2023年中考物理二轮复习专题训练10 探究影响电热的因素

这是一份2023年中考物理二轮复习专题训练10 探究影响电热的因素，共32页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

专题10探究影响电热的因素
一、选择题
1．如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　）

A．图示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．通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法
C．R1的电功率比R2的大
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
2．用如图所示的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说不正确的是（　　）

A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B．闭合开关后，装R2电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C．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
D．该实验采用的是转换法和控制变量法
3．如图所示是研究焦耳定律实验装置中的部分电路．两瓶中的电阻丝是串联的，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值．比较通电后两根电阻丝两端的电压U 甲、U 乙．以及它们在相同时间内产生的热量Q甲、Q乙，以下关系式中正确的是 (　　)

A．U甲= U 乙，Q甲= Q乙 B．U甲< U 乙，Q甲> Q乙
C．U甲< U 乙，Q甲< Q乙 D．U甲>U 乙，Q甲< Q
4．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，下列说法不正确的是（　　）

A．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
B．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”
C．图乙实验通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更多
D．通电后，透明容器中电阻丝内能增大和空气内能增大的方式是相同的
5．如图，是小聪设计的探究“电流热效应与什么因素有关”实物电路，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等初温相同的煤油，电阻丝R1＞R2.下列说法中不正确的是（　　）

A．该装置即可探究电流热效应与电阻的关系，又可探究与电流的关系
B．实验中，采用了电阻丝产生热量多少转换为温度计示数的高低
C．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
D．只需将某一个烧瓶中的煤油换成等质量的水，便可探究煤油和水的吸热能力
6．图为探究焦耳定律的实验装置。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了密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2闭合开关后（　　）

A．通过R1的电流大于R2的电流
B．甲管中液面上升比乙慢
C．该实验装置可探究电热与电流的关系
D．要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
7．下图是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。关于该装置，下列说法正确的是（　　）

A．可探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系
B．可探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系
C．若要探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系，R3的阻值必须是5Ω
D．若将R1换成10Ω的电阻，可探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系
8．如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（　　）

A．本次探究实验中没用到控制变量法。
B．通电后，甲图中A，B电阻产生的热量之比是1：2
C．为了探究电热与电阻的关系，应该选择乙实验
D．通电时间相同时，甲装置中左边U形管的高度差更大
9．探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验如题图所示，两个透明容器中密封着等质量的空气，下列说法正确的是（　　）

A．U形管内液面高度变化是由管中液体热胀冷缩引起的
B．图甲是探究电流产生的热量与电阻关系的实验
C．图乙中通电一段时间后右边U形管内液面高度差比左边小
D．图甲中通电一段时间后左、右两个容器内电阻丝产生的热量之比为4∶1
10．如图小明探究电流通过导体产生热量的影响因素，初始U形细管中各液面高度相平，容器中有等量空气且密闭良好，R1＝R2＝R3，A、B接入电路中，则（　　）

A．通过R1和R2电流相等
B．右侧U形管中液面高度差较大
C．容器中电阻发热多的一侧U形管中液面高度差大
D．实验不能证明电流是产生热量的影响因素
二、填空题
11．如图所示的两个透明容器中密封着等量的空气，通电一定时间后，发现右侧U形管液面高度差更大，表明在通电时间和　 　相同的情况下，　 　越大，产生的热量越多。

12．如图所示，烧瓶里装有质量和初温都相同的煤油，两电阻丝的阻值不同。闭合开关，通过两电阻丝的电流　 　，两电阻丝产生的热量　 　（均填“相等”或“不相等”）。如果将某一烧瓶里的煤油换成0.2kg的水，温度升高5℃，水吸收的热量是　 　J。

13．如图所示，甲乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后　 　（选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明：电流通过导体产生的热量跟　 　（选填“电流”或“电阻”）的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是　 　J。

14．如图所示是“探究通电导体产生的热量与　 　大小关系”的实验装置。电源电压为且保持不变，将滑动变阻器滑片移至最右端，在内电流通过电阻丝产生的热量为　 　。

15．用如图所示的装置探究电流产生的热量与　 　的关系。通电2min，　 　（填“左”或“右”）侧U形管液面高度变化更大，电阻R1与R2产生的热量之比为　 　。

16．如图所示是“探究电镜通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。若探究电流通过导体产生热量与电流的关系，实验前应选择　 　（选填“甲” 或“乙”）裝置。如果甲裝置中通过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。

17．小明利用图所示的实验装置进行实验。已知定值电阻R1=R2=R3=10Ω，经过相同的时间，左边U形管液面高度差比右边U形管液面高度差　 　（选填“大”或“小”）；若通过R1的电流为1A，通电时间为20s，则R2产生的电热为　 　J。该装置探究的是电阻产生的热量与　 　的关系。

18．探究电流热效应与电阻关系的实验中，在两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，并用阻值不同的电阻（R甲c酒精>c煤油，为了缩短实验时间，实验前应在相同的两只烧瓶内装入　 　相等的　 　；
（2）在这个实验中，电流产生的热量的多少，是通过　 　体现出来的；
（3）实验时，先闭合开关，然后移动滑动变阻器的滑片到某一适当位置处并保持不变，再进行观察。图中的电阻丝R甲，R乙串联接到电路中是保证　 　相同，本实验装置是用来探究电流产生的热量与　 　是否有关，设计电路时应使R甲，R乙的阻值　 　（选填相同或不同）；
（4）完成了上述实验后，继续向左移动滑动变阻器的滑片P可观察到两支温度计的示数都比原来上升得　 　（选填快或慢）。说明在电阻和通电时间都相同的情况下，　 　越大，电流通过电阻丝产生的热量就越多。
24．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。

（1）本实验从能量转化的角度分析，是在探究电能转化为　 　能的规律；
（2）利用甲装置可探究电流产生的热量与　 　（选填“电流”或“电阻”）的关系，通电一段时间后，与　 　（选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大；
（3）通过观察乙装置，　 　（选填“左”或“右”）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　 　，导体产生的热量越多。该装置　 　（选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”；
（4）【拓展】乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流　 　（选填“相等”或“不相等”），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”）。25．小刘同学学习了焦耳定律后找来两根相同的电阻丝，用如图所示装置探究甲、乙两种液体的吸热能力。

物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
液体甲
200
10
5
60
液体乙
200
10
5
50
（1）实验中，应取　 　（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体进行实验；
（2）实验中，不能直接测量到液体吸收热量的多少，本实验采用_________（选填序号）间接反映液体吸收热量的多少；
A．通电时间 B．温度计示数的变化
（3）表中是小刘同学做的某次实验数据，分析可知，　 　（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强；液体甲和液体乙的比热容之比为　 　；
（4）若在甲、乙两瓶中装入初温、质量均相同的水，使甲、乙两电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与　 　的关系。
26．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。

（1）实验中，电阻丝产生热量的多少可通过　 　来判断，下列实验中也运用了这种研究问题方法的是　 　（填序号）；
①探究动能大小与哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）甲装置通电一段时间后，　 　（填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量多；
（3）乙装置可探究电流产生的热量与　 　的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流　 　。将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在　 　（填“左”或“右”）侧容器中产生的热量较多；
（4）当家庭电路中的导线接触不良时，有时会产生高温，容易成火灾，图　 　（选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。
27．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图所示的实验器材，其中R1>R2。

实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系：
（1）电路中电阻丝的串联连接是为了控制　 　；则电阻丝放出热量的多少，可以通过　 　来进行判断；
（2）闭合开关，经过一定时间，　 　（选填“A”或“B”）瓶中煤油升高的温度多一些。（实验中A和B瓶中煤油升高温度分别为Δt1、Δt2 ）
（3）实验二：探究电流产生的热量与电流的关系：
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一的电流的2倍，且通电时间相同。由得到的实验现象，可以发现：用电阻丝R1（或R2）加热的煤油，温度升高温度 （或）　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）2Δt1（或2Δt2）。说明电流产生的热量与电流　 　正比例关系（选填“成”或“不成”）；
（4）你认为做这个实验产生误差的主要原因　 　。


答案与解析
一、选择题
1．如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　）

A．图示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．通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法
C．R1的电功率比R2的大
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】C
【解析】A．右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知，通过瓶中两电阻的电流不同，通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，A不符合题意；
B．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但烧瓶中的空气会热胀冷缩，会使的U形管液面高度差发生变化，据此来判定放热多少，这种研究方法叫转换法，B不符合题意；
C．根据 可知，R1的电功率比R2的大，C符合题意；
D．根据焦耳定律 可知，通电时间相同左侧电阻产生的热量较多，D不符合题意。
故答案为：C。
2．用如图所示的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说不正确的是（　　）

A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B．闭合开关后，装R2电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C．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
D．该实验采用的是转换法和控制变量法
【答案】A
【解析】A．由图可知，两电阻丝串联，电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，A错误，符合题意；
B．由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，由于R1＜R2，故R2放出的热量多，温度计示数升的高，B正确，不符合题意；
C．通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数的变化来判断电流产生的热量的多少，C正确，不符合题意；
D．该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，控制电流和通电时间相同，用到了控制变量法，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，用到了转换法，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
3．如图所示是研究焦耳定律实验装置中的部分电路．两瓶中的电阻丝是串联的，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值．比较通电后两根电阻丝两端的电压U 甲、U 乙．以及它们在相同时间内产生的热量Q甲、Q乙，以下关系式中正确的是 (　　)

A．U甲= U 乙，Q甲= Q乙 B．U甲< U 乙，Q甲> Q乙
C．U甲< U 乙，Q甲< Q乙 D．U甲>U 乙，Q甲< Q
【答案】C
【解析】由于两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等，由题意知： ，由U=IR知： ；由焦耳定律Q=I2Rt知： ；
故答案为：C。
4．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，下列说法不正确的是（　　）

A．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
B．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”
C．图乙实验通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更多
D．通电后，透明容器中电阻丝内能增大和空气内能增大的方式是相同的
【答案】D
【解析】A．图乙中左右两个容器中电阻大小都是5Ω，左边电阻在干路上，右边电阻在支路上，两个电阻中的电流大小不同，所以，可以探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系，A正确，不符合题意；
B．图甲中两电阻串联，电阻不同，电流相同， 10Ω电阻产生的热量更多，电炉丝与和它相连的导线，也是电阻不同，电流相同，电炉丝电阻更大，产生的热量更多，B正确，不符合题意；
C．图乙中，电阻相同，左侧容器电阻中通过的电流更大，根据公式Q=I2Rt可知，左侧容器中电阻产生的热量更多，C正确，不符合题意；
D．透明容器中电阻丝内能增大是电流做功，电能转化为内能，是能量的转化，空气内能增大是热传递，是能量的转移，D错误，符合题意。
故答案为：D。
5．如图，是小聪设计的探究“电流热效应与什么因素有关”实物电路，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等初温相同的煤油，电阻丝R1＞R2.下列说法中不正确的是（　　）

A．该装置即可探究电流热效应与电阻的关系，又可探究与电流的关系
B．实验中，采用了电阻丝产生热量多少转换为温度计示数的高低
C．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
D．只需将某一个烧瓶中的煤油换成等质量的水，便可探究煤油和水的吸热能力
【答案】D
【解析】A．该装置中两电阻丝串联，且电阻丝R1＞R2.，通过两电阻丝的电流相等，通电时间也相同，所以，即可探究电流热效应与电阻的关系；若将其中任一电阻丝作为研究对象，通过变阻可改变电路的电流大小，控制通电时间相同，则又可探究与电流的关系，A正确，不符合题意；
B．根据转换法，实验中，采用了电阻丝产生热量多少转换为温度计示数的高低，B正确，不符合题意；
C．电阻丝R1＞R2.，通过两电阻丝的电流相等，通电时间也相同，由Q=I2Rt知道，闭合开关后，装R1 电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快，C正确，不符合题意；
D．因电阻丝R1＞R2.，由Q=I2Rt知道，在相同时间内两电阻丝吸热不同，所以，无法探究煤油和水的吸热能力，D错误，符合题意。
故答案为：D。
6．图为探究焦耳定律的实验装置。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了密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2闭合开关后（　　）

A．通过R1的电流大于R2的电流
B．甲管中液面上升比乙慢
C．该实验装置可探究电热与电流的关系
D．要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
【答案】B
【解析】A．由图可知，R1、R2串联在电路，根据串联电流规律，通过R1的电流等于R2的电流，A不符合题意；
B．根据焦耳定律
R1的电流等于R2的电流，R1的电阻小于R2的电流，则
本实验中用U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量多少，则甲管中液面上升比乙慢，B符合题意；
C．要探究电热与电流的关系，需控制电阻和通电时间相同，电流不同，本实验中可以通过调节滑片位置来改变电流，但无计时工具来控制通电时间相同，C不符合题意；
D．如图所示，滑动变阻器接入左上和右下接线柱，即接入电阻丝右端在电路中，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向右移动，使接入电路电阻丝电阻减小，D不符合题意。
故答案为：B。
7．下图是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。关于该装置，下列说法正确的是（　　）

A．可探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系
B．可探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系
C．若要探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系，R3的阻值必须是5Ω
D．若将R1换成10Ω的电阻，可探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系
【答案】B
【解析】A．容器中两加热电阻相等，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系，A不符合题意；
B．只观察一侧容器，通电时间越长，U型管内液面高度差越大，说明电阻产生的热量与通电时间有关，B符合题意；
C．R3不一定是5Ω，R3可以是任何阻值的电阻，都满足流过R1的电流大于流过R2的电流，从而可以探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系，C不符合题意；
D．若R1=10Ω，则R1不等于R2，流过R1的电流不等于流过R2的电流，没有控制电流大小不变，所以无法探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，D不符合题意。
故答案为：B。
8．如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（　　）

A．本次探究实验中没用到控制变量法。
B．通电后，甲图中A，B电阻产生的热量之比是1：2
C．为了探究电热与电阻的关系，应该选择乙实验
D．通电时间相同时，甲装置中左边U形管的高度差更大
【答案】B
【解析】A．甲探究电流产生热量与电阻关系中，控制了电流和通电时间相同；乙探究电流产生热量与电流关系中，控制了电阻和通电时间相同，实验中用到了控制变量法，A不符合题意；
B．由图甲知道，两电阻串联，左侧电流I左等于右侧电阻丝电流， 由Q=I2Rt知道，甲图中A、B电阻产生的热量之比是1：2，B符合题意；
C．乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以，研究电流产生的热量与电流的关系，C不符合题意；
D．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt知道，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，甲装置中右边U形管的高度差更大，D不符合题意。
故答案为：B。
9．探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验如题图所示，两个透明容器中密封着等质量的空气，下列说法正确的是（　　）

A．U形管内液面高度变化是由管中液体热胀冷缩引起的
B．图甲是探究电流产生的热量与电阻关系的实验
C．图乙中通电一段时间后右边U形管内液面高度差比左边小
D．图甲中通电一段时间后左、右两个容器内电阻丝产生的热量之比为4∶1
【答案】D
【解析】A．电流产生的热量不能用眼睛直接观察，对密封容器中空气加热，引起U形管中液面变化，通过液面高度差的变化来反映，是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少，A不符合题意；
B．图甲中两个5Ω电阻并联后再与一个5Ω电阻串联，容器内电阻的阻值相同，由串并联电路电流的规律可知通过两个容器内电阻的电流不同，研究电流产生的热量与电流的关系，B不符合题意；
C．在乙装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流与通电时间相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，通电一段时间后右侧容器内电阻产生的热量较多，右边U形管内液面高度差比左边大，C不符合题意；
D．甲实验装置容器内电阻丝的阻值相同，右侧容器内电阻丝与容器外电阻丝并联，且容器内外的电阻丝的阻值相同，再与左侧电阻串联，由串并联电路电流的规律可知通过左侧电阻丝的电流与右侧容器内电阻丝的电流之比是2∶1，由Q=I2Rt可知通电一段时间后左、右两个容器内电阻丝产生的热量之比为
D符合题意。
故答案为：D。
10．如图小明探究电流通过导体产生热量的影响因素，初始U形细管中各液面高度相平，容器中有等量空气且密闭良好，R1＝R2＝R3，A、B接入电路中，则（　　）

A．通过R1和R2电流相等
B．右侧U形管中液面高度差较大
C．容器中电阻发热多的一侧U形管中液面高度差大
D．实验不能证明电流是产生热量的影响因素
【答案】C
【解析】A．R2和R3并联后与R1串联，由串并联电路电流的规律可知通过R1电流大于R2电流，A不符合题意；
B．因为R1和R2的阻值相等，通过R1电流大于R2电流，相同时间内，R1产生的热量比R2多，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度差大，B不符合题意；
C．容器内电阻产生的热量越多，密封容器中空气吸收的热量越多，一侧U形管中液面高度差越大，C符合题意；
D．此实验中R1、R2的电阻和通电时间相同，通过R1电流大于R2电流，R1产生的热量大于R2产生的热量，可以得到电阻和通电时间相同，电流越大，产生的热量越多，能证明电流是产生热量的影响因素，D不符合题意。
故答案为：C。
二、填空题
11．如图所示的两个透明容器中密封着等量的空气，通电一定时间后，发现右侧U形管液面高度差更大，表明在通电时间和　 　相同的情况下，　 　越大，产生的热量越多。

【答案】电流；电阻阻值
【解析】从图中可知，容器中的两个电阻串联，故通过两电阻的电流相等，图中右侧U形管内的液面高度差大，说明右侧容器中的电阻产生的热量多，故可以得出结论，通电时间和电流相等情况下，电阻越大产生的热量越多。
12．如图所示，烧瓶里装有质量和初温都相同的煤油，两电阻丝的阻值不同。闭合开关，通过两电阻丝的电流　 　，两电阻丝产生的热量　 　（均填“相等”或“不相等”）。如果将某一烧瓶里的煤油换成0.2kg的水，温度升高5℃，水吸收的热量是　 　J。

【答案】相等；不相等；4.2×103
【解析】由图可知，该电路为串联电路，两电阻丝串联接入电路中；因为在串联电路中电流处处相等，所以通过两电阻丝的电流是相等的。
在通电时间、电流相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以电流通过两电阻丝产生的热量是不相等的。
水吸收的热量为Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×5℃=4.2×103J
13．如图所示，甲乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后　 　（选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明：电流通过导体产生的热量跟　 　（选填“电流”或“电阻”）的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是　 　J。

【答案】甲；电阻；4
【解析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，由图可知，甲乙中的电阻串联在电路中，电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知电阻越大，产生的热量越多，所以甲中产生的热量多，U形管液面高度较大，即电流通过导体产生的热量跟电阻大小有关。
电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是
14．如图所示是“探究通电导体产生的热量与　 　大小关系”的实验装置。电源电压为且保持不变，将滑动变阻器滑片移至最右端，在内电流通过电阻丝产生的热量为　 　。

【答案】电阻；54
【解析】如图所示两个电阻大小不相等，处于串联状态，电流相同，所以是“探究通电导体产生的热量与电阻大小关系”的实验装置。
当滑动变阻器滑片移至最右端时，电路中只有两个电阻串联，电路中的电流为
在内电流通过电阻丝产生的热量为
15．用如图所示的装置探究电流产生的热量与　 　的关系。通电2min，　 　（填“左”或“右”）侧U形管液面高度变化更大，电阻R1与R2产生的热量之比为　 　。

【答案】电阻；右；1：2
【解析】如图所示的装置，大小不同的电阻串联在电路中，电流相同，探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系。
根据焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大产生热量越多，则右侧电阻产生的热量更多，右侧U形管液面高度变化更大。
根据焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，产生热量和电阻成正比，则
电阻R1与R2产生的热量之比为1∶2。
16．如图所示是“探究电镜通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。若探究电流通过导体产生热量与电流的关系，实验前应选择　 　（选填“甲” 或“乙”）裝置。如果甲裝置中通过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。

【答案】乙；216
【解析】探究电流通过导体产生热量与电流的关系，应保证在电阻相同、通电时间相同情况下，比较不同大小电流通过导体后产生热量的大小。乙装置中，浸在液体中的两个电阻阻值均为5Ω，且由于右侧浸在液体的5Ω电阻与另外一个5Ω电阻并联，同时与左侧浸在液体的5Ω电阻串联，故通过右侧浸在液体的5Ω电阻的电流要大于左侧浸在液体的5Ω电阻串联，进而可以在电阻相同、通电时间相同情况下，比较不同大小电流通过导体后产生热量的大小。
根据焦耳定律可知，甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是
17．小明利用图所示的实验装置进行实验。已知定值电阻R1=R2=R3=10Ω，经过相同的时间，左边U形管液面高度差比右边U形管液面高度差　 　（选填“大”或“小”）；若通过R1的电流为1A，通电时间为20s，则R2产生的电热为　 　J。该装置探究的是电阻产生的热量与　 　的关系。

【答案】大；50；电流大小
【解析】（1）由图可知，R2与R3并联后与R1串联，所以通过R1的电流大于通过R2的电流，电阻相等，通电时间相等，根据Q=I2Rt可知，所左边电热丝产生的热量大于右边电热丝产生的热量，即左边U形管液面高度差比右边U形管液面高度差大。
（2）R2与R3并联，且R2=R3，根据并联电路的电压特点和欧姆定律知，I2=I3，根据串联和并联电路的电流特点可知I1=I2+I3=2I2
所以通过R2的电流为
电阻R2产生的热量为Q2=I22R2t=(0.5A)2×10Ω×20s=50J
（3）该装置中，R1和R2的电阻相同，通过R1和R2的电流不同，通电时间相同，探究的是电阻产生的热量与电流大小的关系。
18．探究电流热效应与电阻关系的实验中，在两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，并用阻值不同的电阻（R甲c酒精>c煤油，为了缩短实验时间，实验前应在相同的两只烧瓶内装入　 　相等的　 　；
（2）在这个实验中，电流产生的热量的多少，是通过　 　体现出来的；
（3）实验时，先闭合开关，然后移动滑动变阻器的滑片到某一适当位置处并保持不变，再进行观察。图中的电阻丝R甲，R乙串联接到电路中是保证　 　相同，本实验装置是用来探究电流产生的热量与　 　是否有关，设计电路时应使R甲，R乙的阻值　 　（选填相同或不同）；
（4）完成了上述实验后，继续向左移动滑动变阻器的滑片P可观察到两支温度计的示数都比原来上升得　 　（选填快或慢）。说明在电阻和通电时间都相同的情况下，　 　越大，电流通过电阻丝产生的热量就越多。
【答案】（1）质量；煤油
（2）温度计的示数变化
（3）通过电阻的电流和通电时间；电阻的大小；不同
（4）快；电流
【解析】（1）根据Q吸=cmΔt可知，液体吸收的热量和质量一定时，液体的比热容越小，升温越快，可以节省实验时间，所以应在相同的两只烧瓶内装入质量相等的比热容最小的煤油。
（2）电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来显示的，用到转换法。
（3）根据控制变量法，图中将两个电阻丝串联，通过两个电阻丝的电流和通电时间相同，两个电阻丝的电阻不同，用来探究电流产生的热量与电阻是否有关。
（4）向左移动滑动变阻器的滑片P，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，可观察到两支温度计的示数都比原来上升得快；说明在电阻和通电时间都相同的情况下，电流越大，电流通过电阻丝产生的热量就越多。
24．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。

（1）本实验从能量转化的角度分析，是在探究电能转化为　 　能的规律；
（2）利用甲装置可探究电流产生的热量与　 　（选填“电流”或“电阻”）的关系，通电一段时间后，与　 　（选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大；
（3）通过观察乙装置，　 　（选填“左”或“右”）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　 　，导体产生的热量越多。该装置　 　（选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”；
（4）【拓展】乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流　 　（选填“相等”或“不相等”），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”）。
【答案】（1）内
（2）电阻；右
（3）左；大；不能
（4）不相等；更小的
【解析】（1）电流做功的过程就是电能转化其它形式能的过程，探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关，本实验从能量转化的角度分析，是在探究电能转化为内能的规律。
（2）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；电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，因此是采用了转换法。甲图中两电阻丝串联，通过两电阻丝的电流及通电时间相同，右侧容器内电阻丝阻值较大，故甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。
通电一段时间后，根据Q=I2Rt可知，右侧容器内电热丝的电阻较大，电流通过其产生的热量较多，根据转换法，与右侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。
（3）乙图中，R2、R3并联后与R1串联，根据串联电路和并联电路电流的规律可知，通过右侧容器内电阻丝R2的电流小于通过左侧容器内R1的电流，而R2= R1，通电时间相等，根据Q=I²Rt可知，左侧容器电热丝R1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，导体产生的热量越多。
电炉丝与导线串联，通过电炉丝与导线的电流和通电时间相等，而电炉丝的电阻比导线大得多，根据Q=I²Rt可知，电炉丝产生的热量多，故电炉丝热得发红，因此该装置不能解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
根据串联和并联电路电流特点可知，乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等。
为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，由并联电路电压的规律及欧姆定律可知，这样通过R3的电流更大，通过R2的电流更小，实验现象更明显。
25．小刘同学学习了焦耳定律后找来两根相同的电阻丝，用如图所示装置探究甲、乙两种液体的吸热能力。

物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
液体甲
200
10
5
60
液体乙
200
10
5
50
（1）实验中，应取　 　（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体进行实验；
（2）实验中，不能直接测量到液体吸收热量的多少，本实验采用_________（选填序号）间接反映液体吸收热量的多少；
A．通电时间 B．温度计示数的变化
（3）表中是小刘同学做的某次实验数据，分析可知，　 　（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强；液体甲和液体乙的比热容之比为　 　；
（4）若在甲、乙两瓶中装入初温、质量均相同的水，使甲、乙两电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与　 　的关系。
【答案】（1）质量
（2）A
（3）乙；4∶5
（4）电阻
【解析】（1）探究甲、乙两种液体的吸热能力，应控制质量保持不变，即取质量相等的甲乙两种液体进行实验。
（2）实验中通电加热时间的长短来判断吸热的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多，故答案为：A。
（3）由表中实验数据可知，相同质量的液体加热相同的时间，吸收相等的热量，液体乙升高的温度低，液体乙的吸热能力强。
由Q吸=cmΔt可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度与比热容成反比，所以液体甲和液体乙的比热容之比c甲∶c乙=Δt乙∶Δt甲=(50℃-10℃)∶(60℃-10℃)=4∶5
（4）由图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，电阻丝的阻值不同，故该装置可以探究电热和电阻的关系。
26．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。

（1）实验中，电阻丝产生热量的多少可通过　 　来判断，下列实验中也运用了这种研究问题方法的是　 　（填序号）；
①探究动能大小与哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）甲装置通电一段时间后，　 　（填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量多；
（3）乙装置可探究电流产生的热量与　 　的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流　 　。将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在　 　（填“左”或“右”）侧容器中产生的热量较多；
（4）当家庭电路中的导线接触不良时，有时会产生高温，容易成火灾，图　 　（选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。
【答案】（1）U形管两边液面的高度差；①
（2）左
（3）电流；不同；左
（4）甲
【解析】（1）电阻丝产生热量的多少无法直接观察，实验中通过U形管两边液面的高度差来判断，用到转换法。①探究动能大小与哪些因素有关实验中采用转换法，动能大小通过被撞击的木块的距离的远近来判断，故①符合题意；
②探究杠杆的平衡条件，杠杆平衡与否可以直接观察，没有用到转换法，故②不符合题意。
故答案为：①。
（2）由图甲得，左容器内电阻丝与右容器内电阻丝串联，电流相同，通电时间相同，左侧容器内电阻丝电阻较大，产生热量较多。
（3）由图乙得，右侧容器内15Ω的电阻丝R2与容器外15Ω的电阻丝R3并联后，再与左侧容器内15Ω的电阻丝R1串联，左右两侧容器内电阻丝电阻相同，通电时间相同，左侧容器内电阻丝R1的电流等于右侧容器内电阻丝R2与容器外电阻丝R3的电流之和，即左侧容器内电阻丝的电流与右侧容器内电阻丝的电流不同，该装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系。
并联电路起到分流作用，电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流不同。
左右两侧容器内电阻丝电阻大小相同，左侧容器内电阻丝的电流大于右侧容器内电阻丝的电流，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在左侧容器中产生的热量较多。
（4）当家庭电路中的导线接触不良时，接触电阻较大，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，故有时会产生高温，容易成火灾，图甲的实验结论可以用来解释这种现象。
27．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图所示的实验器材，其中R1>R2。

实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系：
（1）电路中电阻丝的串联连接是为了控制　 　；则电阻丝放出热量的多少，可以通过　 　来进行判断；
（2）闭合开关，经过一定时间，　 　（选填“A”或“B”）瓶中煤油升高的温度多一些。（实验中A和B瓶中煤油升高温度分别为Δt1、Δt2 ）
（3）实验二：探究电流产生的热量与电流的关系：
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一的电流的2倍，且通电时间相同。由得到的实验现象，可以发现：用电阻丝R1（或R2）加热的煤油，温度升高温度 （或）　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）2Δt1（或2Δt2）。说明电流产生的热量与电流　 　正比例关系（选填“成”或“不成”）；
（4）你认为做这个实验产生误差的主要原因　 　。
【答案】（1）电流相等；温度计升高的示数
（2）A
（3）大于；不成
（4）有热量损失
【解析】（1）电流产生热量与电流大小和电阻大小有关，所以在探究电流产生的热量与电阻的关系实验中，需要将电阻丝串联，控制通过电阻丝的电流相等。
实验中通过电阻丝产生的热对液体加热，液体温度升高的越多，即温度计示数升高得越多，表明电阻丝产生的热量越多。
（2）通过两电阻丝的电流相等，R1>R2，闭合开关，经过相同时间后，电阻R1产生的热量比电阻R2产生的热量多，所以A瓶中煤油升高的温度多一些。
（3）由焦耳定律可知电阻丝产生的热量为，如果电流增加为原来的2倍，通电时间相同，则电阻丝产生的热量为原来的4倍。如果忽略热量损失，即电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，由可知煤油升高的温度变为原来的4倍，即

所以


电流通过电阻丝产生的热量为，所以电流产生的热量与电流不成正比，与电流平方成正比。
（4）在该实验中，电阻丝产生的热量被煤油吸收，同时煤油也在向空气放热，电阻产生的热量并没有完全被煤油吸收，所以实验二中的定量关系无法通过该实验得出，只能得到在通电时间相同时，电流越大，电阻越大，产生的热量越多的定性关系。