暗； （4）分析灯泡工作时能量转化情况，从而判断能否用焦耳定律计算灯泡工作时产生光能。 【解答】解：A、串联电路中电流处处相等，所以灯泡L1、L2串联后，通过它们的电流相等，故A错误； B、由P可得，灯L1的电阻：R19Ω，灯L2的电阻：R29Ω， 由串联电路的分压原理知，，当电源电压调节到9V时，两灯的实际电压：U1＝U2U9V＝4.5V， 由于两灯的实际电压都不等于它们各自的额定电压，所以两灯都不能正常发光，故B错误； C、两灯串联在电源上时，通过两灯的电流相等，且两灯分得电压也相等，由P＝UI知，两灯的实际功率相等，所以在调节电源电压的过程中，两灯是一样亮的，故C正确； D、灯泡在工作时，消耗的电能转化为内能和光能，所以不能用焦耳定律计算其工作时产生的光能，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，要知道灯泡的亮度是由实际功率所决定的。 22．（2024•浙江模拟）如图所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R＝1Ω。下列说法正确的是（　　） A．该设备利用电流的化学效应实现高温封口 B．该设备电路正常工作时的功率为5W C．正常使用3s产生的热量为75J D．若使用时总将塑料袋烫坏，可以减小电热丝的阻值 【答案】C 【分析】（1）当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应； （2）根据P算出该设备电路正常工作时的功率； （3）纯电阻电路产生的热量Q＝I2Rtt＝Pt；若电压不变，则R越大产生的热量越少。 【解答】解：A、电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口，故A错误； B、该设备电路正常工作时的功率为：、 P25W，故B错误； C、正常使用3s产生的热量为： Q＝I2Rtt＝Pt＝25W×3s＝75W，故C正确； D、由公式Q＝I2Rtt可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电流的热效应及焦耳定律的计算公式的应用，属于基础考查，难度不大。 23．（2025秋•上城区月考）将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：R2＝2：5．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（　　） A．2：5 B．5：2 C．4：25 D．25：4 【答案】A 【分析】利用串联电路中电流相等，并两电阻的加热时间也相同，将已知条件代入公式Q＝I2Rt便可得出结论。 【解答】解：由图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等，根据公式Q＝I2Rt，则产生的热量之比等于电阻之比2：5。 故选：A。 【点评】此题考查了对焦耳定律公式的掌握，根据串联的知识得出电流和通电时间相等，是解决此题的关键。 24．（2025秋•黄岩区期末）如图甲所示为便携式封口机，其工作原理是利用　电流的热效应　 ，使发热电阻快速升温，熔化塑料包装实现封口。图乙为其电路原理图，已知封口机正常工作时电流为4A，发热电阻R的阻值为1.25Ω。闭合开关，10s内电阻产生的热量为　120　 J。若封口过程中常出现塑料袋被烫坏的现象，根据该电路图，可提出一项改进措施是　可将发热电阻换成阻值更大的电阻　 。 【答案】电流的热效应；120；可将发热电阻换成阻值更大的电阻。 【分析】（1）电流通过导体时，把电能转化内能的现象叫做电流的热效应； （2）根据Q＝I2Rt求出电热电阻产生的热量； （3）通电时间一定，当电压不变时，由Q＝I2Rtt可知，R越大产生的热量越少。 【解答】解：便携式封口机工作时将电能转化为内能，所以便携式封口机是利用电流的热效应实现高温封口； 发热电阻10s内产生的热量： Q＝I2Rt＝（4A）2×1.25Ω×10s＝200J； 封口时总是把塑料袋烫坏，说明电阻发热过多。通电时间一定，由Q＝I2Rtt可知，当电压不变时，要减小电阻产生的热量，可将发热电阻换成阻值更大的电阻。 故答案为：电流的热效应；120；可将发热电阻换成阻值更大的电阻。 【点评】本题考查电流的热效应、焦耳定律的应用，注意焦耳定律推导公式的应用。 25．（2026•拱墅区校级模拟）用如图所示的装置可以探究电流通过用电器产生的热量与　电流　 （选填“电流”或“电阻”）的关系；若通过R1的电流为2A，则通电2分钟，R2的产生的热量为　600　 J；若将R3更换为10Ω的电阻，　仍能　 （选填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。 【答案】电流；600；仍能。 【分析】要探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流大小关系，要控制导体的电阻和通电时间相同，电流大小不同； 根据Q＝I2Rt求出通电1minR2产生的热量；根据并联电路特点分析，若将R3更换为10Ω的电阻是否还能完成实验。 【解答】解：由图可知，R2与R3并联后与R1串联，根据串、并联电路电流特点和欧姆定律可知，R1和R2与R3电阻相同，所以通过R1电流等于通过R2的电流的2倍，所以可以探究电流产生的热量与电流的关系； 通过R2的电流I2I1＝2A＝1A， 通电1min，R2产生的热量：Q2＝R2t＝（1A）2×5Ω×2×60s＝600J； 若将R3更换为10Ω的电阻，仍满足两容器中电阻和通电时间相等，电流不同的要求，所以仍能完成该实验探究。 故答案为：电流；600；仍能。 【点评】本题考查探究电流产生热量的因素实验中控制变量法的使用、焦耳定律公式的应用，难度不大。 26．（2025•定海区三模）2023年3月，科学家将含氢、氮和镥三种元素的化合物作为材料制成导体，放置在“金刚石压砧”装置中并加压后，在室温下进入超导状态，导体不再有电阻。 （1）从物质的分类来看，这种室温超导材料属于 　纯净物　 。（选填“纯净物”或“混合物”） （2）某一段电阻为250欧的导线，通过其电流为8安，若这种室温超导材料能够得到应用，那么每分钟可以减少 　9.6×105 焦热量的损失。 【答案】（1）纯净物；（2）9.6×105。 【分析】（1）根据题文信息以及纯净物的定义分析解答； （2）根据焦耳定律Q＝I2Rt求出导线每分钟产生的热量，据此可知使用超导体材料可减少的热量损失。 【解答】解：（1）根据题意可知，科学家将含氢、氮和镥三种元素的化合物作为材料制成导体，而化合物属于纯净物； （2）导线每分钟产生的热量：Q＝I2Rt＝（8A）2×250Ω×60s＝9.6×105J， 若这种室温超导材料能够得到应用，由于超导材料没有电阻，电流通过超导材料不会产生热量，那么每分钟可以减少9.6×105J的热量损失。 故答案为：（1）纯净物；（2）9.6×105。 【点评】本题考查的纯净物的定义以及焦耳定律的应用，是一道基础题。 27．（2025•宁波自主招生）如图中表示一方框内有两段相同阻值的电热丝的热水器，每段电阻值都是24.2Ω，热水器内盛有初温和质量一定的水，将A、C接到电压220V的电源上，通电22.4min能把水烧开。若将A、C连接后再将A、B接到电压220V的电源上，则烧开同样的水需要 　5.6　 min。 【答案】5.6 【分析】将AC连接后再将A、B接到电压220V的电源上，求出此时电阻；烧开同一壶水所需的热量相同，电源电压相同，根据Q＝Wt得出加热时间的大小关系，进而得出烧开同样的水需要的时间。 【解答】解：电源电压U不变，烧开同样一壶水，水所吸收的热量Q不变，将两根电热丝串联接在电源上，此时电路中的总电阻为24.2Ω×2＝48.4Ω；22.4min可将饮水器中的水加热至沸腾； 将AC连接后再将A、B接到电压220V的电源上，此时电路中的总电阻为24.2Ω12.1Ω，此时的总电阻为串联时的四分之一；根据Q＝Wt可知在电压和热量不变的情况下，电阻变为原来的四分之一，时间也会变为原来的四分之一，即24.2min5.6min。 故答案为：5.6。 【点评】本题考查了焦耳定律和电阻的串并联特点，涉及的知识点难度不大，关键是计算过程中各量之间的关系不要颠倒，对学生的运算能力要求较高。 28．（2025秋•镇海区期中）一电动机，额定电压为220V，内部线圈电阻为1Ω，正常工作时，通过它的电流为10A。 （1）计算其正常工作时消耗的电功率。 （2）计算其工作一分钟产生热量。 【答案】（1）计算其正常工作时消耗的电功率2200W； （2）工作一分钟产生热量6000J。 【分析】已知电动机的电压和电流、正常工作的时间，由P＝UI计算电功率，由焦耳定律可求得产生的热量。 【解答】解：（1）额定电压为220V，正常工作时，通过它的电流为10A， 电功率P＝UI＝220V×10A＝2200W； （2）工作一分钟产生热量Q＝I2Rt＝（10A）2×1Ω×60s＝6000J。 答：（1）计算其正常工作时消耗的电功率2200W； （2）工作一分钟产生热量6000J。 【点评】本题关键明确电动机正常工作时是非纯电阻电路，电功与电热不等，根据Q＝I2Rt求解电热，不难。 29．（2025•金华模拟）电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示： （1）当只闭合S1时，电吹风工作1min消耗的电能是多少J？ （2）当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为多大？ （3）当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J？ 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）当只闭合S1时，电路只有电动机工作，即P冷＝80W．根据W＝Pt代入数值计算即可。 （2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，发热的电阻丝和带动风扇转动的电动机同时工作，吹热风电功率是700W，电热丝功率：PR＝P总﹣PM由欧姆定律可计算。 （3）吹热风时，电动机与电热丝并联，电热丝消耗的电能全部转化为内能，由Q＝W＝Pt可计算产生的热量。 【解答】解：（1）只闭合S1，电路只有电动机工作，即P冷＝80W。 则消耗电能：W＝Pt＝80W×60s＝4800J。 （2）同时闭合S1、S2，电路为电动机与电热丝并联，吹热风， ∴P总＝880W，UR＝U＝220V。 ∴电热丝功率：PR＝P总﹣PM＝880W﹣80W＝800W 电热丝电流：IR3.6A。 （3）吹热风时，电动机与电热丝并联，则PR＝800W。 电热丝消耗的电能全部转化为内能，1min内电流通过R产生的热量： Q＝W＝Pt＝800W×60s＝4.8×104J。 答：（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是4800J。 （2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为3.6A。 （3）吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是4.8×104J。 【点评】本题考查了热量、电功率以及电流的计算，关键是各种公式及其变形的灵活运用，还要学会从所给信息中找到有用的数据。 30．（2025•杭州）某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如表： / U（V） I（A） W（J） Q（J） 不转动 0.2 0.2 W1 Q1 转动 3.0 1.2 W2 Q2 利用如表数据计算和分析： （1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。 （2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。 （3）试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）电动机不转动时，电动机不做功，此时电能全部转化为内能，先根据I的变形求出电动机的电阻，根据Q＝I2Rt计算所产生的热量Q1。 （2）电动机转动时，根据电功公式W＝UIt计算，根据Q＝I2Rt计算所产生的热量Q2。 （3）根据上述计算结果比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系。 【解答】解：（1）电动机不转动时，电能全部转化为内能，所以W1＝U1I1t＝0.2V×0.2A×10s＝0.4J； 因为I，所以电动机不转动时电阻R1Ω， 电动机所产生的热量Q1Rt＝（0.2A）2×1Ω×10s＝0.4J； （2）因为I，通电10s，电动机所做的电功W2＝U2I2t＝3.0V×1.2A×10s＝36J， 电动机转动时电阻R与电动机不转动时的电阻相等， 电动机所产生的热量Q2Rt＝（1.2A）2×1Ω×10s＝14.4J； （3）通过上述计算可得，W1＝Q1，W2＞Q2，电动机未转动时，电流经线圈时电能全部转化为热能，因此W1＝Q1；电动机转动时，电流流经线圈时电能一部分转化为机械能，另一部分转化为热能，因此W2＞Q2。 答：（1）电动机所做的电功为0.4J，所产生的热量Q1是0.4J； （2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功率W2是36J，所产生的热量Q2是14.4J； （3）W1＝Q1，W2＞Q2，电动机未转动时，电流经线圈时电能全部转化为热能，因此W1＝Q1；电动机转动时，电流流经线圈时电能一部分转化为机械能，另一部分转化为热能，因此W2＞Q2。 【点评】本题考查电功与热量的计算，解答此题的关键是知道电功与热量的计算公式。 ( 课堂练习 ) 31．（2025秋•永康市校级期中）下列用电器主要利用电流热效应工作的是（　　） A．油烟机 B．平板电脑 C．洗衣机 D．电热毯 【答案】D 【分析】电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时，电能转化为内能。 【解答】解：电热毯是利用电流热效应工作的，油烟机、平板电脑、洗衣机不是利用电流热效应工作的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查电流热效应，属于基础题。 32．（2025秋•拱墅区校级期中）如图所示，冬季，户外高压电线上雨水结冰，存在较高的安全隐患，为避免由于高压电线被冰覆盖，重力增加，造成危险，下列方案切实可行的是（　　） A．给高压电线断电 B．用无人机在高压线上撒盐 C．用无人机在高压线上浇热水 D．增大高压线通过的电流来增加产热 【答案】D 【分析】（1）电流的效应：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。 （2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。 （3）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等。 【解答】解：A、给高压电线断电会导致大面积停电，影响居民生活、工业生产等，会带来极大的不便和经济损失，一般情况下不能轻易采用，故A错误。 B、虽然盐可以降低水的冰点，使冰更容易融化，但无人机在高压线上撒盐操作难度大，且盐作为电解质，可能会影响高压线的绝缘性能，带来其他安全隐患，故B错误。 C、用无人机在高压线上浇热水，同样存在操作难度大的问题，而且热水接触高压线后迅速冷却，融冰效果有限，同时也可能会因冷热交替等原因对高压线造成损害，故C错误。 D、根据电流的热效应，增大高压线通过的电流可增加产热，从而使冰融化，这是一种常见的融冰方法，实际中也有通过短路电流等方式来实现高压线融冰的技术应用，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查电热的利用，属于基础题。 33．（2024•嵊州市模拟）如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．甲装置可探究电流产生热量与电流的关系 B．甲装置通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差比右侧大 C．闭合开关一段时间，乙装置U形管两侧液面高度差为零，一定是电路开路了 D．把乙装置的R2和R3都放入右侧空气盒内，连接方式不变，能探究电流产生的热量与电阻的关系 【答案】D 【分析】A、甲装置是串联不同阻值的电阻，用于探究热量与电阻的关系。B、甲装置中右侧电阻更大，产生热量更多。C、液面差为零不一定是开路，也可能是装置漏气或短路。D、将R2、R3都放入右侧盒内，左侧只有R1，连接方式不变时，左右电阻不同且电流相同。 【解答】解：A、甲装置是串联不同阻值的电阻，用于探究热量与电阻的关系；探究与电流的关系需改变电路电流，故A错误。 B、甲装置中右侧电阻更大，产生热量更多，U形管右侧液面高度差更大，故B错误。 C、液面差为零不一定是开路，也可能是装置漏气或短路，故C错误。 D、将R2、R3都放入右侧盒内，左侧只有R1，连接方式不变时，左右电阻不同且电流相同，可探究热量与电阻的关系，故D正确。 故选：D。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。 34．（2025秋•温州月考）如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1＜R2＜R3）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是（　　） A．a B．b C．c D．三个相同 【答案】C 【分析】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，气体温度越高，气球体积膨胀的越大。 【解答】解：由图示电路可知，三电阻丝串联接入电路，则通过三个电阻的电流I与通电时间t都相等， 由题意可知：R1＜R2＜R3，由焦耳定律：Q＝I2Rt可知：Q1＜Q2＜Q3， c瓶中的电阻丝阻值最大，放出的热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大； 故选：C。 【点评】此题主要考查的是学生对“探究影响电流通过电阻丝产生热量的因素”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。 35．（2026春•萧山区月考）如图甲所示为便携式封口机，其工作原理是利用电流的　热效应　 ，使发热电阻快速升温，熔化塑料包装实现封口。图乙为其电路原理图，已知封口机工作时电源电压为5V，发热电阻R的阻值为1Ω。闭合开关，2s内电阻产生的热量为　50　 J。若封口过程中因温度不够高出现塑料袋封不住的现象，除了延长通电时间外，请根据该电路图，提出一项改进措施　可将发热电阻换成阻值更小的电阻　 。 【答案】热效应；50；可将发热电阻换成阻值更小的电阻。 【分析】（1）电流通过导体时，把电能转化内能的现象叫做电流的热效应； （2）根据Qt求出电热电阻产生的热量； （3）通电时间一定，当电压不变时，由Q＝I2Rtt可知，R越小产生的热量越多。 【解答】解：便携式封口机工作时将电能转化为内能，所以便携式封口机是利用电流的热效应实现高温封口； 发热电阻2s内产生的热量： Qt2s＝50J； 若封口过程中因温度不够高出现塑料袋封不住的现象，说明电阻发热过少。通电时间一定，由Q＝I2Rtt可知，当电压不变时，要增大电阻产生的热量，可将发热电阻换成阻值更小的电阻。 故答案为：热效应；50；可将发热电阻换成阻值更小的电阻。 【点评】本题考查电流的热效应、焦耳定律的应用，注意焦耳定律推导公式的应用。 36．（2024秋•绍兴校级月考）如图所示的电路电源电压为6V，电阻R的阻值是10Ω．闭合开关S，当电动机被卡住时，电流表的示数为0.5A；当电动机正常转动时，电流表的示数为0.2A．正常工作10s，电动机消耗的电能是　8　 J，线圈产生的热量是　0.8　 J。 【答案】8；0.8 【分析】（1）已知当电动机正常转动时的电流，利用欧姆定律公式变形可求得定值电阻R两端电压，根据串联分压的特点可求得电动机分得的电压，然后利用W＝UIt可求得电动机消耗的电能； （2）电动机被卡住时为纯电阻用电器，已知此时电流表的示数为0.5A，可求电路中的总电阻，然后根据欧姆定律求出电动机线圈电阻，再利用Q＝I2Rt可求线圈产生的热量。 【解答】解：（1）由题意可知，电动机正常转动时的电流I＝0.2A，串联电路中电流处处相等， 由I可得，定值电阻R两端电压： UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V， 已知电源电压U＝6V，则电动机两端电压： UM＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V， 正常工作10s，电动机消耗的电能： W＝UMIt＝4V×0.2A×10s＝8J； （2）电动机被卡住时为纯电阻用电器，已知此时电流表的示数I′＝0.5A， 由I可得，电路中的总电阻： R总12Ω， 则线圈电阻： RM＝R总﹣R＝12Ω﹣10Ω＝2Ω， 电动机正常转动时，线圈产生的热量： Q＝I2RMt＝（0.2A）2×2Ω×10s＝0.8J。 故答案为：8；0.8。 【点评】本题考查了欧姆定律和焦耳定律公式的应用，知道电动机不转时电路是纯电阻电路、正常工作时为非纯电阻用电器是解题的关键。 37．（2025秋•嵊州市期末）同学们对“影响电流热效应的因素”进行了探究。（三个烧瓶中装有等质量的煤油） （1）小科设计了图甲装置，通过比较温度计示数的变化值，来判断相同时间内同一电阻通过不同电流时产生热量的多少。这里运用到的科学方法有　AC　 。 A.转换法 B.模拟实验 C.控制变量法 D.等效替代法 （2）小科测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关通电30s，再次测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表所示）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此可得出结论：电阻和通电时间相等时，通过导体的电流越　大　 ，产生的热量越多。 （3）为探究电流产生的热量与电阻的关系，可选择图乙B烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻　串联　 （选填“串联”或“并联”）进行实验。 （4）若想用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容大小”的实验，则可选择图乙中A烧瓶与图甲中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水。水或煤油吸热的多少可以通过　加热时间　 （选填“温度升高量”或“加热时间”）来体现。 【答案】（1）AC；（2）大；（3）串联；（4）加热时间。 【分析】（1）转换法：把不易观察的量转换成易观察的量。 控制变量法：研究热量与电流的关系时，控制电阻、通电时间相同，只改变电流大小。 （2）电阻和通电时间相等时，电流越大，产生热量越多。 （3）探究热量与电阻的关系，必须控制电流、通电时间相同。 （4）并联时，两个烧瓶中有相同加热器，相同时间吸收热量相同。 【解答】解：（1）转换法：电流产生的热量看不见、摸不着，用温度计示数变化间接反映热量多少，把不易观察的量转换成易观察的量。 控制变量法：研究热量与电流的关系时，控制电阻、通电时间相同，只改变电流大小。B模拟实验、D等效替代法，本实验都没用。 故选AC。 （2）控制条件：电阻相同、通电时间相同；数据：电流从0.3A→0.6A（变大），温度升高量1.5℃→6.0℃（变多），结论：电阻和通电时间相等时，电流越大，产生热量越多。 （3）探究热量与电阻的关系，必须控制电流、通电时间相同。串联电路特点：电流处处相等，通电时间自然相同，符合控制变量要求。 （4）并联时，两个烧瓶中有相同加热器，相同时间吸收热量相同。吸热多少由加热时间反映；温度升高量是用来比较比热容大小的，不是反映吸热多少。 故答案为：（1）AC；（2）大；（3）串联；（4）加热时间。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，以及比较不同物质吸热情况，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。 ( 课后练习 ) 38．（2025秋•西湖区校级期中）将规格都是“220V、150W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．电烙铁产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．三个用电器产生的热量一样多 【答案】A 【分析】分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）、通电时间相同，根据W＝Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。 【解答】解：由于U＝220V，则三种用电器的实际功率：P＝P额＝150W；通电时间相同，根据W＝Pt可知，所以三种用电器消耗的电能相同； 电视机将大部分电能转化为光能和声能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，故产生热量最多的是电烙铁。 故选：A。 【点评】电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。 39．（2025秋•临海市期中）将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间，下列说法正确的是（　　） A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．三者消耗的电能相等 【答案】D 【分析】分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）、通电时间相同，根据W＝Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。 【解答】解：由于三个用电器都正常工作，则三个用电器的实际功率：P＝P额＝100W；根据W＝Pt可知，三个用电器消耗的电能相同；因为电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电饭煲将电能全部转化为内能，所以产生热量最多的是电饭煲，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。 40．（2022•桐乡市模拟）科学兴趣小组的同学按如图装置进行实验，他们在探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关（　　） A．电阻大小 B．电流大小 C．液面高低 D．通电时间 【答案】B 【分析】图中两个容器中的加热电阻的电阻值相等但电流不相等，结合控制变量法分析。 【解答】解： 由图知，甲图中右侧是两个5Ω的电阻并联，然后与左侧5Ω的电阻串联，根据串联电路的特点可知，左右两部分的电流虽然相等，但右侧对气体加热的电阻丝上的电流只有左侧电流的一半；所以，左右两侧加热电阻的阻值虽然相等，但流过电阻的电流不同，所以实验装置是为了探究电流产生热的多少与电流大小的关系，故B正确。 故选：B。 【点评】本题探究电热与电流的关系，要求能正确分析电路，掌握串并联电路的特点。 41．（2025秋•拱墅区月考）如图是课本中选取的几个实验装置图，下列说法错误的是（　　） A．这四个实验都用到了转换法和控制变量法的思想 B．乙图研究电功率与电流的关系实验中两个灯泡的规格应相同 C．丙图烧瓶中液体选用煤油是由于煤油的比热容小，实验效果明显 D．丁图中食物燃烧过程中若熄灭了，可以重新点燃直至完全燃尽，测出试管中液体的最高温度 【答案】B 【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法； 控制变量法是当研究多个因素之间的关系时，往往先控制住其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响； （2）研究电功率与电流的关系时需要控制住电压一定，改变电流值； （3）由Q＝cmΔt可知，加热比热容小的物质温度变化比较大； （4）丁图是研究不同食物所含能量多少的实验，通过试管中液体的最高温度反应物质能量的多少。 【解答】解：A、甲图是研究影响动能大小的因素，其影响因素有速度和质量，需要用到控制变量法。动能大小通过纸盒被撞击后移动的距离来判断，运用了转换法； 乙图电功率与电流、电压和通电时间有关，需要用到控制变量法。灯泡实际功率的大小通过灯泡的明亮程度反应，运用了转换法； 丙图研究影响电流产生热量的因素，其影响因素有电流、电阻和通电时间，需要用到控制变量法。产生热量大小通过温度计示数的变化来体现，运用了转换法； 丁图是研究不同食物所含能量多少的实验，其影响因素有食物的种类、食物的质量、研磨程度等，需要用到控制变量法。能量的多少通过液体的温度体现，运用了转换法，故A正确； B、研究电功率与电流的关系实验中要控制电压和通电时间一定，通过的电流不相等，由于两灯并联电压相等，若控制两灯泡的规格相等，流过两灯泡的电流也相等，故B错误； C、由Q＝cmΔt可知，加热比热容小的物质温度变化比较大，实验效果明显，故C正确； D、丁图中食物燃烧过程中若熄灭了，可以重新点燃直至完全燃尽，测出试管中液体的最高温度，故D正确。 故选：B。 【点评】本题考查了比热容相关概念、影响动能大小的因素、电功率与哪些因素有关及物理学方法，涉及到知识点比较多，要求学生理解。 42．（2025秋•西湖区校级月考）有两个用电器，一个是“220V 100W”的电风扇，另一个是“220V 100W”的电熨斗，在额定电压下工作相同的时间，这两个用电器消耗的电能 　一样多　 （填“电风扇多”“电熨斗多”或“一样多”），产生的热量 　电熨斗多　 （填“电风扇多”“电熨斗多”或“一样多”）。我们发现电加热器通电后热得发烫，而跟电加热器连接的铜导线却不怎么热，请你解释其中的原因 　电加热器工作时，电加热器与导线串联，其电流和通电时间相等，电加热器的电阻比铜导线的电阻大，由焦耳定律Q＝I2Rt知，电加热器产生的热量比铜导线产生的热量多　 。 【答案】一样多；电熨斗多；电加热器工作时，电加热器与导线串联，其电流和通电时间相等，电加热器的电阻比铜导线的电阻大，由焦耳定律Q＝I2Rt知，电加热器产生的热量比铜导线产生的热量多。 【分析】（1）根据P分析在额定电压下工作相同的时间，这两个用电器消耗的电能关系； （2）根据电风扇和电熨斗这两种用电器工作时的能量转化情况分析判断； （3）电加热器与导线串联，根据串联电路特点知，流过电加热器与导线的电流相等；由焦耳定律Q＝I2Rt可以判断热量与R的关系，比较导线与电加热器产生热量的多少。 【解答】解：已知两个用电器的额定电功率相同，由P变形W＝Pt可知，在额定电压下工作相同的时间，这两个用电器消耗的电能一样多； 电风扇把电能主要转化为机械能，电熨斗把电能转化为内能，综上分析，电熨斗产生的热量最多。 电加热器工作时，电加热器与导线串联，其电流和通电时间相等，电加热器的电阻比铜导线的电阻大，由焦耳定律Q＝I2Rt知，电加热器产生的热量比铜导线产生的热量多。 故答案为：一样多；电熨斗多；电加热器工作时，电加热器与导线串联，其电流和通电时间相等，电加热器的电阻比铜导线的电阻大，由焦耳定律Q＝I2Rt知，电加热器产生的热量比铜导线产生的热量多。 【点评】注意生活中常用电器的能量转化情况：一消耗电能全转化为内能的：电熨斗、电饭锅、电烙铁、电饭锅；二消耗电能转化为内能和机械能的：电风扇、电吹风、电动机。 43．（2025秋•拱墅区期末）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U形”再插入，如图所示。这种“U形形”接法可以增大连接处的接触面积，使连接处的电阻更 　小　 （选填“大”或“小”），当电流、通电时间一定时，根据 　Q＝I2Rt　 （用公式表示）的原理，连接处产生的热量少，从而保证温度不会过高，这样会更安全。 【答案】小；Q＝I2Rt 【分析】（1）影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，当其他因素一定时，导体的横截面积越大，电阻越小； （2）根据Q＝I2Rt分析解答。 【解答】解：“U”型接入法可以增大连接处的接触面积，在长度、材料不变时，连接处的电阻更小，根据Q＝I2Rt可得，当电流、通电时间一定时，连接处产生的热量少，从而保证温度不会过高，这样会更安全。 故答案为：小；Q＝I2Rt。 【点评】本题考查了影响电阻的因素和焦耳定律的应用等知识，知道“U”型接入法可以增大连接处的接触面积是本题的关键。 44．（2025秋•玉环市校级月考）如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是　0.4　 W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是　24　 J。 【答案】0.4；24 【分析】（1）由电路图可知，电压表测电动机两端电压，由串联电路特点求出滑动变阻器电压，由欧姆定律可以求出电流，根据P＝UI求功率； （2）由Q＝I2Rt求出内部线圈产生的热量。 【解答】解：（1）由电路图可知，电压表测电动机两端电压， ∵串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和， ∴滑动变阻器两端电压UR＝U﹣U1＝12V﹣10V＝2V， 则I0.2A， 则滑动变阻器消耗的功率PR＝URI＝2V×0.2A＝0.4W； （2）由焦耳定律得： 电动机内部线圈产生的热量Q＝I2R1t＝（0.2A）2×2Ω×5×60s＝24J。 故答案为：0.4；24。 【点评】分析清楚电路结构，熟练应用欧姆定律、串联电路特点和焦耳定律公式即可正确解题。 45．（2025•温州模拟）2023年3月，科学家将含氢、氮和镥三种元素的化合物作为材料制成导体，放置在“金刚石压砧”装置中并加压后（如图），在室温下进入超导状态，导体不再有电阻。 （1）从物质的分类来看，这种室温超导材料属于 　纯净物　 。（选填“纯净物“或“混合物”） （2）如图实验中，两块金刚石挤压产生了超大的压强，请写出一种增大压强的方法 　减少两块金刚石的接触面积　 。 （3）某一段电阻为250欧的导线，通过其电流为8安，若这种室温超导材料能够得到应用，那么每分钟可以减少 　9.6×105 焦热量的损失。 【答案】（1）纯净物； （2）减少两块金刚石的接触面积； （3）9.6×105。 【分析】（1）根据题文信息及纯净物的定义进行分析； （2）增大压强的方法有减少受力面积、增大压力，据此分析； （3）根据Q＝I2Rt进行计算。 【解答】解：（1）科学家将含氢、氮和镥三种元素的化合物作为材料制成导体，化合物属于纯净物，因此从物质的分类来看，这种室温超导材料属于纯净物； （2）增大压强的方法有减少受力面积、增大压力；压强＝压力/受压面积；据此公式可知，减少两块金刚石的接触面积，即可起到增大压强的作用； （3）根据题给条件可知，Q＝I2Rt＝（8A）2×250Ω×60s＝9.6×105J；在室温下进入超导状态，导体不再有电阻，若这种室温超导材料能够得到应用，那么每分钟可以减少9.6×105J的热量损失； 故答案为： （1）纯净物； （2）减少两块金刚石的接触面积； （3）9.6×105。 【点评】本题考查了焦耳定律的计算、纯净物和混合物的判别、改变压强的方法等相关知识，掌握学科基础知识即可解答。 46．（2025秋•路桥区期末）小柯利用如图所示的电阻和三个封闭有等量空气的透明容器完成“焦耳定律”的探究实验。（部分装置未画出） （1）容器内选用空气作为介质进行实验，优点是　空气的比热容小，相同热量下温度变化更明显，体积膨胀更显著，U形管液面高度差变化大，实验现象更灵敏、便于观察　 。 （2）比较　乙、丙　 两个装置可探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系。 （3）比较甲、乙装置可得到结论：相同时间内　电流相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多　 。 （4）仅用R5＝20欧替代R4，装置丙中U形管高度差会变　变大　 。 【答案】（1）空气的比热容小，相同热量下温度变化更明显，体积膨胀更显著，U形管液面高度差变化大，实验现象更灵敏、便于观察；（2）乙、丙；（3）电流相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多；（4）变大。 【分析】（1）实验用转换法：电流产生的热量→空气温度升高→空气膨胀→U形管液面高度差→反映热量多少。 （2）探究电流的影响：必须控制电阻相同、通电时间相同，只改变电流。 （3）甲、乙装置中，电阻丝串联，所以电流I相同、通电时间t相同。R乙＞R甲，通电后乙的U形管高度差更大→乙产生热量更多。 （4）丙装置结构：R3与R4并联，再与乙的R2串联。原R4阻值较小，并联后总电阻小→干路电流大→但通过R3的电流被分流得较多（I3较小）。 【解答】解：（1）实验用转换法：电流产生的热量→空气温度升高→空气膨胀→U形管液面高度差→反映热量多少。空气的比热容小，相同热量下温度变化更明显，体积膨胀更显著，U形管液面高度差变化大，实验现象更灵敏、便于观察。 （2）探究电流的影响：必须控制电阻相同、通电时间相同，只改变电流。乙图电阻丝R2，电流I，丙图电阻丝R3＝R2，但外部并联一个电阻，使通过R3的电流为二分之一，故选乙、丙两图。 （3）甲、乙装置中，电阻丝串联，所以电流I相同、通电时间t相同。R乙＞R甲，通电后乙的U形管高度差更大→乙产生热量更多，即在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 （4）丙装置结构：R3与R4并联，再与乙的R2串联。原R4阻值较小，并联后总电阻小→干路电流大→但通过R3的电流被分流得较多（I3较小）。换成更大的R5＝20Ω，并联支路总电阻变大→干路电流略有减小，并联电路中，电阻越大，分流越小→通过R5的电流变小→通过R3的电流变大，由Q＝I2Rt，R3、t不变，I3变大→Q变大→空气膨胀更明显→U形管高度差变大。 故答案为：（1）空气的比热容小，相同热量下温度变化更明显，体积膨胀更显著，U形管液面高度差变化大，实验现象更灵敏、便于观察；（2）乙、丙；（3）电流相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多；（4）变大。 【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/6/22 16:00:20；用户：俞蜀平；邮箱：orFmNt3rrUdcpC6MK1JahluKb_no@weixin.jyeoo.com；学号：25155137 ( 第 1 页 共 33 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 教师辅导讲义 学员编号： 年 级： 课 时 数： 1 学员姓名： 辅导科目： 学科教师： 授课类型 T同步( ) C专题( ) T能力( ) 授课日期及时段 年XX月XX日 教学内容 ( 第17讲 电能（三） ) ( 同步知识梳理-1 )（大脑放电影~） 1.电流的热效应 (一)电流的热效应 (1)定义:电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。 (2)实质:电流通过导体发热的过程实际上是 。 (3)应用:各种各样的电热器都是利用电流的 工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由 的金属导体制成的。 (二)探究影响电热的因素 提出问题:电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关呢? 猜想与假设:结合生活经验，可能与导体的电阻有关，可能与电流的大小有关，还可能与通电时间有关。 设计实验:如图(注意控制变量法的运用) 控制t、I相同，研究热效应与电阻的关系。 控制t、R相同，研究热效应与电流的关系。 控制I、R相同，研究热效应与时间的关系。 进行实验: ①将两根电阻丝串联，通电加热一段时间后，观察两玻璃管中煤油上升的高度，并作出标记。 ②当两玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器接人电路的阻值使电流增大，在与①相同的时间内，观察同一玻璃管中煤油上升的高度，并作出标记。 ③保持②电流大小不变，延长通电加热时间，观察同一玻璃管中煤油上升的高度，并作出标记。 ④比较玻璃管中煤油上升高度的变化，得出结论。 获得结论: ①当通电时间、电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越多。 ②当通电时间、电阻相等时，电流越大，电流产生的热量越多。 ③当通电电流和电阻相等时，通电时间越长,电流产生的热量越多。 2.焦耳定律 (1)焦耳定律的内容: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，跟通电时间成正比。焦耳定律是由英国科学家焦耳最先发现的。 (2)公式:Q=I2Rt。 (3)对焦耳定律的计算公式Q=I2Rt的理解要注意以下几点: ①讲到影响电流通过导体产生热量的因素时要控制好变量，要同时考虑到通过导体的电流、导体电阻和通电时间。例如不能说导体通电时间越长，产生的热量就越多。 ②不能说导体产生的热量跟电流成正比，只能说跟电流的二次方成正比。 ③公式中的各个物理量都是对同一导体或电路而言的，计算时不能张冠李戴。 ④电热和电功的单位是相同的，都是焦(J)。 【拓展】 (1)电阻丝产生的热看不见，可对电阻丝产生的热量使玻璃管内煤油上升的高度进行比较，这是采用了转换法。 (2)电流产生的热量与电阻、电流和通电时间均有关系，在研究热量与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，这是采用了控制变量法。 3.焦耳定律计算 一、基本概念 电流通过导体产生热量的现象叫电流的热效应 焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比 二、核心公式 1. 原始公式（通用，任何电路都能用） Q=I2Rt 单位统一： Q：热量，焦耳 J I：电流，安培 A R：电阻，欧姆 Ω t：时间，秒 s 2. 推导公式（只适用于纯电阻电路：电热器、电炉、电饭锅、电烙铁等，电能全部转化为内能 Q=W） Q=W=UIt Q=W=U2/Rt​ Q=W=Pt​ 电动机不是纯电阻，只能用 Q=I2Rt 算电热，不能用后面三个推导式。 单位换算 1kW⋅h=3.6×106 J 三、串、并联电热规律 电源电压不变 串联（电流I相同）：由 Q=I2Rt，Q 与 R 成正比Q2/Q1=R2/R1​​ 电阻越大，发热越多 并联（电压U相同）：由 Q=U2/Rt，Q 与 R 成反比Q2/Q1=R2/R1​ 电阻越小，发热越多 1. ( 题型 1 -电流的热效应 )（热个身先~~~） 1．（2025秋•慈溪市期末）下列用电器中，利用电流的热效应工作的是（　　） A．电熨斗 B．电风扇 C．电子表 D．电视机 2．（2025秋•浙江校级同步）如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 100W”的字样，它们都在额定电压下工作相同的时间，则三个用电器中产生热量最多的是（　　） A．电视机 B．电烙铁 C．电风扇 D．三个用电器一样多 3．（2025•杭州模拟）电蚁拍灭蚊蚁时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法合理的是（　　） A．蚊子不能导电所以会被烧毁 B．电蚊拍电压降低则烧毁效果更好 C．蚊子烧毁是因为电流的热效应 D．烧毁时没有电流通过蚁子 4．（2025秋•北仑区校级期末）小明同学在班会活动课上表演了一个小魔术：用金属片点燃火柴，将一金属片接在学生电源上（如图所示），他将火柴放在哪个位置效果最明显（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．都一样 5．（2025秋•镇海区校级月考）如图所示，是“220V，5W”的LED灯和“220V，15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．灯两端的实际电压：LED灯等于白炽灯 B．相同时间消耗的电能：LED灯等于白炽灯 C．相同时间转化为的内能：LED灯多于白炽灯 D．电能转化为光能的效率：LED灯低于白炽灯 6．（2025•浙江模拟）芯片体积小，元件密集。芯片正常工作时，相当于电路中的　 　 （选填“电源”或“用电器”）。芯片元件有　 　 ，由于电流热效应，电流通过芯片时，不可避免地会产生热量。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过　 　 的方式改变芯片内能。 ( 题型 2-焦耳定律 )（热个身先~~~） 7．（2025秋•浙江校级同步）电炉丝通电后热得发红，而与电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这主要是因为（　　） A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大 B．铜导线有绝缘层，所以不怎么热 C．铜导线的电阻较小，因此产生的热量较少 D．铜导线的电阻较大，因此产生的热量较少 8．（2025秋•涪城区校级期末）小华受汽车加热座椅的启发，应用所学的知识为爷爷制作了一个用电阻丝制成的电加热座垫，让爷爷冬天坐在椅子上暖和。测试后，小华想让座垫在相同时间内产生的热量多点，小华设计的下列改造方法可行的是（　　） A．把电阻丝剪去一小段 B．减小座垫电路的电源电压 C．更换一根同材料同长度更细的电阻丝 D．与现有电阻丝串联一根相同的电阻丝 9．（2025秋•杭州月考）如图是探究焦耳定律的实验装置，两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油，电阻阻值R1＞R2。闭合开关一段时间后，记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是（　　） A．选择煤油不选水原因之一是煤油的比热比水大 B．通电几分钟后 R2所在的烧瓶温度计示数更高 C．温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少 D．该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系 10．（2025•杭州模拟）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，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　） A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的 D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 11．（2026秋•江干区校级月考）热是什么？科学家们对热的本质进行了长期的探索。 材料一：18世纪，“热质说”盛行，人们认为“热”是某种特殊的物质。拉瓦锡等人认为热是渗透到物体空隙当中的所谓“热质”构成的，甚至把“热质”列入化学元素表中。 材料二：1847年，焦耳做了迄今被认为是设计巧妙的实验：如图，在一个容器里装水，中间安上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子的另一端通过滑轮与一重物相连。然后让重物下降带动叶片旋转，重复若干次，使容器里的水温度升高。 （1）焦耳的实验中，容器内水的内能增加的方式是 　 　 。 （2）为结合水的比热计算出水增加的内能，以验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。除了测量容器中的水和重物的质量外，还需要测量的科学量有：　 　 。 ( 题型 3-探究电热的影响因素 )（热个身先~~~） 12．（2026•余杭区校级模拟）如图是探究焦耳定律的装置（R甲＞R乙），下列说法正确的是（　　） A．两烧瓶里都装煤油，是因为煤油比热容比水大，现象明显 B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C．该实验是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 D．该实验运用了控制变量法和类比法 13．（2025秋•浙江期末）如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明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。下列说法正确的是（　　） A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B．甲实验通电一段时间后，左边容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验要保持两个电阻丝两端电压相等 D．乙实验中通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同 14．（2025秋•北仑区期末）小科在“探究影响电流通过导体产生热量多少的因素”时，设计了如图所示的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R1和R2。 （1）本实验用到的科学方法有控制变量法和　 　 法。 （2）通电后烧瓶中煤油的内能增大是通过　 　 的方式实现的。 （3）将该电路设计成串联的目的是　 　 。 15．（2026•临平区二模）小科查阅资料得知，常用白炽灯约将10%电能用来发光，其余的用来发热。于是他设计如图电路，将“测小灯泡电功率实验”和“电流热效应实验”一并探究。图中甲、乙、丙烧杯中连接着小灯泡且密封等量空气，灯泡额定电压均为2.5V，电阻R甲＝R乙＞R丙。 （1）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图。为使甲灯正常发光，则变阻器滑片应向　 　 （选填“左”或“右”）侧滑； （2）灯泡甲正常发光时，电流表示数如图，则灯泡甲的额定功率为　 　 W； （3）小科观察到甲、丙两装置，发现甲装置中U形管中液面高度差更大，因此小科得出结论　 　 。 （4）根据灯泡丁的作用可知，灯泡丁与灯泡乙的阻值是否需要相同，请说明理由　 　 。 16．（2026•青田县二模）为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，小科设计了如图甲实验：在A、B两个试管内装入相同质量和温度的热变色溶液，其变色原理如图乙所示；再将两个阻值分别为5欧和10欧的电阻串联后分别放入两个试管，电阻的表面涂有绝缘层。 （1）将图甲中的电路连接完成； （2）根据图乙，结构1中肯定含有的元素是　 　 ； （3）若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，则观察到的实验现象应为　 　 ； （4）小科对电热与电阻的定量关系开展研究，在A、B两个试管内分别插入温度计，并在试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变，每隔20秒记录溶液的温度，数据如图丙所示。由此可得出的结论为　 　 。 17．（2026•浙江模拟）小科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质量的煤油，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h1和h2。 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h3和h4。 （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）实验步骤二中，减小滑动变阻器接入电路的阻值，其目的是　 　 。 （3）多次重复实验均发现h1＜h3，则可以得出的结论为　 　 。 （4）小科又将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示： 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 11.25 Δt 3 2 20.0 40.0 …… …… … … 他得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中的Δt值为　 　 。 18．（2025秋•南湖区期末）某学习小组在老师的指导下探究电流通过导体时产生热量大小跟什么因素有关。实验器材如图甲所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 （1）实验中通过观察 　 　 来反映电流通过导体时产生热量的大小。 （2）透明容器中密封着一定量空气的优点是 　 　 。 （3）图甲电路通电一段时间后，若发现左侧U形管液面高度几乎不变，已知电路正常，则出现该现象的原因可能是 　 　 。 （4）将装置调整后重新开始实验，一段时间后实验现象如图甲所示，则实验结论是 　 　 。 （5）将A、B、C三个电阻按照如图乙所示方式连接，替换图甲中的装置连接到电路中，重新进行实验。在通电时间相同的情况下，比较三个U形管内液面高度变化ΔhA、ΔhB和ΔhC之间的大小关系 　 　 。 19．（2025秋•吴兴区期末）小明利用阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干，进行“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验探究，提出了下列猜想： A.与通电时间有关 B.与电阻大小有关 C.与电压大小有关 D.与电流大小有关 （1）将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头紧贴电阻丝，闭合开关一段时间后火柴才燃烧，这验证了猜想 　 　 。 （2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路。闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴均未燃烧。为了得出实验结论，在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更合理？　 　 （填字母序号） A.20Ω 30Ω B.15Ω 15Ω C.5Ω 25Ω （3）小明想利用图1探究猜想C时，发现图1中电阻、电压都不相同，存在两个变量。因此小明又进行了如图2所示探究：将两个同型号的直流电动机串联在电路中，给电动机M1施加外力使其减慢转速，发现V1示数减小，V2示数增大。维持V1、V2示数不变（U1＜U2），每隔30秒用电子温度计测量电动机的温度，记录数据T1、T2如表所示。 表：t表示时间，T表示温度 时间t/s 0 30 60 90 120 150 温度T1/℃ 17.8 19 20 21.2 21.9 22.4 温度T2/℃ 17.8 19.1 20 21.2 22 22.6 ①在实验中，采用串联方式连接两个电动机的目的是 　 　 。 ②通过对实验数据的分析，小明进一步理解了焦耳定律为何表述为Q＝I2Rt，而不是Qt。请结合实验情景，说说小明这样认为的理由 　 　 。 ( 题型 4-焦耳定律的计算 )（热个身先~~~） 20．（2025秋•温岭市期末）口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．AB段两端电压比CD段两端电压大 B．通过AB段的电流比CD段的电流大 C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大 D．AB段产生热量比CD段产生热量多 21．（2025•东阳市模拟）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V 4W”和“3V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在3～9V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流 B．当电源电压调节到9V时，灯L1与L2都能正常发光 C．调节电源电压过程中，灯L1始终与灯L2一样亮 D．L1与L2产生的光能可用焦耳定律进行计算 22．（2024•浙江模拟）如图所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R＝1Ω。下列说法正确的是（　　） A．该设备利用电流的化学效应实现高温封口 B．该设备电路正常工作时的功率为5W C．正常使用3s产生的热量为75J D．若使用时总将塑料袋烫坏，可以减小电热丝的阻值 23．（2025秋•上城区月考）将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：R2＝2：5．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（　　） A．2：5 B．5：2 C．4：25 D．25：4 24．（2025秋•黄岩区期末）如图甲所示为便携式封口机，其工作原理是利用　 　 ，使发热电阻快速升温，熔化塑料包装实现封口。图乙为其电路原理图，已知封口机正常工作时电流为4A，发热电阻R的阻值为1.25Ω。闭合开关，10s内电阻产生的热量为　 　 J。若封口过程中常出现塑料袋被烫坏的现象，根据该电路图，可提出一项改进措施是　 　 。 25．（2026•拱墅区校级模拟）用如图所示的装置可以探究电流通过用电器产生的热量与　 　 （选填“电流”或“电阻”）的关系；若通过R1的电流为2A，则通电2分钟，R2的产生的热量为　 　 J；若将R3更换为10Ω的电阻，　 　 （选填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。 26．（2025•定海区三模）2023年3月，科学家将含氢、氮和镥三种元素的化合物作为材料制成导体，放置在“金刚石压砧”装置中并加压后，在室温下进入超导状态，导体不再有电阻。 （1）从物质的分类来看，这种室温超导材料属于 　 　 。（选填“纯净物”或“混合物”） （2）某一段电阻为250欧的导线，通过其电流为8安，若这种室温超导材料能够得到应用，那么每分钟可以减少 　 　 焦热量的损失。 27．（2025•宁波自主招生）如图中表示一方框内有两段相同阻值的电热丝的热水器，每段电阻值都是24.2Ω，热水器内盛有初温和质量一定的水，将A、C接到电压220V的电源上，通电22.4min能把水烧开。若将A、C连接后再将A、B接到电压220V的电源上，则烧开同样的水需要 　 　 min。 28．（2025秋•镇海区期中）一电动机，额定电压为220V，内部线圈电阻为1Ω，正常工作时，通过它的电流为10A。 （1）计算其正常工作时消耗的电功率。 （2）计算其工作一分钟产生热量。 29．（2025•金华模拟）电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示： （1）当只闭合S1时，电吹风工作1min消耗的电能是多少J？ （2）当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为多大？ （3）当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J？ 30．（2025•杭州）某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如表： / U（V） I（A） W（J） Q（J） 不转动 0.2 0.2 W1 Q1 转动 3.0 1.2 W2 Q2 利用如表数据计算和分析： （1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。 （2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。 （3）试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。 ( 课堂练习 ) 31．（2025秋•永康市校级期中）下列用电器主要利用电流热效应工作的是（　　） A．油烟机 B．平板电脑 C．洗衣机 D．电热毯 32．（2025秋•拱墅区校级期中）如图所示，冬季，户外高压电线上雨水结冰，存在较高的安全隐患，为避免由于高压电线被冰覆盖，重力增加，造成危险，下列方案切实可行的是（　　） A．给高压电线断电 B．用无人机在高压线上撒盐 C．用无人机在高压线上浇热水 D．增大高压线通过的电流来增加产热 33．（2024•嵊州市模拟）如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．甲装置可探究电流产生热量与电流的关系 B．甲装置通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差比右侧大 C．闭合开关一段时间，乙装置U形管两侧液面高度差为零，一定是电路开路了 D．把乙装置的R2和R3都放入右侧空气盒内，连接方式不变，能探究电流产生的热量与电阻的关系 34．（2025秋•温州月考）如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1＜R2＜R3）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是（　　） A． a B．b C．c D．三个相同 35．（2026春•萧山区月考）如图甲所示为便携式封口机，其工作原理是利用电流的　 　 ，使发热电阻快速升温，熔化塑料包装实现封口。图乙为其电路原理图，已知封口机工作时电源电压为5V，发热电阻R的阻值为1Ω。闭合开关，2s内电阻产生的热量为　 　 J。若封口过程中因温度不够高出现塑料袋封不住的现象，除了延长通电时间外，请根据该电路图，提出一项改进措施　 　 。 36．（2024秋•绍兴校级月考）如图所示的电路电源电压为6V，电阻R的阻值是10Ω．闭合开关S，当电动机被卡住时，电流表的示数为0.5A；当电动机正常转动时，电流表的示数为0.2A．正常工作10s，电动机消耗的电能是　 　 J，线圈产生的热量是　 　 J。 37．（2025秋•嵊州市期末）同学们对“影响电流热效应的因素”进行了探究。（三个烧瓶中装有等质量的煤油） （1）小科设计了图甲装置，通过比较温度计示数的变化值，来判断相同时间内同一电阻通过不同电流时产生热量的多少。这里运用到的科学方法有　 　 。 A.转换法 B.模拟实验 C.控制变量法 D.等效替代法 （2）小科测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关通电30s，再次测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表所示）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此可得出结论：电阻和通电时间相等时，通过导体的电流越　 　 ，产生的热量越多。 （3）为探究电流产生的热量与电阻的关系，可选择图乙B烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻　 　 （选填“串联”或“并联”）进行实验。 （4）若想用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容大小”的实验，则可选择图乙中A烧瓶与图甲中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水。水或煤油吸热的多少可以通过　 　 （选填“温度升高量”或“加热时间”）来体现。 ( 课后练习 ) 38．（2025秋•西湖区校级期中）将规格都是“220V、150W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．电烙铁产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．三个用电器产生的热量一样多 39．（2025秋•临海市期中）将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间，下列说法正确的是（　　） A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．三者消耗的电能相等 40．（2025•桐乡市模拟）科学兴趣小组的同学按如图装置进行实验，他们在探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关（　　） A．电阻大小 B．电流大小 C．液面高低 D．通电时间 41．（2025秋•拱墅区月考）如图是课本中选取的几个实验装置图，下列说法错误的是（　　） A．这四个实验都用到了转换法和控制变量法的思想 B．乙图研究电功率与电流的关系实验中两个灯泡的规格应相同 C．丙图烧瓶中液体选用煤油是由于煤油的比热容小，实验效果明显 D．丁图中食物燃烧过程中若熄灭了，可以重新点燃直至完全燃尽，测出试管中液体的最高温度 42．（2025秋•西湖区校级月考）有两个用电器，一个是“220V 100W”的电风扇，另一个是“220V 100W”的电熨斗，在额定电压下工作相同的时间，这两个用电器消耗的电能 　 　 （填“电风扇多”“电熨斗多”或“一样多”），产生的热量 　 　 （填“电风扇多”“电熨斗多”或“一样多”）。我们发现电加热器通电后热得发烫，而跟电加热器连接的铜导线却不怎么热，请你解释其中的原因 　 　 。 43．（2025秋•拱墅区期末）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U形”再插入，如图所示。这种“U形形”接法可以增大连接处的接触面积，使连接处的电阻更 　 　 （选填“大”或“小”），当电流、通电时间一定时，根据 　 　 （用公式表示）的原理，连接处产生的热量少，从而保证温度不会过高，这样会更安全。 44．（2025秋•玉环市校级月考）如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是　 　 W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是　 　 J。 45．（2025•温州模拟）2023年3月，科学家将含氢、氮和镥三种元素的化合物作为材料制成导体，放置在“金刚石压砧”装置中并加压后（如图），在室温下进入超导状态，导体不再有电阻。 （1）从物质的分类来看，这种室温超导材料属于 　 　 。（选填“纯净物“或“混合物”） （2）如图实验中，两块金刚石挤压产生了超大的压强，请写出一种增大压强的方法 　 　 。 （3）某一段电阻为250欧的导线，通过其电流为8安，若这种室温超导材料能够得到应用，那么每分钟可以减少 　 　 焦热量的损失。 46．（2025秋•路桥区期末）小柯利用如图所示的电阻和三个封闭有等量空气的透明容器完成“焦耳定律”的探究实验。（部分装置未画出） （1）容器内选用空气作为介质进行实验，优点是　 　 。 （2）比较　 　 两个装置可探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系。 （3）比较甲、乙装置可得到结论：相同时间内　 　 。 （4）仅用R5＝20欧替代R4，装置丙中U形管高度差会变　 　 。 ( 第 1 页 共 15 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $