2019中考物理分类汇编：考点23：焦耳定律及其应用.docx

1、一、选择题一、选择题 1. （2019 年青岛市市，12，3 分分）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 R1和 R2是阻值不变的发热电阻；下 表是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（） A只闭合开关 S，加热器的功率为 990W B开关 S 闭合，S1由断开到闭合，电路中电流变大，R2的功率变大 C加热器在保温状态下工作 5min，产生 3.3104J 的热量 D电阻 R1与 R2的阻值之比为 1：8 【答案】【答案】BC 【解析【解析】 （1）只闭合开关）只闭合开关 S，两电阻串联，电阻较大，根据，两电阻串联，电阻较大，根据 2 U R P判断出功率的大小；判断出功率的

2、大小； （2）开关）开关 S 闭合，闭合，S1断开时，两电阻串联，断开时，两电阻串联，S1闭合时，将电阻闭合时，将电阻 R1短路，只有电阻短路，只有电阻 R2工作，电阻减小，根据欧工作，电阻减小，根据欧 姆定律判断出电流的大小，根据姆定律判断出电流的大小，根据 P=I2R2判断出判断出 R2的功率的变化；的功率的变化； （3）根据）根据 Q=W=Pt 算出在保温状态下工作算出在保温状态下工作 5mn 产生的热量；产生的热量； （4）根据）根据 2 2 U R P加热， 2 12 U RR P保温以及两个功率值求出电阻以及两个功率值求出电阻 R1与与 R2的阻值之比。的阻值之比。 A、只闭合开关

3、、只闭合开关 S，两电阻串联，电阻较大，根据，两电阻串联，电阻较大，根据 2 U R P知，在电压一定时，电功率较小，加热器处于保温状知，在电压一定时，电功率较小，加热器处于保温状 态，则此时加热器的功率为态，则此时加热器的功率为 110W，故，故 A 错误；错误； B、开关开关 S 闭合闭合，S1断开时断开时，两电阻串联两电阻串联，S1闭合时闭合时，电阻电阻 R1被短路被短路，只有电阻只有电阻 R2工作工作，电阻减小电阻减小，根据根据 U R I 知，电路的电流增大，知，电路的电流增大，R2的电阻不变，根据的电阻不变，根据 P=I2R2知知 R2的功率变大，故的功率变大，故 B 正确；正确；

4、 C、加热器在保温状态下工作、加热器在保温状态下工作 5min 产生的热量：产生的热量：Q=W=P保温 保温t=110W 560s=3.3104J，故，故 C 正确；正确； D、因为、因为 2 2 U R P加热、 2 12 U RR P保温，且，且 P加热 加热=990W、 、P保温 保温=110W， ， 所以所以 22 212 UU RRR PP990W 110W 加热保温 ：， 即：即： 12 2 RR R 9 1 ， 解得解得 R1：R2=8：1，故，故 D 错误。错误。 2. （2019 湖南省岳阳市，题号湖南省岳阳市，题号 12，分值，分值 3）如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关

5、后，滑动变阻器的滑片 P 由 b 端移到某点 c 的过程中，电压表的示数由 4V 变为 3V，电流表的示数由 0.2A 变为 0.3A，由此可知 A电源电压为7V BR1的阻值为20 C电路消耗的最小功率为1.2W D滑片P在b端时，10秒内R1产生的热量为12J 【答案】【答案】C 【解析【解析】AB由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻 R1串联，电压表 V 测滑动变阻器，电流表测电路中的电流； 当滑动变阻器的滑片 P 位于 b 点时，由欧姆定律可知： 电源电压：UUbI1R04V0.2AR1- 当滑动变阻器的滑片 P 位于 c 点时，由欧姆定律可知： 电源电压：UUc+I2R13V0.3AR

6、0- 联立可解得：U6V；R110；故 AB 错误； CP 在 b 点时，电路消耗的功率最小：PminI1U0.2A6V1.2W，故 C 正确； D滑片 P 在 b 端时，10 秒内 R1产生的热量为：QI12R1t(0.2A)21010s4J，故 D 错误 3. （2019 年年菏泽，题号菏泽，题号 2，分值，分值 2） 【答案】【答案】B 【解析】电风扇工作时，把电能转化为机械能，故【解析】电风扇工作时，把电能转化为机械能，故 A 错误；电暖气工作时，把电能转化为内能，利用的是电流错误；电暖气工作时，把电能转化为内能，利用的是电流 的热效应，故的热效应，故 B 正确；电视机工作时，主要是把

7、电能转化为了光能、声能、内能等，故正确；电视机工作时，主要是把电能转化为了光能、声能、内能等，故 C 错误；电磁继电器工错误；电磁继电器工 作时，主要是把电能转化为磁场能，故作时，主要是把电能转化为磁场能，故 D 错误。错误。 4. （2019 广西省北部湾经济区，题号广西省北部湾经济区，题号 16，分值，分值 2）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B 两 U 形管内的液面相平，电阻丝的电阻 R1R2R3小明用图示装置进行实验，产生的热量 Q 跟什么因素有关，下 列说法正确的是 A此实验在探究电热Q与电阻R是否有关 B通过R1的电流和通过R2的电流大小相等 C电阻R1两端的电压和R

8、2两端的电压相等 D通电后，A 管的液面将会比 B 管的液面高 【答案答案】D 【解析】【解析】AB装置中 R2、R3并联后再与 R1串联，通过 R1的电流 I1I2I3，而 I2I3，所以右边容器中通过 R3 的电流 I3是左侧通过 R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故 AB 错误； C由 UIR 可知，因为 I1I2，R1R2，所以 U1U2，故 C 错误； D通电后，根据 QI2Rt 可知：Q1Q2，所以 A 管的液面将会比 B 管的液面高，故 D 正确 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

9、 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 二、填空题二、填空题 1. （2019 广西贵港，广西贵港，19，2） 【答案】【答案】552.64105 【解析】【解析】 吹冷风时，只有电动机工作；吹热风时，电动机和电热丝并联同时工作。由于并联电路各支路两端电吹冷风时，只有电动机工作；吹热风时，电动机和电热丝并联同时工作。由于并联电路各支路两端电 压都等于总电压压都等于总电压，所以吹热风和吹冷风时所以吹热风和吹冷风时，电动机的电功率相等电动机的电功率相等。则电热丝工作时的电功率为则电热丝

10、工作时的电功率为 P电热丝 电热丝=P热热-P 冷冷=1000W-120W=880W。 。电热丝的电阻电热丝的电阻 R= ? ?电热丝 电热丝 ? ?h? ? ?h? ? ?。正常工作吹热风正常工作吹热风 5min 电热丝产生的热电热丝产生的热量量 Q=P电热丝 电热丝t=880W560s=2.64105J 2. （2019 毕节市，题号毕节市，题号 28，分值，分值 3） 【答案】【答案】小小1.681050.5 【思路分析【思路分析】 （1）由焦耳定律）由焦耳定律 Q=I2Rt，可以得出导线电阻和发热体电阻的关系，可以得出导线电阻和发热体电阻的关系； （2）由于是纯电阻电路，利）由于是纯电

11、阻电路，利用用 Q=W=Pt 可计算出发热量可计算出发热量； （3）由）由 Q吸 吸=cm（ （t-t0）计算出水的质量。）计算出水的质量。 【解题过程【解题过程】 （1）根据题意可知，通过导线和通过发热体的电流相同，根据题意可知，在相同条件下，导线产）根据题意可知，通过导线和通过发热体的电流相同，根据题意可知，在相同条件下，导线产 生的热量少，由生的热量少，由 Q=I2Rt 可知：导线的电阻比发热体的电阻小。可知：导线的电阻比发热体的电阻小。 （2）发热体产生的热量：）发热体产生的热量：Q=W=Pt=800W210s=1.68105J； （3）水的质量：）水的质量：m= ）（）（20-100

12、kg/102 . 4 1068. 1 )( 3 5 0 J J ttc Q =0.5kg。 3. （2019 黑龙江省龙东地区，黑龙江省龙东地区，26，2 分）分） 【答案】【答案】6；15。 【解析】根据小灯泡的额定电压和额定功率计算出小灯泡的电阻，再根据串联电路的特点计算出串联电路的阻【解析】根据小灯泡的额定电压和额定功率计算出小灯泡的电阻，再根据串联电路的特点计算出串联电路的阻 值，最后根据焦耳定律计算出热量。值，最后根据焦耳定律计算出热量。 由题意可知，小灯泡正常发光时，电路中的电流：由题意可知，小灯泡正常发光时，电路中的电流： 3 0.5 6 PW IA UV ，由串联电路的特点可知

13、，串联电阻两，由串联电路的特点可知，串联电阻两 端的电压：端的电压：963 R UVVV，串联的电阻的阻值为：，串联的电阻的阻值为： 3 6 0.5 R UV R IA ，该电阻在，该电阻在 10 秒内产生的热量秒内产生的热量 为：为： 22 (0.5 )61015QI RtAsJ 。 4. （2019 黑龙江省绥化市，题号黑龙江省绥化市，题号 21，分值，分值 2） 【答案】【答案】电流；电流；4:1 【解析】图中两个电阻阻值相当，但电流不等，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流之间的关系；通【解析】图中两个电阻阻值相当，但电流不等，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流之间的关系；通

14、 电一段时间后电一段时间后，由于通过左侧容器中的电流与通过右侧容器中的电流之比为由于通过左侧容器中的电流与通过右侧容器中的电流之比为 2:1，根据焦耳定律可知根据焦耳定律可知，在电阻和在电阻和 通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，所以通过左侧容器中的电阻与通过右侧容通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，所以通过左侧容器中的电阻与通过右侧容 器中的电阻产生的热量之比为器中的电阻产生的热量之比为 4:1. 5. （2019 四川宜宾，四川宜宾，12，4） 【答案】【答案】1.272 【解析】【解析】 该电路中该电路中， A1测干路电流测干路电流 I、

15、A2测测 R2支路电流支路电流 I2， 因为并联电路干路电流等于各支路电流之和因为并联电路干路电流等于各支路电流之和 （I=I1+I2） ， 所以所以 II2，它们的指针指在同一位置它们的指针指在同一位置，只可能是因为它们的量程不同只可能是因为它们的量程不同：A1是是 0-0.6A 量程量程、A2是是 0-3A 量程量程。 则，则，I=1.5A；I2=0.3A，I1= I - I2=1.2A。 R1和和 R2两端的电压相等，两端的电压相等，U= I1R1=1.2A20=24V。10s 内内 R2消耗的电能全部转化为热量消耗的电能全部转化为热量 Q=W=UI2t= 24V0.3A10s=72J

16、6.（2019 宁夏省，宁夏省，10，1 分）分） 【答案】【答案】热。热。 【解析】当电流通过导体时，由于导体有电阻，电能转换成内能，称为电流的热效应。【解析】当电流通过导体时，由于导体有电阻，电能转换成内能，称为电流的热效应。 由题意可知，超导材料的电阻几乎为零，所以不会由于电流的热效应而产生的能量损失。由题意可知，超导材料的电阻几乎为零，所以不会由于电流的热效应而产生的能量损失。 7. （2019 贵州省贵阳市，第贵州省贵阳市，第 14 题，题，2 分）分） 【答案】【答案】焦耳焦耳 【解析】由焦耳定律可知，【解析】由焦耳定律可知，Q=I2Rt，若未来实现石墨烯超导输电，由于电阻为零，则

17、导线产生的热量为零，则，若未来实现石墨烯超导输电，由于电阻为零，则导线产生的热量为零，则 可以实现电能零耗损。可以实现电能零耗损。 8. （2019 黑龙江省齐齐哈尔市黑龙江省齐齐哈尔市，题号题号 23，分值分值 2）如图所示是探究电流通过导体产生热量与电阻关系的装置通 电前，两侧 U 形管中水面相平，深度均为 8cm，则 8cm 深水柱产生的压强为_Pa通电后，当电路中电 流为 0.8A 时，通电时间 50s，电阻 R2产生的热量为_J 【答案答案】800320 【解析】【解析】由题知，水的深 h8cm0.08cm，所以产生的压强：pgh103kg/m310N/kg0.08m800Pa； R

18、2产生的热量：Q2I2R2t(0.8A)21050s320J 9.（2019 云南省，题号云南省，题号 12，分值，分值 2）一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为 12V 的电路中,为使其正常 发光， 应_(选填 “串” 或 “并” )联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变） ， 该电阻通电20s产生的热量是_J 【答案答案】串】串60 【解析】【解析】灯泡正常发光时的电压 UL6V，功率 PL3W； 因串联电路中总电压等于各分电压之和； 所以，灯泡正常发光时，串联电阻两端的电压：URUUL12V6V6V； 因串联电路中各处的电流相等，所以，由 PUI 可得，电路中的电流：； 该电阻通电 1

19、0s 所产生的热量：QWURIt6V0.5A20s60J 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 三、解答题三、解答题 1. （2019 内蒙古巴彦淖尔市，题号内蒙古巴彦淖尔市，题号 12，分值，分值 9） 【答案【答案】 （1）3.3104J； （2）6V； （3）3580； （4）应减小）应减小 R2的最大阻值的最大阻值. 【思路分析【思路分析】 （1）根据焦耳定律结合欧姆定律推导出根据焦耳定

20、律结合欧姆定律推导出 2 2 U QI Rtt R =，从而求出工作电路正常工作时，从而求出工作电路正常工作时，R 在在 1min 内产生的热量；内产生的热量； （2）从表格中找出温度等于）从表格中找出温度等于 60时对应的时对应的 R1的阻值，根据欧姆定律求出控制电路的电源电压；的阻值，根据欧姆定律求出控制电路的电源电压； （3） 分别根据分别根据 0.05A 和和 0.04A 结合滑动变阻器的阻值变化情况求出对应的结合滑动变阻器的阻值变化情况求出对应的 R1的阻值的阻值， 从表格中找出对应的温度从表格中找出对应的温度 值，即可获得可控制的最大温度范围；值，即可获得可控制的最大温度范围； （

21、4）根据欧姆定律可知根据欧姆定律可知，U、I 不变时不变时，电路的总电阻应该不变电路的总电阻应该不变，结合表格中结合表格中 R1的阻值变化情况的阻值变化情况，判断判断 R2的最的最 大阻值的变化大阻值的变化. 【解题过程【解题过程】 （1）工作电路正常工作时，）工作电路正常工作时，R 在在 1min 内产生的热量为：内产生的热量为： 22 24 (220 ) 603.3 10 88 UV QI RttsJ R = W ； （2）当）当 t=60时，时，R1=50, R2=50, R0=20,衔铁被吸合，则衔铁被吸合，则 I=0.05A，控制电路电源电压为：，控制电路电源电压为： 012 ()0

22、.05(205050 )6UI RRRAV=+=W +W +W =； （3）当）当 I=0.05A，且，且 R2的最大值为的最大值为 80时，时，R1的阻值最小，可控温度最高，的阻值最小，可控温度最高， 6 120 0.05 UV R IA =W 总 ； 102 120208020RRRR=-=W -W -W =W 总 ； 查表得：查表得：t=80； 当当 I=0.04A 时，且时，且 R2最小为最小为 0，R1最值最大，可控温度最低，最值最大，可控温度最低， 6 150 0.04 UV R IA =W 总 ， 102 150200130RRRR=-=W -W -W =W 总 ， 查表得：查表

23、得：t=35； 所以当控制电路的电压不变时，此装置可控制的最大温度范围是所以当控制电路的电压不变时，此装置可控制的最大温度范围是 3580； （4）U 不变，不变，I 不变，不变，R总 总不变，温度降低， 不变，温度降低，R1增大，因此应减小增大，因此应减小 R2的最大阻值的最大阻值. 四四、实验探究题、实验探究题 1. （2019 湖北省黄石市，题号湖北省黄石市，题号 31，分值，分值 11） 【答案【答案】 （1）横截面积；横截面积；长度；长度；RaRbRc； （2）小木棍掉落的时间；小木棍掉落的时间；并联；连接如图所示：并联；连接如图所示： c、b、a；少；电流相同；电压相同；少；电流相

24、同；电压相同 【思路分析【思路分析】 （1 1）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因 素的关系时素的关系时，要采用控制变量法的思想要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量需要保持其它量 不变；不变； （2 2）蜡烛油吸热熔化，根据小木棍掉落的时间反映电阻丝发热量的大小；由图可知，三个电阻丝并联）蜡烛油吸热熔化，根据小木棍掉落的时间反映电阻丝发热量的大小；由图可知，三个电阻丝并联 接入电路；根据接入电路；根据

25、 2 U QWt R =分析三电阻丝吸热多少，然后可知小木棍掉落的先后顺序；由焦耳定律分析三电阻丝吸热多少，然后可知小木棍掉落的先后顺序；由焦耳定律 可知相同时间内，在电流相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多可知相同时间内，在电流相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多. . 【解题过程【解题过程】 （1 1）同一种合金材料的同一种合金材料的 a a、b b、c c；a a、b b 长度相同长度相同，粗细不相同粗细不相同，a a、b b 两次电表示数不同两次电表示数不同， 比较比较 a a、b b 两次电表示数，两次电表示数，I Ia aI Ib b，可以得出电阻大小跟导体横截面积有关

26、；，可以得出电阻大小跟导体横截面积有关； b b、c c 粗细相同粗细相同，材料相同材料相同，长度不同长度不同，b b、c c 两次电表示数不同两次电表示数不同，I Ib bI Ic c，由此可得由此可得，电阻大小跟导体电阻大小跟导体 长度有关；长度有关； 已知已知 I Ia aI Ib b，I Ib bI Ic c，由欧姆定律可知，由欧姆定律可知，R Ra aR Rb b，R Rb bR Rc c由此可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关由此可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关 系是系是 R Ra aR Rb bR Rc c； （2 2）用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘

27、放在 a a、b b、c c 电阻丝的中点处，然后使电阻丝的中点处，然后使 a a、b b、c c 电阻丝能同时电阻丝能同时 通电发热通电发热，吸热多的蜡油先熔化吸热多的蜡油先熔化，则小木棍先掉落则小木棍先掉落，因此可利用小木棍掉落的时间来反映电阻丝发热量因此可利用小木棍掉落的时间来反映电阻丝发热量 的大小；的大小； 由图可知，三个电阻丝首位顺次连接，并联接入电路；补充图如下：由图可知，三个电阻丝首位顺次连接，并联接入电路；补充图如下： 已知三个电阻丝阻值从大到小关系是已知三个电阻丝阻值从大到小关系是 R Ra aR Rb bR Rc c；由；由 2 U QWt R =可得，三电阻丝吸热关系可

28、得，三电阻丝吸热关系 Q Qc cQ Qb b Q Qa a；所以观察到小木棍掉落的先后顺序是所以观察到小木棍掉落的先后顺序是 c c、b b、a a；由乙同学的实验可得出由乙同学的实验可得出：通电时间相同的情况下通电时间相同的情况下， 电阻大的电阻丝产生的电热反而少了电阻大的电阻丝产生的电热反而少了，是因为电流不同是因为电流不同；因此在相同的通电时间内因此在相同的通电时间内，当通过电阻的电流当通过电阻的电流 相同（串联）时，电阻大的电热就多；当电阻的电压相同（并联）时，电阻大的电热就少相同（串联）时，电阻大的电热就多；当电阻的电压相同（并联）时，电阻大的电热就少. . 2. （2019 四川

29、省攀枝花市四川省攀枝花市，题号，题号 29，分值，分值 4） 【答案答案】 （1）左右两管液面的高度差左右两管液面的高度差转换法转换法（2）电流电流（3）C 【解析【解析】 （1）通电时通电时，左右两容器中的电阻对液体加热左右两容器中的电阻对液体加热，液体受热膨胀液体受热膨胀，当温度升高的越高当温度升高的越高，膨胀的越大膨胀的越大， 液面升的越高，故用两管液面的高度差来比较导体所产生的热量，运用了转换法的思想液面升的越高，故用两管液面的高度差来比较导体所产生的热量，运用了转换法的思想； （2）根据甲图可知，根据甲图可知， 左右两管电阻大小不同左右两管电阻大小不同，且为串联且为串联，故控制电路中

30、的电流相同故控制电路中的电流相同； （3）CD 容器中容器中，左侧有一个左侧有一个 5的电阻的电阻，右侧右侧 两个两个 5的电阻并联的电阻并联，即电阻大小相同即电阻大小相同，而电流不同而电流不同，且左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的且左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的 电流，通电时间相同，故产生热量较多的是电流，通电时间相同，故产生热量较多的是 C. 3. （2019 云南省昆明市，题号云南省昆明市，题号 20，分值，分值 8） 【答案【答案】 （1）如图所示：）如图所示： （2）电流相等；温度计升高的示数）电流相等；温度计升高的示数； （3）大于）大于； （4）大

31、于；不成）大于；不成； （5）有散热损失）有散热损失 【思路分析【思路分析】 （1）连接实物图时，两个电阻串联，滑动变阻器一上一下连接；）连接实物图时，两个电阻串联，滑动变阻器一上一下连接； （2）串联电路中的电流处处相等串联电路中的电流处处相等；电阻丝放出热量的多少电阻丝放出热量的多少，可以通过温度计示数的变化量来反映可以通过温度计示数的变化量来反映，这是转换法这是转换法 的应用；的应用； （3）根据焦耳定律分析；）根据焦耳定律分析； （4）在电阻和通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比；）在电阻和通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比； （5）在实验

32、过程中，电流通过导体产生的热量没有完全被煤油吸收）在实验过程中，电流通过导体产生的热量没有完全被煤油吸收. 【解题过程【解题过程】 （1）将两个电阻串联，把滑动变阻器的下接线柱接在电路中，如图所示：）将两个电阻串联，把滑动变阻器的下接线柱接在电路中，如图所示： （2）电路中的电阻串联是为了控制电流相等；）电路中的电阻串联是为了控制电流相等；电阻丝放出热量的多少，可以通过温度计示数的变化量来反映电阻丝放出热量的多少，可以通过温度计示数的变化量来反映； （3）根据）根据 2 QI Rt=可知，在电流和通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比，因为可知，在电流和通电时间相等时，电流通过导体

33、产生的热量与电阻成正比，因为 12 RR， 所以所以 12 QQ； 根据根据Qcmt=D可知可知， 在没有的比热容和质量相等时在没有的比热容和质量相等时， 温度变化量与热量成正比温度变化量与热量成正比， 所以所以 12 ttDD； （4）当电流变成实验一中电流的）当电流变成实验一中电流的 2 倍时，通电时间相同，倍时，通电时间相同， 11 2ttDD，该实验说明电流通过导体产生的热量，该实验说明电流通过导体产生的热量 与电流不成正比例关系；与电流不成正比例关系； （5）在实验过程中在实验过程中，电流通过导体产生的热量没有完全被煤油吸收电流通过导体产生的热量没有完全被煤油吸收，所以实验产生误差的

34、主要原因是由热量损所以实验产生误差的主要原因是由热量损 失失. 4. （2019 山东省潍坊市，题号山东省潍坊市，题号 20，分值，分值 6） 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。 两个相同的透明容器中密封着等量的空气， 将 1、2 和 3、4 导线分别接到电源两端。 （1）甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与_的关系，通电一段时间， _（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多； （2）通过观察乙图中的实验现象，可知_（选填“c”或“d”）容器中电阻丝的阻值大。 【答案【答案】 （1 1）电流；）电流；a a； （2 2）d d。 【思路分析】【思

35、路分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关； （1 1）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；）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 2）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阻关系时，控制通电时间和电流不变。 【解题过程】【解题过程】解解： （1 1）图甲装置中一个）图甲装置中一个 5 5 的电阻与两个的电阻与两个 5 5 的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可 知知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电

36、流相等右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即即 I I右 右=I =I左 左， ，两个两个 5 5 的电阻并联的电阻并联，根据并联电路的电流特点根据并联电路的电流特点 知知 I I左 左=I =I内 内+I +I外 外， ，所以所以，I I左 左 I I内 内， ，烧瓶内的电阻值都是烧瓶内的电阻值都是 5 5 ，阻值相等阻值相等，通电时间相等通电时间相等，电流不同电流不同，通电一段时间通电一段时间， 由由 Q=IQ=I2 2RtRt 知，知，a a 容器中电流产生的热量多；容器中电流产生的热量多； （2 2）乙图中，右侧）乙图中，右侧 U U 型管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特

37、点可知，电流和通电时间相等，根型管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，根据据 Q=IQ=I2 2RtRt 可知，通电一段时间后，装置可知，通电一段时间后，装置 d d 容器内电阻大，产生的热量多。容器内电阻大，产生的热量多。 5. （20192019 浙江省绍兴市，题号浙江省绍兴市，题号 2727，分值，分值 1212） 在验证焦耳定律（在验证焦耳定律（Q=IQ=I Rt)Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况（已知中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况（已知 R R 甲甲 R R 乙乙） 。闭合开关，三种电路的

38、电流表指均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录。闭合开关，三种电路的电流表指均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录 2 2 根玻璃管内液面上升的高度根玻璃管内液面上升的高度 h h。小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。 A.A.B.B.C.C. 实 验实 验 电路电路 玻璃管内液面高度玻璃管内液面高度小组结论小组结论你的合理解释与评价你的合理解释与评价 A A液面都不上升液面都不上升导体产生的热量跟电阻无关导体产生的热量跟电阻无关_ B B液面都上升液面都上升，且且 h h 甲甲 ；两实验电阻并联两实验电阻并联， 电流不同，实验现象无

39、法验证焦耳定律中电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中 Q Q 与与 R R 定性关系定性关系 【思路分析思路分析】 （1 1）电流通过导体产生的热量与电阻成正比电流通过导体产生的热量与电阻成正比，既然液面高度不变既然液面高度不变，说明根本没有热量产生说明根本没有热量产生；观察电观察电 路路 A A 可知，这时电阻根本没有接入电路；可知，这时电阻根本没有接入电路； （2 2）两个电阻串联，通过它们的电流和通电时间都相同，根据液面的高度变化量可以推得产生热量的多少；）两个电阻串联，通过它们的电流和通电时间都相同，根据液面的高度变化量可以推得产生热量的多少； （3 3）当两个电阻并联时当两个电阻并联

40、时，电压相等电压相等，根据公式根据公式 2 U P R = 可知可知，甲产生的热量多甲产生的热量多，自然液面上升的高度就比乙上自然液面上升的高度就比乙上 升的大；但是根据控制变量法的要求，探究电阻对热量的影响，必须控制电流相等，而此时没有做到。升的大；但是根据控制变量法的要求，探究电阻对热量的影响，必须控制电流相等，而此时没有做到。 【解题过程解题过程】 实验电路实验电路玻璃管内液面高度玻璃管内液面高度小组结论小组结论你的合理解释与评价你的合理解释与评价 A A液面都不上升液面都不上升导体产生的热量跟电阻无关导体产生的热量跟电阻无关 两实验电阻没接入电两实验电阻没接入电 路路，无现象无现象，无

41、法验证焦耳无法验证焦耳 定律中定律中 Q Q 与与 R R 定性关系定性关系 ； B B液面都上升，且液面都上升，且 h h 甲甲 h h 乙乙 电流通过导体时，电阻越大，产生的热电流通过导体时，电阻越大，产生的热 量就越多量就越多 电流和时间都相同电流和时间都相同，验证了验证了 焦耳定律中焦耳定律中 Q Q 与与 R R 的定性的定性 关系关系 C C液面都上升液面都上升， 且且 h h 甲甲 h h 乙乙电流通过导体时，电阻越小，产生的热电流通过导体时，电阻越小，产生的热 量就越多量就越多 两实验电阻并联，电流不两实验电阻并联，电流不 同同，实验现象无法验证焦耳实验现象无法验证焦耳 定律中

42、定律中 Q Q 与与 R R 定性关系定性关系 。 6. （2019吉林省长春市吉林省长春市，22，4分）分）在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中： （1）如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝R1、R2（R1R2） 串联接到电源两端。电阻丝R1和R2串联的目的是保证相同，U型管中液面高度的变化 映。 （2） 通电10s， 观察到图中两侧U型管中液面高度的变化不同， 这说明： 电流产生的热量与有 关。 （3）在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一段导线与电阻丝R2并联，通电10s，左侧U型管 中液面高度的变化比（2）中左侧U型管中液面高度变化（选填“大”或

43、“小”）。 【思路分析【思路分析】 （1）根据串联电路的特点和液体热胀冷缩的性质结合题意来分析解答；）根据串联电路的特点和液体热胀冷缩的性质结合题意来分析解答； （2）根据控制变量法的相关知识，结合题意来分析解答；）根据控制变量法的相关知识，结合题意来分析解答； （3）根据焦耳定律的计算公式，结合题意来分析解答。）根据焦耳定律的计算公式，结合题意来分析解答。 【解题过程【解题过程】 （1）由于串联电路中电流处处相等，所以两电阻丝串联的目的是保证通过两电阻的电流相同，由）由于串联电路中电流处处相等，所以两电阻丝串联的目的是保证通过两电阻的电流相同，由 液体热胀冷缩的性质可知，电热丝产生的热量越多

44、，液体吸收的热量越多，体积膨胀的越大，液面高度的变化液体热胀冷缩的性质可知，电热丝产生的热量越多，液体吸收的热量越多，体积膨胀的越大，液面高度的变化 越大，所以通过越大，所以通过 U 型管中液面高度的变化反映电阻丝产生的热量的多少；型管中液面高度的变化反映电阻丝产生的热量的多少； （2）通电时间相同，两电阻串联，通过的电流相同，而两电阻丝的阻值不同，）通电时间相同，两电阻串联，通过的电流相同，而两电阻丝的阻值不同，U 型管中液面高度的变化不同型管中液面高度的变化不同， 说明电阻丝放出的热量不同，这说明电流产生的热量与电阻有关；说明电阻丝放出的热量不同，这说明电流产生的热量与电阻有关； （3）由

45、题意可知，将一段导线与电阻丝）由题意可知，将一段导线与电阻丝 R2并联，则通过电阻并联，则通过电阻 R1 的电流大于通过电阻的电流大于通过电阻 R2 的电流，所以通电相的电流，所以通电相 同的时间内，同的时间内，左侧左侧 U U 型管中液面高度的变化比（型管中液面高度的变化比（2 2）中左侧）中左侧 U U 型管中液面高度变化大。型管中液面高度变化大。 故答案为故答案为： （1）电流；电阻丝产生的热量的多少）电流；电阻丝产生的热量的多少； （2）电阻）电阻； （3）大。）大。 7. （20192019 贵州省安顺市，题号贵州省安顺市，题号 1414，分值，分值 6 6） 小军利用如图所示装置和

46、器材，探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。小军利用如图所示装置和器材，探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。 （1 1）小军设计的电路中的）小军设计的电路中的 R R甲 甲、 、R R乙 乙的阻值大小必须满足的条件是 的阻值大小必须满足的条件是R R甲 甲 R R乙 乙 （2 2）只闭合开关）只闭合开关 S S2 2，观察水的加热过程，测得数据如下表：，观察水的加热过程，测得数据如下表： 时间时间（minmin） 0 01 13 34 45 56 67 78 89 9 温度（温度（） 909092929494969697979898989898989898 （3 3）断开断开 S S2 2，特水冷却

47、后特水冷却后，继续探究物质的吸热能力继续探究物质的吸热能力，小军应控制水和煤油的小军应控制水和煤油的质量相同质量相同、初温度相同初温度相同， 且应先闭合开关且应先闭合开关S S1 1，并控制水的末温度低于并控制水的末温度低于9898，实验表明实验表明：水的末温度比煤油水的末温度比煤油低低。水的吸热水的吸热 能力比煤油强。能力比煤油强。 【答案【答案】 （1 1）R R甲 甲 R R乙 乙； ； （3 3）质量相同；）质量相同；S S1 1；9898；低；低 【思路分析】【思路分析】应用控制变量法分析答题，根据实验目的确定需要控制的变量；分析实验数据，根据实验数据应用控制变量法分析答题，根据实验

48、目的确定需要控制的变量；分析实验数据，根据实验数据 得出实验结论。得出实验结论。 【解题过程【解题过程】解解： （1 1）探究物质的吸热能力探究物质的吸热能力，应控制物质吸收的热量相等应控制物质吸收的热量相等，由图示电路图可知由图示电路图可知，两电阻并联两电阻并联， 它们的电压相等，要使电阻在相等时间内产生的热量相等，应控制两电阻阻值相等，即：它们的电压相等，要使电阻在相等时间内产生的热量相等，应控制两电阻阻值相等，即：R R甲 甲 R R乙 乙。 。 （2 2）由表中实验数据可知，在水沸腾后，水不断吸收热量，但温度保持不变。）由表中实验数据可知，在水沸腾后，水不断吸收热量，但温度保持不变。

49、（3 3）要探究水与油的吸热能力要探究水与油的吸热能力，应控制水与油的质量应控制水与油的质量、初温初温、吸收的热量相等吸收的热量相等，要控制水与油吸收的热量相要控制水与油吸收的热量相 等等， 应控制两个电阻同时开始加热应控制两个电阻同时开始加热， 因此应先闭合开关因此应先闭合开关 S S1 1， 然后再闭合开关然后再闭合开关 S S2 2； 实验过程中水不能达到沸腾实验过程中水不能达到沸腾， 应控制水的末温度低于应控制水的末温度低于 9898；实验表明：水的末温比油低，水的吸热能力比油强。；实验表明：水的末温比油低，水的吸热能力比油强。 故答案为故答案为： （1 1）R R甲 甲 R R乙 乙； ； （3 3）质量相同；）质量相同；S S1 1；9898；低。；低。