专题14：焦耳定律2026-2027学年浙教版科学九年级上册专项训练

专题十四：焦耳定律 ▌考点一： 电流的热效应 1．导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应。 2．实验：探究影响电流热效应的因素 【实验目的】 探究电流的热效应与哪些因素有关 【实验猜想】 （1）电阻丝产生的热量与通电时间有关； （2）电阻丝产生的热量与通过电阻丝的电流有关； （3）电阻丝产生的热量与电阻丝的阻值大小有关。 【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，滑动变阻器一个，阻值不同的电阻丝三个（R1＞R2＞R3），平底烧瓶2个，温度计两支，煤油。 【实验设计】 将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此，可以通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。 （1）探究电阻丝产生的热量与通电时间的关系 ①如图所示组装电路，将电阻丝R1装入烧瓶，闭合开关，调节滑动变阻器，使得电流表示数为I1； ②每过10秒记录一次温度计的示数； ③将电阻丝R1更换为电阻丝R2装入烧瓶，重复实验。 （2）探究电阻丝产生的热量与通过电阻丝的电流的关系 ①仍采用上实验的电路，将电阻丝R2装入烧瓶，闭合开关，调节滑动变阻器，使得电流表示数为I2（I2＞I1）； ②每过10秒记录一次温度计的示数。 （3）探究电阻丝产生的热量与电阻丝的阻值大小的关系 ①如图所示组装电路，将电阻丝R1和R3装入两个相同的烧瓶，使R1和R3串联。 ②闭合开关，每过10秒记录一次温度计的示数。 【数据记录】(数据仅供参考) （1）探究电阻丝产生的热量与通电时间的关系 序号 电阻 时间/s 温度/℃ 电流/A 0 10 20 30 40 50 60 1 R1 0.1 20 23 26 29 32 35 38 2 R2 0.1 20 22 24 26 28 30 32 （2）探究电阻丝产生的热量与通过电阻丝的电流的关系 序号 电阻 时间/s 温度/℃ 电流/A 0 10 20 30 40 50 60 1 R1 0.1 20 23 26 29 32 35 38 2 R1 0.2 20 32 44 56 68 80 92 （3）探究电阻丝产生的热量与电阻丝的阻值的关系 电阻 时间/s 温度/℃ 电流/A 0 10 20 30 40 50 60 R1 0.1 20 23 26 29 32 35 38 R3 20 21 22 23 24 25 26 【实验结论】 （1）电阻丝的阻值、通过电阻丝的电流一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 （2）电阻丝的阻值、通电时间一定时，通过电阻丝的电流越大，产生的热量越多。 （3）通过电阻丝的电流、通电时间一定时，电阻丝的阻值越大，产生的热量越多。 【注意事项】 （1）在连接电路时，开关要断开。 （2）在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。 （3）滑动变阻器的在实验中的作用 ①保护电路；②改变通过电阻丝的电流。 （4）实验多次的目的：使结论具有普遍性。 （5）实验采用煤油的原因：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快。 （6）也可在烧瓶内不加液体，在瓶口蒙上一个气球，通过烧瓶内气体膨胀的程度来反映电流通过电阻产生热量的多少，如下图所示。 3．探究电流热效应影响因素的另一种实验方法 甲 乙 （1）探究电阻对电流热效应的影响 如图甲所示，电阻丝密封在装有等量空气的容器内，容器U形管相连，U形管里装有液体，电阻丝发热后，空气膨胀，温度越高，空气膨胀程度越大，U形管中液面被挤压的越高，这样就可以体现电阻丝发热的多少。现取阻值不相等的电阻丝R1、R2串联进行实验，两个电阻丝因串联而控制通过的电流相同，这样就可体现出电阻对电流热效应的影响。 （2）探究电流对电流热效应的影响 如图乙所示，若取阻值相等的电阻丝R1、R2，这样就控制了容器内的电阻相同，在R2两端再并联另一个电阻R3，这样R3分走一部分电流，使得通过R1的电流大于通过R2的电流，这样就可体现出电流对电流热效应的影响。 注意：控制电阻相同，不是控制U形管两侧所有的电阻丝阻值相同，而是控制左右两容器中电阻丝阻值相同。 ✍题型培优练 1．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）小科用如图装置探究电流产生的热量与哪些因素有关：两个相同烧瓶装有煤油，瓶内电阻丝的电阻。通电一段时间后，甲瓶中的煤油温度上升得比乙瓶高。本实验中小科探究影响电流产生的热量的因素是（     ） A．电阻 B．电流 C．电源电压 D．通电时间 2．如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，煤油的质量、初温均相同，5分钟后观察到甲瓶中温度计示数比乙瓶高，若电阻丝的电阻分别为和，通过的电流分别为和，则（　　） A．， B．， C．， D．， 3．（25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测）如图是探究焦耳定律的实验装置，下列说法正确的是（     ） A．两瓶中都装煤油，因为煤油的比热容大，实验现象明显 B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C．通过甲、乙两电阻丝的电流不同 D．该实验运用了控制变量法和类比法 4．（25-26九年级上·浙江丽水·期末）兴趣小组利用如图装置探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关。甲、乙烧瓶内装满初温相同的煤油，且。下列说法正确的是（　　） A．选择煤油是利用其比热容较大的性质 B．闭合开关一段时间后甲温度计示数较高 C．每两次实验间都要等温度计示数降到初温 D．本实验能得出电流产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间成正比 5．（24-25九年级上·浙江杭州·期末）在探究“电流产生的热量与电阻大小关系”时，需要控制流经两只电阻上的电流相等，并通过玻璃管中煤油高度的变化来间接比较电阻产生热量的多少，已知，玻璃管中煤油初始高度一致，其主要实验装置如右图所示，则关于该实验的分析和预测不正确的是（     ） A．转化法是该实验采用的科学方法之一 B．应将A、B两只电阻并联起来以控制电压相等 C．A玻璃管中的液面高度高于B玻璃管 D．本实验还需要控制煤油质量、玻璃管口径等一致 6．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（     ） ①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的 ②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω ④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象 A．①② B．②④ C．①④ D．②③ 7．（25-26九年级上·浙江台州·期末）某同学用如图所示的电路探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，下列描述正确的是（     ） A．玻璃管越粗液柱上升越明显 B．两烧瓶中分别装等质量的水和煤油 C．该装置还可研究导体产生的热量与电流大小的关系 D．需控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同 8．（25-26九年级上·浙江宁波·期末）小科用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温度达到时，该油墨会变成无色，下列说法错误的是（     ） A．利用通电后油墨升温变色来观察产热情况属于转换法 B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻 C．若要使油墨更快变色，应将滑动变阻器滑片P往右移 D．该实验控制的变量是电流和通电时间相同 9．（25-26九年级上·浙江宁波·期末）用如图所示电路探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关，两个透明容器中密封着等量的空气，通电进行实验。下列说法错误的是（     ） A．该装置可用于探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 B．U形管中液面高度差的变化反映导体产生热量的多少 C．通电相同时间，电阻与产生的热量之比为 D．通电相同时间，左边透明容器中的气压大于右边透明容器中的气压 10．（25-26九年级上·浙江杭州·期末）用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，下列说法中正确的是（   ） A．探究电流热效应与电流的关系应选择和进行比较 B．闭合开关后，和的电功率之比是 C．闭合开关后，相同时间内烧瓶中温度计示数的变化量：甲<乙<丙 D．比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 11．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）如图所示是探究电流通过导体时产生热量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，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是（　　） A．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系 B．电阻丝的R1阻值比R2大 C．U形管中液面高度发生变化是因为液体的热胀冷缩造成的 D．该装置用U形管中液面的高度差来表示导体产生热量的大小 12．（24-25九年级上·浙江宁波·期末）如图是探究“影响电流热效应”的实验装置，将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（　　） A．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 B．滑动变阻器的滑片向左移，两管中煤油温度上升将变慢 C．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 D．选用比热容小的煤油做实验，吸收相同的热量，温度变化明显 13．（24-25九年级下·浙江杭州·阶段检测）小科同学利用如图所示装置来研究电热与哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同，瓶中电阻丝的大小关系为R甲＜R乙，以下说法正确的是（　　） A．通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲＜I乙 B．实验过程中用“转换法”来比较产生热量的多少 C．烧瓶内选用比热容较大的液体，可使实验现象更明显 D．开关闭合相同的时间，甲烧瓶液面上升的更高 14．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段检测）如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。两个5欧的电阻并联后再与另一个5欧的电阻串联，将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中，两个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．图示中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B．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 C．将图示中左侧5欧电阻丝换成10欧电阻丝后，可探究电流产生的热量与电阻的关系 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 15．（24-25九年级上·浙江金华·期末）小科用如图所示电路探究“电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系”，其中，下列说法正确的是（　　） A．用煤油代替水是因煤油有颜色便于观察 B．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水 C．实验中使用的玻璃管越粗实验现象越明显 D．该装置还可以研究导体产生的热量与电流大小的关系 16．（24-25九年级上·浙江嘉兴·期末）如图为研究电流通过导体时产生热量的影响因素的实验，两个透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是（　　） A．图中装置研究的是电流产生的热量与电阻大小的关系 B．图中装置通电后能观察到管②中液面比管①中液面升得更快 C．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，可探究电流产生热量与电阻的关系 D．将右边容器上方的电阻丝放入右边容器内，可探究电流产生热量与电阻的关系 17．（24-25九年级上·浙江绍兴·期末）如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的煤油和水，瓶中电阻丝的阻值分别为，且。当闭合开关S，通电一段时间后（液体均未沸腾，不计热损失，比热容）。下列判断正确的是（　　） A．三个烧瓶中的液体末温高低顺序为 B．三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为 C．比较A、B可粗略地探究电热的多少与电流大小有关 D．比较B、C可粗略地探究煤油和水的吸热能力 18．（24-25九年级上·浙江宁波·阶段检测）如图为探究“焦耳定律”的实验装置，将容器中的和电阻丝串联在电路中，两个透明容器中密封着等量空气，初始时甲、乙U形管中液面高度相同。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，一段时间后，图中所示的甲、乙U形管中液面高度差符合实验结果 B．闭合开关后，通过电阻丝的电流大于通过电阻丝的电流 C．闭合开关后，要使液面上升更快，应将滑动变阻器滑片向左移动 D．该实验装置用于探究“通电导体产生的电热与电流的关系” 19．小柯同学要“探究电流产生的热量与哪些因素有关”，准备了如下器材：两个保温烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，温度计和阻值分别为R甲和R乙的电热丝，且R甲>R乙，如图所示。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、秒表各一个，电流表两块，开关、导线若干。关于此实验说法正确的是（　　） A．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，必须要将两电热丝串联在电路中 B．将其中一个电热丝接入电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 C．实验过程中通过加热时间长短反映电流通过电热丝产生热量的多少 D．电流通过电热丝R甲产生的热量一定比通过电热丝R乙产生的热量多 20．如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　） A．该实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系 B．R1的电功率比R2的大 C．通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法 D．通电时间相同，右侧U形管中液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比R1多 21．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 22．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，、为电热丝，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一挡，饮水机便处于保温状态。 (1)通电后，电热丝能够产生热量，其原理是 。 (2)当S接a时处于 状态（填“加热”或“保温”）。 (3)已知该饮水机加热时的电功率为550瓦，则加热1分钟消耗的电能为 焦。 23．（25-26九年级下·浙江宁波·开学考试）如图所示，电源电压保持不变，为使电路安全，应将滑片P移至最 端（选填“左”或“右”）。闭合开关S，此时，电压表的示数为3V，电流表示数为0.3A，那么，定值电阻R的阻值为 Ω。如果通电100s，电流在电阻R上产生的热量是 J。 24．（26-27九年级上·浙江·课后作业）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，R2=20Ω。只闭合开关S时，通电1min后电阻R1产生的热量为__J；同时闭合开关S、S1时，则通电1min后电阻R2产生的热量为____J。 25．（25-26九年级下·浙江杭州·阶段检测）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 。 26．（24-25九年级上·浙江金华·阶段检测）如图所示为探究电流通过导体产生的热量与 关系的实验装置，实验中用U形管内液面的 来反映导体产生热量的多少。通电一段时间后，容器 （填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。 27．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 28．（25-26九年级上·浙江绍兴·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。 29．（25-26九年级上·浙江台州·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 。 30．（25-26九年级上·浙江台州·期末）如图是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置图： (1)为了使实验现象更明显，应选择相对 （选填“较粗”或“较细”）玻璃管； (2)闭合开关前，如上图中滑动变阻器的滑片应该处于 端（填“左”或“右”）； (3)探究电流产生的热量与电阻大小的关系，应对比 ； (4)在探究电流产生的热量与电流大小的关系时，为了节约时间，没有将玻璃管内液面降回实验前的位置，你是否赞同，并说明理由 。 31．（25-26九年级上·浙江杭州·期末）为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，小科进行了如下实验： 实验1：组装如图甲所示装置（气密性良好），并接到电压恒为6V的电源上，通电1分钟。其中密封容器A、B中各有一段10Ω的电阻丝、等量的空气，容器顶端各连通一个装水的U形管（管内封闭等量的空气且水面相平），R是与B中电阻丝并联的10Ω的定值电阻。 实验2：断开实验1中电路，R放入封闭容器B中，仍与B中电阻丝并联，如图乙所示。待装置冷却后，再次通电1分钟。 (1)小科进行实验1是为了探究电流通过导体产生的热量与 是否有关。 (2)在实验2中，小科发现与B连通的U形管液面高度比A小。小科得出的实验结论应为 。 (3)为了实现在相同实验时间内获得更明显的高度差，小科可以做如下哪个改进 。 A．选用更细的U形管 B．向密封容器中注水 32．（24-25九年级上·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 33．（25-26九年级上·浙江湖州·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，给电动机施加外力使其减慢转速，发现示数减小，示数增大。维持示数不变，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，而不是。请结合实验情景，说说小明这样认为的理由 。 34．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）如图甲是小虞家新购的多功能电热器，其内部电路图如图乙所示，和是电热丝，通过旋转挡位旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现高、低温挡位的切换。若，电热器在低温挡工作时电功率为1100 W，电源电压恒为220 V。 (1)电暖器是利用 原理工作的。 (2)电暖器低温挡工作时，开关应处于 位置（填“1、2”“2、3”或“3、4”）。 (3)电阻的阻值为 Ω。 (4)在额定电压下，使用高温挡工作3 h，电加热器产生的热量是多少？ 35．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温档和低温档的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求： （1）电热丝加热时，把电能转化为 ； （2）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温档”或“低温档”）； （3）电阻丝R1的阻值； （4）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量是多少？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题十四：焦耳定律 ▌考点一： 电流的热效应 1．导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应。 2．实验：探究影响电流热效应的因素 【实验目的】 探究电流的热效应与哪些因素有关 【实验猜想】 （1）电阻丝产生的热量与通电时间有关； （2）电阻丝产生的热量与通过电阻丝的电流有关； （3）电阻丝产生的热量与电阻丝的阻值大小有关。 【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，滑动变阻器一个，阻值不同的电阻丝三个（R1＞R2＞R3），平底烧瓶2个，温度计两支，煤油。 【实验设计】 将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此，可以通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。 （1）探究电阻丝产生的热量与通电时间的关系 ①如图所示组装电路，将电阻丝R1装入烧瓶，闭合开关，调节滑动变阻器，使得电流表示数为I1； ②每过10秒记录一次温度计的示数； ③将电阻丝R1更换为电阻丝R2装入烧瓶，重复实验。 （2）探究电阻丝产生的热量与通过电阻丝的电流的关系 ①仍采用上实验的电路，将电阻丝R2装入烧瓶，闭合开关，调节滑动变阻器，使得电流表示数为I2（I2＞I1）； ②每过10秒记录一次温度计的示数。 （3）探究电阻丝产生的热量与电阻丝的阻值大小的关系 ①如图所示组装电路，将电阻丝R1和R3装入两个相同的烧瓶，使R1和R3串联。 ②闭合开关，每过10秒记录一次温度计的示数。 【数据记录】(数据仅供参考) （1）探究电阻丝产生的热量与通电时间的关系 序号 电阻 时间/s 温度/℃ 电流/A 0 10 20 30 40 50 60 1 R1 0.1 20 23 26 29 32 35 38 2 R2 0.1 20 22 24 26 28 30 32 （2）探究电阻丝产生的热量与通过电阻丝的电流的关系 序号 电阻 时间/s 温度/℃ 电流/A 0 10 20 30 40 50 60 1 R1 0.1 20 23 26 29 32 35 38 2 R1 0.2 20 32 44 56 68 80 92 （3）探究电阻丝产生的热量与电阻丝的阻值的关系 电阻 时间/s 温度/℃ 电流/A 0 10 20 30 40 50 60 R1 0.1 20 23 26 29 32 35 38 R3 20 21 22 23 24 25 26 【实验结论】 （1）电阻丝的阻值、通过电阻丝的电流一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 （2）电阻丝的阻值、通电时间一定时，通过电阻丝的电流越大，产生的热量越多。 （3）通过电阻丝的电流、通电时间一定时，电阻丝的阻值越大，产生的热量越多。 【注意事项】 （1）在连接电路时，开关要断开。 （2）在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。 （3）滑动变阻器的在实验中的作用 ①保护电路；②改变通过电阻丝的电流。 （4）实验多次的目的：使结论具有普遍性。 （5）实验采用煤油的原因：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快。 （6）也可在烧瓶内不加液体，在瓶口蒙上一个气球，通过烧瓶内气体膨胀的程度来反映电流通过电阻产生热量的多少，如下图所示。 3．探究电流热效应影响因素的另一种实验方法 甲 乙 （1）探究电阻对电流热效应的影响 如图甲所示，电阻丝密封在装有等量空气的容器内，容器U形管相连，U形管里装有液体，电阻丝发热后，空气膨胀，温度越高，空气膨胀程度越大，U形管中液面被挤压的越高，这样就可以体现电阻丝发热的多少。现取阻值不相等的电阻丝R1、R2串联进行实验，两个电阻丝因串联而控制通过的电流相同，这样就可体现出电阻对电流热效应的影响。 （2）探究电流对电流热效应的影响 如图乙所示，若取阻值相等的电阻丝R1、R2，这样就控制了容器内的电阻相同，在R2两端再并联另一个电阻R3，这样R3分走一部分电流，使得通过R1的电流大于通过R2的电流，这样就可体现出电流对电流热效应的影响。 注意：控制电阻相同，不是控制U形管两侧所有的电阻丝阻值相同，而是控制左右两容器中电阻丝阻值相同。 ✍题型培优练 1．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）小科用如图装置探究电流产生的热量与哪些因素有关：两个相同烧瓶装有煤油，瓶内电阻丝的电阻。通电一段时间后，甲瓶中的煤油温度上升得比乙瓶高。本实验中小科探究影响电流产生的热量的因素是（     ） A．电阻 B．电流 C．电源电压 D．通电时间 【答案】A 【解析】本电路中两个电阻丝串联，根据串联电路的特点，通过两个电阻丝的电流大小相等，且通电时间也完全相同；唯一的变量是两个电阻丝的阻值，已知​，最终甲瓶煤油升温更高。该实验控制了电流和通电时间一致，只改变电阻大小，因此探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故选A。 2．如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，煤油的质量、初温均相同，5分钟后观察到甲瓶中温度计示数比乙瓶高，若电阻丝的电阻分别为和，通过的电流分别为和，则（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【解析】由图可知，甲、乙串联接入电路中，所以两者通过的电流相同，即甲烧瓶的玻璃管内液面升高比乙快，说明甲中电阻丝产生的热量多，根据焦耳定律可知，通电时间和电流相同，则甲的电阻要大一些，即 R甲＞R乙故B符合题意。故选B。 3．（25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测）如图是探究焦耳定律的实验装置，下列说法正确的是（     ） A．两瓶中都装煤油，因为煤油的比热容大，实验现象明显 B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C．通过甲、乙两电阻丝的电流不同 D．该实验运用了控制变量法和类比法 【答案】B 【解析】A．两瓶中都装煤油，因为煤油的比热容小，与质量相同的其它物质相比，吸收相同的热量，温度变化较大，实验现象明显，故A错误； B．实验中通过温度计示数变化，判断电流产生热量的多少，通电一段时间后，由于甲烧瓶中电阻大于乙烧瓶中电阻，因通过的电流和通电时间相同，因R甲>R乙，根据可知，甲中电阻丝产生的热量大于乙中电阻丝产生的热量，因此甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快，故B正确； C．该装置由于两电阻串联，通过它们的电流相同，加热时间相同，两电阻大小不同，故是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故C错误； D．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，用到控制变量法，电阻丝产生的热量不易直接观察，通过温度计示数变化反应电阻丝产生热量的多少，用到转换法，故D错误。故选B。 4．（25-26九年级上·浙江丽水·期末）兴趣小组利用如图装置探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关。甲、乙烧瓶内装满初温相同的煤油，且。下列说法正确的是（　　） A．选择煤油是利用其比热容较大的性质 B．闭合开关一段时间后甲温度计示数较高 C．每两次实验间都要等温度计示数降到初温 D．本实验能得出电流产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间成正比 【答案】C 【解析】A．选煤油是因为它比热容小，相同热量下温度变化明显，便于观察，故A错误； B．两个电阻丝串联，通过它们的电流相等，，由可知，闭合开关一段时间后R2产生的热量较多，乙温度计示数较高，根据B错误； C．每两次实验间都要等温度计示数降到初温，控制变量法要求：每次实验初温相同，才能准确比较温度变化，故C正确； D．本装置只串联，只能探究流产生的热量与电阻的关系，要得到电流产生的热量与电阻和通电时间的关系，还需要改变电流、改变时间的多组实验，本实验不能直接得出完整结论，故D错误。故选C。 5．（24-25九年级上·浙江杭州·期末）在探究“电流产生的热量与电阻大小关系”时，需要控制流经两只电阻上的电流相等，并通过玻璃管中煤油高度的变化来间接比较电阻产生热量的多少，已知，玻璃管中煤油初始高度一致，其主要实验装置如右图所示，则关于该实验的分析和预测不正确的是（     ） A．转化法是该实验采用的科学方法之一 B．应将A、B两只电阻并联起来以控制电压相等 C．A玻璃管中的液面高度高于B玻璃管 D．本实验还需要控制煤油质量、玻璃管口径等一致 【答案】B 【解析】A．实验通过玻璃管中煤油液面高度的变化来间接反映电阻产生热量的多少，将不可见的热量转化为可见的液面高度变化，该方法为转化法，故A正确； B．探究电流产生的热量与电阻大小的关系，需要控制电流和通电时间相同，根据串联电路电流处处相等的特点，应将两只电阻串联接入电路，故B错误； C．根据焦耳定律，电阻产生的热量。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。因为，所以 ，A瓶中煤油吸收的热量更多，体积膨胀更显著，液面上升更高，故C正确； D．为保证液面高度变化能准确反映产生热量的多少，实验需采用控制变量法，确保两瓶中煤油的质量、以及玻璃管的内径等条件完全相同，故D正确。故选B。 6．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（     ） ①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的 ②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω ④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象 A．①② B．②④ C．①④ D．②③ 【答案】B 【解析】①U形管中液面高度变化主要是由透明容器中空气的热胀冷缩引起的，故①错误； ②图甲装置中，两电阻串联，电流、通电时间相等，电阻不相等，能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故②正确； ③图乙实验过程中右边两个电阻丝并联，右边容器中的电阻通过的电流与左边电阻丝通过的电流不相等，探究的是电热与电流的关系，需要保持电阻相同，故阻值应该等于5Ω，故③错误； ④电炉丝与电炉丝相连的导线串联，电流、通电时间相等，电阻不相等；用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象，故④正确。综上，故B正确，ACD错误。故选B。 7．（25-26九年级上·浙江台州·期末）某同学用如图所示的电路探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，下列描述正确的是（     ） A．玻璃管越粗液柱上升越明显 B．两烧瓶中分别装等质量的水和煤油 C．该装置还可研究导体产生的热量与电流大小的关系 D．需控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同 【答案】C 【解析】A．玻璃管越粗，相同体积液体膨胀时，液面上升高度越小，现象越不明显。故A错误； B．实验要控制变量，两瓶内液体必须是同种、等质量的液体（通常用煤油，比热容小，升温明显）；如果一个装水、一个装煤油，液体比热容不同，吸热升温差异会干扰实验，无法对比热量。故B错误； C．本装置可以通过改变电源电压，多次实验，对比同一根电阻丝（电阻不变）在不同电流下液柱上升高度，控制电阻、时间不变，改变电流，就能探究热量与电流大小的关系。故C正确； D．本实验自变量是电阻，因此两根电阻丝材料、长度、横截面积不能全部相同（全部相同则电阻相等，无法对比）；需要改变其中一个量，使两电阻阻值不同。故D错误。故选C。 8．（25-26九年级上·浙江宁波·期末）小科用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温度达到时，该油墨会变成无色，下列说法错误的是（     ） A．利用通电后油墨升温变色来观察产热情况属于转换法 B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻 C．若要使油墨更快变色，应将滑动变阻器滑片P往右移 D．该实验控制的变量是电流和通电时间相同 【答案】C 【解析】A．利用通电后油墨升温变色来观察产热情况，运用的实验方法为转换法，故A正确； B．因为串联电路的电流和通电时间相同，因此R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻，探究电流产生的热量和电阻的关系，故B正确； C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片向左移，使电路中电流变大，产生的电热增多，变色时间会提前，故C错误； D．该实验探究的是电流产生的热量和电阻的关系，需要控制的变量是电流和通电时间相同，故D正确。故选C。 9．（25-26九年级上·浙江宁波·期末）用如图所示电路探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关，两个透明容器中密封着等量的空气，通电进行实验。下列说法错误的是（     ） A．该装置可用于探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 B．U形管中液面高度差的变化反映导体产生热量的多少 C．通电相同时间，电阻与产生的热量之比为 D．通电相同时间，左边透明容器中的气压大于右边透明容器中的气压 【答案】C 【解析】A．两个容器内电阻阻值相同、通电时间相同，和并联再和串联，通过的电流大于通过的电流，符合控制变量法的要求，可以探究电流产生的热量与电流的关系，故A正确； B．导体产生的热量无法直接观察，热量会让容器内空气受热膨胀，使U形管出现液面高度差，用液面差反映热量多少是转换法的应用，故B正确； C．根据焦耳定律，，两个电阻阻值、通电时间相同，与并联分流且，所以电流，代入可得，故C错误； D．通电时间相同，左侧产生的热量远多于右侧，左侧容器内空气受热膨胀程度更大，因此左边气压大于右边气压，故D正确。故选C。 10．（25-26九年级上·浙江杭州·期末）用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，下列说法中正确的是（   ） A．探究电流热效应与电流的关系应选择和进行比较 B．闭合开关后，和的电功率之比是 C．闭合开关后，相同时间内烧瓶中温度计示数的变化量：甲<乙<丙 D．比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 【答案】C 【解析】A．探究电流热效应与电流的关系，需控制电阻和通电时间相同，改变电流，和的阻值不同，不能探究电流热效应与电流的关系，故A错误； B．由装置图可知，R1与R2串联后，再与R3并联，串联支路的总电阻该支路电流R3支路的电流，R1的电功率R3的电功率和的电功率之比，故B错误； C．比较甲（R1）和乙（R2），二者串联，通过它们的电流相等，t相同，，由可知，，故 比较甲（R1）和丙（R3），，t相同，，由得，故 比较乙（R2）和丙（R3）吸收的热量， 则，故。综上得到，故C正确； D．比较物质的比热容，需控制吸收的热量相同、质量相同，改变物质种类。该电路中，若只换一瓶煤油为水，电阻丝产生的热量不一定相同（电流、电阻可能不同），无法保证水和煤油吸收的热量相同，故D错误。故选C。 11．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）如图所示是探究电流通过导体时产生热量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，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是（　　） A．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系 B．电阻丝的R1阻值比R2大 C．U形管中液面高度发生变化是因为液体的热胀冷缩造成的 D．该装置用U形管中液面的高度差来表示导体产生热量的大小 【答案】D 【解析】AD．该装置中，容器中的两个电阻丝串联在同一电路中，通过的电流相等，通电时间相等，所以该装置是为了探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系，且实验中利用U形管液面的高度差来表示导体产生电热的多少，故A错误，D正确； B．通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大，说明R1产生的热量比R2少，R1和R2串联在同一电路中，通过的电流相等，通电时间相等，根据焦耳定律可知，电阻丝的R1阻值比R2小，故B错误； C．U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的，故C错误。故选D。 12．（24-25九年级上·浙江宁波·期末）如图是探究“影响电流热效应”的实验装置，将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（　　） A．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 B．滑动变阻器的滑片向左移，两管中煤油温度上升将变慢 C．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 D．选用比热容小的煤油做实验，吸收相同的热量，温度变化明显 【答案】B 【解析】A．通电后电流通过电阻丝产生热量越多，煤油的温度升的越高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，应用了转换法，故A正确，不符合题意； B．滑动变阻器的滑片向左移，连入电路的电阻变小，在电源电压一定时，电流变大，在瓶中导体电阻和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量变多，两管中煤油温度上升将变快，故B错误，符合题意； C．由图可知，两瓶中电阻丝串联，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故C正确，不符合题意； D．在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故D正确，不符合题意。故选B。 13．（24-25九年级下·浙江杭州·阶段检测）小科同学利用如图所示装置来研究电热与哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同，瓶中电阻丝的大小关系为R甲＜R乙，以下说法正确的是（　　） A．通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲＜I乙 B．实验过程中用“转换法”来比较产生热量的多少 C．烧瓶内选用比热容较大的液体，可使实验现象更明显 D．开关闭合相同的时间，甲烧瓶液面上升的更高 【答案】B 【解析】A．由图可知，该电路为串联电路，通过两根电阻丝的电流是相同的，故A错误； B．实验中通过甲、乙两瓶中煤油升高的温度来比较产生热量的多少，运用了转换法，故B正确； C．在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故C错误； D．由图可知，两个电阻是串联的，电流相等，通电时间相等，电阻R甲＜R乙，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，乙瓶中电阻丝产生的热量多，则乙瓶中煤油吸收的热量多，所以乙瓶中温度计的液面升高得快，故D错误。故选B。 14．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段检测）如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。两个5欧的电阻并联后再与另一个5欧的电阻串联，将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中，两个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．图示中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B．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 C．将图示中左侧5欧电阻丝换成10欧电阻丝后，可探究电流产生的热量与电阻的关系 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 【解析】AD．装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即，所以右边容器中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，左侧U形管中液面的高度差更大，故A错误，D正确； B．该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故B错误； C．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，左右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误。故选D。 15．（24-25九年级上·浙江金华·期末）小科用如图所示电路探究“电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系”，其中，下列说法正确的是（　　） A．用煤油代替水是因煤油有颜色便于观察 B．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水 C．实验中使用的玻璃管越粗实验现象越明显 D．该装置还可以研究导体产生的热量与电流大小的关系 【答案】D 【解析】A．由于煤油比水的比热容小，煤油和水吸收相同的热量时，煤油的温度变化比水的温度变化大，易于观察，故A错误； B．若要比较水和煤油的比热容大小，需要控制煤油和水吸收相同的热量，由于，所以煤油和水吸收的热量不相同，故只将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水，不能完成实验，故B错误； C．电阻丝产生的热量不易直接观察，采用转换法，可使等质量初温相同的同种物质吸收热量，根据Q=cmΔt可知，由温度变化可以确定产生的热量多少，故玻璃管越细，变化幅度越大，实验现象越明显，故C错误； D．研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小；由图可知，将任一个电阻丝作为研究对象，通过移动变阻器的滑片可改变电路的电流大小，而控制通电时间相同，即可研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故D正确。故选D。 16．（24-25九年级上·浙江嘉兴·期末）如图为研究电流通过导体时产生热量的影响因素的实验，两个透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是（　　） A．图中装置研究的是电流产生的热量与电阻大小的关系 B．图中装置通电后能观察到管②中液面比管①中液面升得更快 C．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，可探究电流产生热量与电阻的关系 D．将右边容器上方的电阻丝放入右边容器内，可探究电流产生热量与电阻的关系 【答案】D 【解析】A．右侧两电阻串联后与左侧电阻并联接入电路，根据并联电路电流规律可知左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流，密封盒中的电阻是相同的，但电阻通过的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系，故A错误； B．由于左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流，在电阻相同的情况下，左侧盒中的电热多，因此通电后能观察到管②中液面比管①中液面升得更慢，故B错误； C．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，电阻不同，且通过盒中电阻丝的电流也是不同的，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误； D．将右边容器上方的电阻丝放入右边容器内，电阻不同，且通过容器中电阻丝的电流也是相同的，可探究电流产生热量与电阻的关系，故D正确。故选D。 17．（24-25九年级上·浙江绍兴·期末）如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的煤油和水，瓶中电阻丝的阻值分别为，且。当闭合开关S，通电一段时间后（液体均未沸腾，不计热损失，比热容）。下列判断正确的是（　　） A．三个烧瓶中的液体末温高低顺序为 B．三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为 C．比较A、B可粗略地探究电热的多少与电流大小有关 D．比较B、C可粗略地探究煤油和水的吸热能力 【答案】B 【解析】AB．三电阻串联，通过的电流和通电时间相同，RA=RC＜RB，根据Q=I2Rt，RB产生的热量最多，RA、RC产生的热量相等，故三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为根据Δt=，因液体的质量和初温均相等，而煤油的比热容最小，故tB＞tA＞tC故A错误，B正确； C． A、B两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，选择烧瓶A、B作为研究对象，可以粗略地探究电热的多少与电阻大小有关，故C错误； D．因RC＜RB，根据Q=I2Rt知两电阻产生热量不同，选择烧瓶B、C作为研究对象，不能粗略地探究物质的吸热能力，故D错误。故选B。 18．（24-25九年级上·浙江宁波·阶段检测）如图为探究“焦耳定律”的实验装置，将容器中的和电阻丝串联在电路中，两个透明容器中密封着等量空气，初始时甲、乙U形管中液面高度相同。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，一段时间后，图中所示的甲、乙U形管中液面高度差符合实验结果 B．闭合开关后，通过电阻丝的电流大于通过电阻丝的电流 C．闭合开关后，要使液面上升更快，应将滑动变阻器滑片向左移动 D．该实验装置用于探究“通电导体产生的电热与电流的关系” 【答案】A 【解析】AB．据图可知，闭合开关，两电阻丝串联在同一电路中，根据串联电路中电流规律可知，两电阻丝的电流是相等的，且通电时间相同，根据可知，右侧密闭容器中的电阻大，产生的热量多，该实验中电阻丝产生热量的多少是由U形管液面的高度差来表示的，因此右侧U形管液面的高度差大，故A正确，B错误； C．闭合开关后，要使液面上升更快，即产生的热量更多，则可以将滑动变阻器滑片右左移动，使电路中电流变大，故C错误； D．该实验装置，电阻丝的阻值不同，电流相同，因此用于探究“通电导体产生的电热与电阻的关系”，故D错误。 故选A。 19．小柯同学要“探究电流产生的热量与哪些因素有关”，准备了如下器材：两个保温烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，温度计和阻值分别为R甲和R乙的电热丝，且R甲>R乙，如图所示。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、秒表各一个，电流表两块，开关、导线若干。关于此实验说法正确的是（　　） A．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，必须要将两电热丝串联在电路中 B．将其中一个电热丝接入电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 C．实验过程中通过加热时间长短反映电流通过电热丝产生热量的多少 D．电流通过电热丝R甲产生的热量一定比通过电热丝R乙产生的热量多 【答案】B 【解析】A．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，需控制电流和通电时间相同，串联电路各处电流相等，可以将两电热丝串联在电路中，也可以将R乙与滑动变阻器串联后与R甲并联接入电路，用两个电流表分别测量通过两电阻的电流，调节滑片使通过两电阻的电流相等，通过开关控制通电时间相同，故A错误； B．探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系需控制电阻和通电时间相同，改变通过电阻的电流，将其中一个电热丝接入电路中，通过调节滑动变阻器的滑片可改变通过电阻的电流，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故B正确； C．实验过程中通过温度计示数的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少，这是转换法，故C错误； D．根据Q=I2Rt分析可知在通过两电阻的电流和通电时间不确定时，电流电流通过电热丝R甲产生的热量不一定比通过电热丝R乙产生的热量多，故D错误。故选B。 20．如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　） A．该实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系 B．R1的电功率比R2的大 C．通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法 D．通电时间相同，右侧U形管中液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比R1多 【答案】B 【解析】A．由图可知，R1、 R2的电阻相同，右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串、并联电路电流特点可知，通过容器中两电阻的电流不同，通过R1电阻的电流大于通过R2电阻的电流，所以图中实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故A错误； B．根据公式可知，在电阻相同时，电流大的，电功率大，所以R1的电功率比R2的大，故B正确； C．电流通过导体产生的热量的多少不能直接观察，但容器中的空气会热胀冷缩，会使U形管液面高度差发生变化，采用了转换法，故C错误； D．根据焦耳定律可知，通电时间相同，电阻相同的情况下，R1电阻通过的电流大，R1电阻产生的热量多，左侧U形管中液面高度差较大，说明电流通过R1产生的热量比R2多，故D错误。故选B。 21．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 【解析】A．由知道，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，由焦耳定律知道，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．由图知道，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。 22．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，、为电热丝，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一挡，饮水机便处于保温状态。 (1)通电后，电热丝能够产生热量，其原理是 。 (2)当S接a时处于 状态（填“加热”或“保温”）。 (3)已知该饮水机加热时的电功率为550瓦，则加热1分钟消耗的电能为 焦。 【答案】(1)电流的热效应(2)保温(3)33000/ 【解析】（1）通电后，电热丝将电能转化为内能，利用的原理是电流的热效应。 （2）当S接a时，电阻、串联，电路中总电阻当S接b时，电阻、中只有接入电路。串联时电路中的总电阻更大，根据可知，此时电路总功率更小，此时处于保温状态。 （3）加热1分钟消耗的电能。 23．（25-26九年级下·浙江宁波·开学考试）如图所示，电源电压保持不变，为使电路安全，应将滑片P移至最 端（选填“左”或“右”）。闭合开关S，此时，电压表的示数为3V，电流表示数为0.3A，那么，定值电阻R的阻值为 Ω。如果通电100s，电流在电阻R上产生的热量是 J。 【答案】右 10 90 【解析】[1]由图可知电阻与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，为了保护电路，变阻器的滑片移动到阻值最大处，即将滑片P移至最右端。定值电阻R的阻值通电100s，电流在电阻R上产生的热量。 24．（26-27九年级上·浙江·课后作业）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，R2=20Ω。只闭合开关S时，通电1min后电阻R1产生的热量为__J；同时闭合开关S、S1时，则通电1min后电阻R2产生的热量为____J。 【答案】72 108 【解析】由图可知，只闭合开关S时，只有R1通电，先由欧姆定律计算R1的电流，，通电1min电阻R1产生的热量：。同时闭合开关S、S1时，R1与R2并联，由欧姆定律计算R2的电流，，通电1min电阻R2产生的热量：。 25．（25-26九年级下·浙江杭州·阶段检测）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 。 【答案】热效应 50J 换用阻值更小的发热电阻/提高电源电压 【解析】电流通过导体时电能转化为内能，导体发热，叫做电流的热效应。封口机靠电阻发热熔化塑料，利用热效应。闭合开关，2s内电阻产生的热量为根据公式可知，要相同时间产生更多热量、温度更高，有两种思路：减小发热电阻R的阻值；提高电源电压。 26．（24-25九年级上·浙江金华·阶段检测）如图所示为探究电流通过导体产生的热量与 关系的实验装置，实验中用U形管内液面的 来反映导体产生热量的多少。通电一段时间后，容器 （填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。 【答案】电流 高度差 甲 【解析】由本实验装置，甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，通过甲内电阻丝的电流大于乙内电阻丝的电流，根据控制变量法，探究产生热量与电流。本实验利用转换法，观察U形管内液面高度差，可反映产生热量多少，高度差越大，产生热量越多。甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据焦耳定律可知，甲内电阻丝产生热量多。 27．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】（1）甲、乙 串联（2）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）B 【解析】（1）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）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）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。 28．（25-26九年级上·浙江绍兴·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。 【答案】(1)AC(2)大(3)串联(4)加热时间 【解析】（1）A．用温度计示数的变化来反映电阻产生热量的多少，采用了转换法，故A符合题意； B．该实验是真实电路实验，不属于模拟实验，故B不符合题意； C．探究电流大小的影响时控制电阻和通电时间相同，只改变电流，采用了控制变量法，故C符合题意； D．实验中没有用效果相同的事物相互替代，不属于等效替代法，故D不符合题意。故选AC。 （2）两次实验中电阻均为10Ω、通电时间均为30s，电流由0.3A增大到0.6A时，温度升高量由1.5℃增大到6.0℃，说明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）探究电流产生的热量与电阻的关系时，应控制通过两电阻的电流和通电时间相同。将两电阻串联时，通过它们的电流相同，因此应选择串联。 （4）图乙A烧瓶与图甲中的电阻阻值相同，并联后两端电压相同，因此两电阻的加热功率相同。加热功率一定时，加热时间越长，水或煤油吸收的热量越多，所以可用加热时间来体现吸热多少。 29．（25-26九年级上·浙江台州·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 。 【答案】(1)空气膨胀更明显(2)乙、丙(3)通过导体的电流一定时，导体电阻越大，电流产生的热量越多(4)大 【解析】（1）相同热量下空气的体积变化更显著，能让U形管的液面高度差变化更快、更明显，便于实验观察。 （2）探究电热与电流的关系时，需要控制导体电阻、通电时间相同，改变电流大小。乙和丙的容器内电阻都是10Ω，且丙容器外并联了R4分流，使得通过R2、R3的电流不同，符合实验控制变量的要求。 （3）甲乙装置中R1=5Ω、R2=10Ω，二者串联，所以电流和通电时间完全相同，电阻更大的乙对应U形管液面差更大，可以得出相同时间内，通过导体的电流一定时，导体电阻越大，电流产生的热量越多。 （4）原本R3和R4都是10Ω，替换为20Ω的R5后，丙容器外并联支路的总电阻变大，整个电路的总电阻随之变大，干路电流变小；但并联部分的分压会变大，也就是R3两端的电压变大，由焦耳定律公式可知通过R3的电流会变大，相同时间内R3产生的热量变多，因此丙的U形管高度差变大。 30．（25-26九年级上·浙江台州·期末）如图是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置图： (1)为了使实验现象更明显，应选择相对 （选填“较粗”或“较细”）玻璃管； (2)闭合开关前，如上图中滑动变阻器的滑片应该处于 端（填“左”或“右”）； (3)探究电流产生的热量与电阻大小的关系，应对比 ； (4)在探究电流产生的热量与电流大小的关系时，为了节约时间，没有将玻璃管内液面降回实验前的位置，你是否赞同，并说明理由 。 【答案】(1)较细(2)右(3)同一时刻，甲乙烧瓶中玻璃管内液面高度(4)不赞同，没有控制液体初始液面相同，存在多个变量 【解析】（1）实验通过玻璃管内液面的上升幅度来反映电流产生热量的多少，利用了转换法。在瓶内气体受热膨胀体积变化量相同时，玻璃管越细，液面上升的高度就越大，实验现象越明显，因此选较细的玻璃管。 （2）闭合开关前，滑动变阻器需要调到最大阻值处，起到保护电路的作用。图中滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电路的电阻丝长度变长、电阻变大，因此滑片应处于右端。 （3）探究电流产生的热量与电阻大小的关系时，需要控制电流大小和通电时间相同，改变电阻阻值。图中甲、乙两个烧瓶内的电阻丝串联，满足电流、通电时间一致、电阻不同的条件，因此通过对比两者玻璃管的液面上升高度，就能比较不同电阻产生的热量多少。 （4）探究热量与电流大小的关系时，需要通过液面相对于初始位置的上升高度差来反映产生热量的多少。如果不将液面降回实验前的初始位置，两次实验的起始液面基准不一致，无法准确测量液面的变化量，不能可靠对比不同电流下产生的热量差异，会干扰实验结论的得出，因此不赞同该做法。 31．（25-26九年级上·浙江杭州·期末）为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，小科进行了如下实验： 实验1：组装如图甲所示装置（气密性良好），并接到电压恒为6V的电源上，通电1分钟。其中密封容器A、B中各有一段10Ω的电阻丝、等量的空气，容器顶端各连通一个装水的U形管（管内封闭等量的空气且水面相平），R是与B中电阻丝并联的10Ω的定值电阻。 实验2：断开实验1中电路，R放入封闭容器B中，仍与B中电阻丝并联，如图乙所示。待装置冷却后，再次通电1分钟。 (1)小科进行实验1是为了探究电流通过导体产生的热量与 是否有关。 (2)在实验2中，小科发现与B连通的U形管液面高度比A小。小科得出的实验结论应为 。 (3)为了实现在相同实验时间内获得更明显的高度差，小科可以做如下哪个改进 。 A．选用更细的U形管 B．向密封容器中注水 【答案】(1)电流(2)在电阻和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多(3)A 【解析】（1）实验1中，容器A内电阻丝串联在电路中，容器B内电阻丝与定值电阻R并联，两容器内电阻丝的电阻均为10Ω，通电时间相同，由串并联电路电流的规律可知通过A、B容器内电阻丝的电流不同，因此实验1的目的是探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关。 （2）实验2中，容器B内两电阻丝并联后的总电阻小于容器A内电阻丝的电阻，通过两个容器内电阻丝的电流相等，发现与B连通的U形管液面高度比A小，说明A容器内电阻丝产生的热量更多，因此结论为：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。 （3）选用更细的U形管，相同体积的空气膨胀时，液面高度差会更明显，便于观察；向密封容器中注水，空气体积减小，受热膨胀时体积变化不明显，液面高度差会变小，故选A。 32．（24-25九年级上·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 【解析】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。 33．（25-26九年级上·浙江湖州·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，给电动机施加外力使其减慢转速，发现示数减小，示数增大。维持示数不变，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，而不是。请结合实验情景，说说小明这样认为的理由 。 【答案】(1)A(2)C(3)保证通过两个电动机的电流相等，控制电流相同 根据表中数据，在误差允许的范围内，电阻产生热量与电压无关 【解析】（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，综上分析可知，A符合题意，BCD不符合题意。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。 （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而不是的理由：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。根据表中数据，在误差允许的范围内，电阻产生热量与电压无关。因此电热只能用计算，不能用。 34．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）如图甲是小虞家新购的多功能电热器，其内部电路图如图乙所示，和是电热丝，通过旋转挡位旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现高、低温挡位的切换。若，电热器在低温挡工作时电功率为1100 W，电源电压恒为220 V。 (1)电暖器是利用 原理工作的。 (2)电暖器低温挡工作时，开关应处于 位置（填“1、2”“2、3”或“3、4”）。 (3)电阻的阻值为 Ω。 (4)在额定电压下，使用高温挡工作3 h，电加热器产生的热量是多少？ 【答案】(1)电流热效应(2)2、3(3)44(4)9.9 kW∙h 【解析】（1）电暖器工作时将电能转化为内能，是利用电流热效应原理工作的。 （2）根据电功率公式，电源电压不变时，电路总电阻越大，功率越小，对应低温挡。开关接1、2时，电路为断路，不工作；开关接2、3时，只有电阻接入电路；开关接3、4时，和并联，总电阻小于任意一个分电阻。由题意可知，，因此接2、3时电路电阻最大，功率最小，为低温挡。 （3）低温挡只有工作，由题意可知，电阻的阻值 （4）由题意可知，R1的阻值 高温挡为、并联，的功率 高温挡总功率 额定电压下电热器将电能全部转化为热量，工作3 h产生的热量 。 35．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温档和低温档的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求： （1）电热丝加热时，把电能转化为 ； （2）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温档”或“低温档”）； （3）电阻丝R1的阻值； （4）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量是多少？ 【答案】（1）内能 （2）高温档 （3）48.4欧 （4）23760000焦耳 【解析】（1）电热丝加热时，消耗电能，将电能转化为内能。 （2）当开关S1、S2均闭合时，电路为两电阻丝并联，此时电路中的电阻最小，由可知，电功率最大，则为高温档。 （3）当只闭合开关S2时，电路为电阻丝R1单独工作，为低温档，则电阻丝R1的阻值为 （4）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量为 答：（1）电热丝加热时，把电能转化为内能； （2）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于高温档； （3）电阻丝R1的阻值为48.4欧； （4）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热器产生的热量是23760000焦耳。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $