2024年中考物理三轮复习实验专题电学（探究电流产生的热量的影响因素）含答案

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1．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置， 两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察U形管内的液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少，下面实验中没有用到该实验方法的是( )
A．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
B．探究导体电阻的影响因素
（2）如图甲所示，连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多；
（3）图中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器，图乙中R2与R3 并联，目的是使通过R1与R2 的 不同；
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U 形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，经分析，电路存在故障，其故障是 。
2．在探究影响电流热效应因素的活动中，小明用电阻分别为和的两段电阻丝，研究电流的大小、电阻和时间对产生热量的影响。
（1）实验中应将这两段电阻丝分别浸没在 和初温都相同两瓶煤油中；
（2）实验中通过 来比较电阻丝产生的热量的多少；
（3）如图所示，将两段电阻丝串联后接入电路，这是探究 对产生热量的影响。工作一段时间后， （A/B）瓶中温度计示数高；
（4）研究电流大小对产生热量的影响时，小明将和并联后接入电路，工作相同时间。此过程中，通过电流大的电阻是 ，产生热量多的电阻是 。小明的这一做法可行吗？说明你的理由。答： （可行/不可行）理由： 。
3．小明和小刚探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装有液体的U形管。
（1）小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列现象支持他的猜想的是( )；
A．接线板上同时接入的用电器越多，导线越容易发热
B．电炉丝工作时热得发红，而与之相连的导线却不怎么热
C．正常工作时，“ ”灯泡比“ ”的灯泡亮
（2）为验证猜想，小明选用和的电阻丝串联进行实验。正确连接电路，闭合开关较长时间后，实验现象如图甲所示，小明据此得出结论：“在电流和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多”，他的结论是否可信 （选填“可信”或“不可信”），理由是 ；
（3）小刚猜想电流产生的热量与电流大小有关，利用如图乙装置完成实验，根据观察得到“在通电时间和电阻相同时， 越大，电阻产生的热量越多”的结论，他的判断依据是 。
4．在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，小榕设计了如图所示的电路，甲、乙烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，瓶中电阻丝甲、乙满足R甲＞R乙。
（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，烧瓶中的液体选用煤油而不用水，原因是 ，相同条件下升温更明显；
（2）实验中电热丝产生热量的多少是通过了 反映的；
（3）将该电路通电4min后，比较两烧瓶中温度计的示数，发现甲瓶中的温度计示数较高，由此得出的实验结论是：在 和 相同时，电阻越大，导体产生的热量越多；
（4）接下来继续用该装置探究电流通过电阻丝产生热量多少与电流大小的关系时，应移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变化，并控制通电时间相同，比较 （选填“同一”或“不同”）电阻丝产生热量的多少；
（5）小榕发现该装置也能比较不同液体的比热容。在烧瓶中装入 相同的不同种液体，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R甲、R乙的阻值应该 （填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现乙瓶中温度计示数升高更多，则 （填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
5．如图所示是研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验。在两个相同的烧瓶中装满煤油，相同的温度计通过橡胶塞放在煤油中，瓶中各放一根阻值不同的电阻丝。通电后，电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高。
（1）做该实验时，除了图中所示的器材外，还应该有 ；
（2）实验中，是通过观察 来反映电流产生热量的多少。煤油的内能是通过 的方式增加的；
（3）甲、乙两根电阻丝采用串联方式的目的是 ；滑动变阻器的作用除保护电路外还可以 ；
（4）就这一实验而言，下列两种认识正确的是 （填字母）。
A．通过该实验能够得出焦耳定律
B．通过该实验只能初步知道电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多
6．20世纪初，科学家发现，某些物质在很低温度时，电阻就变成了0，这就是 现象；如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置；
（1）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”）装置，通电一段时间后 （选填“左瓶”或“右瓶”）内电阻产生的热量多；
（2）让实验装置冷却到初始状态，把乙图右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内接通电源，比较两瓶内电阻丝发热多少，此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系，一段时间后，电阻丝产生的热量 多（选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”）；
（3）如果甲装置中通过5Ω电阻丝的电流为0.6A，则甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是 J，10Ω电阻与5Ω产生的热量之比为 。
7．物理课上的分组“探究焦耳定律”实验中，同学们的实验装置如下图所示：
（1）老师让一位同学给大家演示“探究电流产生的热量与电流大小的关系”，他应选择 图进行实验；
（2）图甲、乙是小北组的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。小北组的实验没有使用温度计而是用 反映密闭空气温度的变化。通电一定时间后，甲图中 管中的液面较高。若图乙中两U形管内液面上升高度相同，则故障可能是 。排除故障后通电相同时间，发现乙图左侧U形管内液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的 越大，产生的热量越多；
（3）图乙为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻R3换 （选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻；
（4）小南组的实验装置为图丙。该装置可探究电流通过导体时产生热量与 的关系，烧瓶中用煤油而不用水是因为 。
8．探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，两个透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面高度变化反映了密闭空气温度的变化。
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫转换法，如图所示：甲乙实验中电流产生的热量的多少是通过观察比较U形管中 反映出来的；
（2）甲图中，若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：导体产生的热量与 有关；
（3）某实验小组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 。
9．如图所示，是小明设计的探究焦耳定律的实验装置图：
（1）我们通过观察U形管液面高度差来比较电流通过导体产生热量的多少，在这里运用的实验方法是 。
（2）进行实验时，观察到在相同的时间内，与乙容器相连的U形管液面高度差比与甲容器相连的U形管液面高度差大，这说明：其他条件相同时， 越大（选填“电阻”或“电流”或“通电时间”），电流通过导体产生的热量越多；R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1：Q2＝ 。
（3）通过比较与 （选填“甲乙”、“乙丙”、“甲丙”）两个容器相连的U形管液面高度差可以探究电流通过导体时产生的热量与电流大小的关系。
（4）电阻R4的作用是使电阻R3和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”）。为了使与乙、丙容器相连的U形管内液面高度差的差异更大，R4选用 Ω（选填“5”或“10”）的电阻更好。
10．如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，透明容器中密封着初温和质量相等的空气，与之相连的U形管中液面高度如图所示。
（1）图甲装置可探究 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差更大；
（2）图乙装置可探究 的关系。R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1∶Q2= 。电阻丝R3的主要作用是使电阻R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”），R1和R2的阻值 （选填“一定”或“不一定”）相同；
（3）图乙中，若通电一段时间后发现右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管液面高度差几乎不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 ；
（4）图乙中，若通电一段时间后发现左侧U形管的液面高度差逐渐变大，但右侧U形管液面高度差不变，经检查是电路故障引起的。则可能的原因是 。
A． R1电阻丝断路 B．R2电阻丝断路
C． R3电阻丝断路 D．R3电阻丝短路
11．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）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联，是为了探究电流产生的热量与 的关系。通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量更多；
（2）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 的关系，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为 。
12．小远同学利用如图所示装置完成“电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关”的探究实验。
（1）若要探究电流对电热的影响，应选择观察 两个实验装置；
（2）实验中小远还发现，随着通电时间延长，各U形管左右两侧液面高度差均逐渐变大，这表明电流产热的多少与 有关；
（3）通电相同时间，三个密闭容器中的电阻产生热量之比为 。
13．小南同学如图甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）甲、乙实验中，通过观察 来反映电阻产生热量的多少；
（2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，应选择 （选填“甲”或“乙”）图装置进行实验；
（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比Q左：Q右 ；
（4）完成上述实验后，小南同学又设计了如图丙所示实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，其中A，B两个电阻丝的电阻是相同的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
14．某同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察甲、乙两图并回答下列问题：
（1）在甲图实验中，两电阻采用 的连接方法，通过它们的电流相等；若通电时间相同，发现B玻璃管内液面高度变化较大，这表明：在电流、通电时间相同的情况下，导体的 越大，产生的热量越多；实验中主要运用了 和 两种物理学方法；
（2）乙图的实验装置是用来研究电阻丝产生的热量与 的关系。在实验中观察到左、右两侧U形管中液面都很快出现高度差而且高度差相等，原因是电阻丝 （选填“断路”或“短路”）；排除故障后，重新利用乙装置进行实验，要使实验现象更明显，应该将换成阻值更 的电阻（选填“大”或“小”）。
15．（1）如图A是探究“影响电流热效应的因素”实验装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。
若要探究电热与电流的关系应选用 （选填“甲”或“乙”）图，通过该图可得出结论：当电阻相同时，电流 ，产生的电热越多；
（2）在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中：
①小如同学把两个灯泡按如图所示连接起来，闭合开关发现较亮，较暗。你认为通过中的电流 （选填“大于”、“等于”或“小于”）通过中电流；
②当把电流表接入电路中点时，闭合开关后发现和均不发光，电流表无示数。为了找出故障原因，小如用电压表进行检测，发现间电压为间电压为间电压为0。则电路故障可能是 （填字母）；
A．断路 B．短路 C．断路 D．短路
③本实验多次实验的目的与相同 （填字母）。
A．测量物理课本的宽度
B．测量某未知电阻的阻值
C．探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”
参考答案：
1． A 电阻 不是 电流 电阻R3断路
2． 质量 液体温度的变化 电阻 B R1 R1 不可行 实验中未能保持电阻不变
3． B 不可信 只进行依次实验就得出结论，导致实验结论具有偶然性 电流 U形管两边的液面高度差较大
4． 煤油的比热容比水小 温度计示数变化 电流 通电时间 同一 质量 相同 乙
5． 秒表 温度计的示数 热传递 保证电流和通电时间相同 改变电路中的电流来探究电流产生的热量跟电流的关系 B
6． 超导 乙 左瓶 电阻 左瓶 216 2∶1
7． 乙 U形管中液面高度差 B R3处电阻丝断路 电流 小于 电阻 煤油的比热容小
8． 液面的高度差 电阻大小 容器密闭性不好
9． 转换法 电阻 1:2 乙丙 不相等 5
10． 电流通过导体产生的热量与电阻 右 电流通过导体产生的热量与电流 4∶1 不相等 一定 装置漏气 BD
11． 电阻大小 右 电流大小 4:1
12． 甲、丙 通电时间 4∶8∶1
13． U形管液面高度差 乙 4:1 水
14． 串联 电阻 控制变量法或转换法 转换法或控制变量法 电流 断路 小
15． 乙 越大 等于 A C