实验26 探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关-中考物理实验精练通关（解析版）

试卷第=page22页，共=sectionpages2525页实验26探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关

电源、导线、开关、电阻丝、U形管等。转换法：通过U形管中液面的高度差来反映电热丝产生热量的多少。控制变量法（1）探究电流产生的热量与电阻的关系：控制通过电热丝的电流和通电时间相同，改变电热丝的阻值，观察U形管两侧液面的高度差；（2）探究电流产生的热量与电流的关系：控制电热丝的电阻和通电时间相同，改变通过电热丝的电流，观察U形管两侧液面的高度差；（3）探究电流产生的热量与通电时间的关系：控制电热丝的电阻和通过电热丝的电流相同，改变通电时间的长短，观察前后两次U形管液面的高度差。（1）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；（2）在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多；（3）在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。（1）其他实验装置，如图所示；（2）被加热的物质选用煤油或空气的原因：①不导电，对实验结果影响小；②比热容小，实验现象明显。（3）利用温度计示数的变化或U形管中液面高度差反映电阻丝产生热量的多少；（4）实验异常现象分析，通电一段时间后，U形管两侧液面高度差为零：可能是电阻丝短路或断路。1．如图所示，是某实验小组探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的部分实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。（1）在组装实验器材时，应使U形管左、右两液面（选填“相平”或“不相平”）；（2）在该实验中，是通过比较U形管左、右两液面之间的大小，来比较电流通过电阻时产生热量的多少；（3）图甲的装置是为了探究电流产生的热量与是否有关。在该实验中，将电阻串联连接的好处是可以控制和通电时间都相等；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大；由甲图所示的实验现象可以得到的结论是：在电流和通电时间相同时，越大，产生的热量越（选填“多”或“少”）；（4）在用图乙的装置进行实验时，连接电阻R3的目的是为了使不相等；（5）采用图乙所示实验装置，可以得出结论；在电阻和通电时间相同时，越大，产生的热量越（选填“多”或“少”）；（6）在图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的实验现象明显，而右侧U形管没有任何变化，检查发现上述问题是由于电路故障引起的，则故障的原因可能是。（有多项符合题目要求）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（7）在图乙中，为了使实验现象更明显，可以将的阻值换成（选填“4Ω的”或“6Ω的”）。（8）完成上述实验后，小组讨论也能用下图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。①实验中通过观察来比较电流产生的热量的多少。②为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小南选用煤油而不用水做实验，是因为煤油具有比热容、吸热升温的特点。③为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，A、B两瓶中要装入、相同的同种液体。④该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与的关系。【答案】相平高度差电阻电流右电阻多通过两容器中电阻丝的电流电流多BD4Ω的温度计示数的变化较小较快质量初温电流【详解】（1）[1]实验中通过液面高度差的变化来反映电流产生热量的多少，在组装实验器材时，应使U形管左、右两液面相平。（2）[2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。（3）[3][4]由甲图可知，两个阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同、通电时间相同，探究电流产生的热量与电阻是否有关。[5][6][7]由焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大。（4）[8]在乙装置中电阻R2和R3并联后与电阻R1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，电阻R2和R3并联，右侧盒外并联电阻R3作用是改变通过密闭盒内电阻的电流，此时通过两容器中电阻丝的电流不相等。（5）[9][10]图乙中的右边一个5Ω的电阻与另一个5Ω的电阻并联后再与左边的电阻串联，由串联电路的电流特点知道，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，由并联电路的电流特点知道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，由Q=I2Rt知道，左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，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多。（6）[11]图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，说明没有产生热量，可能是R2电阻丝断路，使得容器内没有电流，也可能是R3电阻丝短路，R2电阻丝也被短路而没有电流，如果R1电阻丝断路，左侧没有高度差，R3电阻丝断路，则左右完全相同，都应该有高度差。故选BD。（7）[12]图乙中R2与R3并联后再与R1串联，故通过R1与R2的电流不相同，若要使实验现象更明显则应减小通过R2的电流，故应减小R3的阻值，所以应选择4Ω电阻。（8）[13]根据转换法，实验中通过观察温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少。[14][15]为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小南选用煤油而不用水做实验，是因为煤油比热容小，根据可知，吸收相同的热量，煤油吸热升温较快。[16][17]为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，根据可知，液体的质量和种类应相同，若液体初温相同，实验中可直接通过温度计示数大小比较电流产生热量的多少。[18]研究通电时间一定时导体产生的热量与电流的关系时，要控制电阻的通电时间相同，只改变电流大小，可将任一电阻丝作为研究对象，通过移动变阻器的滑片改变电路的电流，控制通电时间相同，根据转换法，由温度计示数的变化比较电阻产的热量多少，该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与电流的关系。真题演练1．（2023·北京·统考中考真题）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。

（1）该实验采用串联电路可以控制相同和相同；（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是：。【答案】电流通电时间电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关【详解】（1）[1][2]该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。（2）[3]闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。2．（2023·山东枣庄·统考中考真题）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型管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，。（3）实验中通过观察U型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】甲、乙串联通过导体的电流越大，产生的热量越多B【详解】（1）[1][2]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）[3]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型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，可以得出的结论是：通过导体的电流越大，产生的热量越多。（3）[4]A．实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这用到了转化法，而探究电流与电压、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，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。3．（2023·云南·统考中考真题）实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。

（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉；（2）闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R（选填“短路”或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察来比较相同时间内不同电流产生热量的多少；（3）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法：；（4）同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有（请举一例）；（5）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻联（选填“串”或“并”）进行实验。（6）本实验应用的研究方法有转换法和法。【答案】

开路温度计示数的变化见解析电热水壶B串控制变量【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，则滑动变阻器应接右下的接线柱，如图所示：

（2）[2]闭合开关后，发现电流表指针未偏转，说明电路没有电流通过，经检查仅电阻丝R有故障，故电阻丝R断路，即开路。[3]实验中通过移动滑片，使烧瓶中电阻丝通过的电流不同，产生的热量不同，则烧瓶中的煤油吸收的热量不同，则温度计示数的变化不同，故通过观察温度计示数的变化来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。（3）[4]想验证猜想：“当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。”是否正确，根据测出的多组Q与I的数据画出对应的Q～I图像，再根据图像判断猜想是否正确，若图像是一条过原点的直线，则猜想正确；若不是一条过原点的直线，则猜想不正确。（4）[5]生活中利用电热工作的家用电器有电热水壶。（5）[6][7]要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则电阻应不同，而通过导体的电流要相同，故应将两电阻串联，由图甲可知，烧瓶中的电阻是20Ω，所以应选择电阻为30Ω的B烧瓶串联进行实验。（6）[8]电流通过导体产生的热量受电流的大小、电阻、通电时间的影响，则应该应用控制变量法进行探究。4．（2022·江苏无锡·统考中考真题）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0；接通电源，同时闭合开关S1、S2，记录下电流I，通电相同时间，记录下煤油的末温度，结果如表所示，则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为比较①③可知，导体产生的热量与有关；比较（选填序号）可知，导体产生的热量与电阻有关，若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的探究是：。序号电阻电流I/A初温度t0/℃末温度/℃①R11.02030②R21.02024③R31.52044【答案】5:2电流①②只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量【详解】[1]因为三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，根据可得，吸收的热量与温度变化量成正比，R1所在锥形瓶内的液体温度升高30℃-20℃=10℃R2所在锥形瓶内的液体温度升高24℃-20℃=4℃故吸收热量之比为5:2；[2]由题可知，R1=R3=6Ω，两个电阻阻值相同，由表格数据可知，③的电流大于①的电流，而升高的温度是③多一些，根据控制变量法，所以能够得出导体产生的热量与电流有关。[3]根据题目可知R1=6Ω、R2=3Ω，电阻不同，且①②电流相同，①升高的温度比②高，能够得出导体产生的热量与电阻有关。[4]只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量就能够探究导体产生的热量与通电时间的关系。5．（2022·湖北宜昌·中考真题）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，，电阻产生的热量越多”的结论。（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是()A．正常工作时，“36V54W”的灯泡比“12V6W”的灯泡亮B．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热C．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是，请你提出改进办法：。【答案】电流越大C电路中电流太小（或者电阻太大或者电压太低）将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝（或增大电源电压）【详解】（1）[1]由图甲可知，两容器内的电阻大小相等，右侧两根电阻丝并联，然后与左侧的电阻丝串联，根据串联电路和并联电路特点可知，左侧容器内的电阻丝的电流大于右侧容器内电阻丝的电流，在通电时间相同的情况下，左侧U型管内液体的高度差大于右侧，说明左侧电阻丝产生的热量多，所以可以得出：在通电时间和电阻相同时，电流越大，电阻产生的热量越多。（2）[2]要探究电流产生的热量与电阻大小有关，要控制电流和通电时间相同。A．正常工作时，“36V54W”的灯泡的电流为“12V6W”的灯泡的电流为电流不同，故A不符合题意；B．接线板上接入的用电器越多，总功率越大，在电压不变时，根据欧姆定律可知，电流越大，没有控制电流相同，故B不符合题意；C．电熨斗工作时，内部的电热丝和与之相连的导线串联，电流和工作时间相同，由于电热丝的电阻远大于导线电阻，电热丝产生的热量远大于导线产生的热量，说明电流产生的热量与电阻大小有关，故C符合题意。故选C。（3）[3]要探究电流产生的热量与电阻大小有关，在电阻不同时，要控制电流和通电时间相同，应该把电源、开关和两段电阻丝串联起来，如图所示[4][5]较长时间后两个U形管的高度差均不明显，可能是电路的电流太小，导致电阻丝产生的热量较少，根据欧姆定律，可以把其中较大的100Ω的电阻换成一个阻值较小的电阻丝（不能为5Ω），也可以增大电源电压。跟踪训练1．（2023·黑龙江绥化·校考三模）小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝，装入质量相等的a、b两种液体，并分别插入温度计。（1）实验中选用的两根电阻丝的阻值应（选填“相同”或“不同”）。（2）实验中，用（选填“A”或“B”）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较（选填“A”或“B”）来判断液体吸热能力的强弱。A．通电时间B．温度计示数的变化量（3）下表是某次的实验数据液体a加热后的温度如图乙所示。分析可知，（选填“a”或“b”）液体的吸热能力较强。物质的量质量加热前温度℃加热时间加热后温度℃液体a1502010液体b150201035（4）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，就可用这个装置来探究电流产生的热量与的关系。【答案】相同ABb电阻【详解】（1）[1]甲中两电阻丝串联，通过的电流相同和通电时间相同，为控制吸热相同，根据实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同。（2）[2]根据转换法，实验中，用通电时间间接反映液体吸收热量的多少，故选A；[3]通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱，故选B。（3）[4][5]图乙中温度计分度值为，示数为吸收相同的热量，b液体温度升高的少，则b液体的吸热能力较强。（4）[4]如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，通过的电流相同，通电时间相同，就可用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。2．（2023·广东佛山·校考三模）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。通过观察实验现象，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越（选填“大”或“小”）电流通过导体时产生的热量越多。（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值Q左∶Q右=。（4）完成上述实验后，小明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两个电阻丝的电阻应该是（选填“相同”或“不同”）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。【答案】U形管液面高度差乙大4∶1相同水【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气盒内温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。（2）[2][3]图乙中所研究的两电阻阻值相同，通电时间相同，但电流不同，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；左侧液柱更高，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体时产生的热量越多。（3）[4]容器右侧两个的电阻并联，再与左侧电阻串联，根据并联电路各支路两端电压相等和欧姆定律可知，支路中电流相等，即，通电时间相同，电阻大小相同，由可知，电阻和时间一定时，电阻产生热量与电流的平方成正比，故左侧容器U形管的液面高度差较大；左、右两侧容器中电阻产生热量之比为∶∶∶1（4）[5]为保证不同物质能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等。[6]通电一段时间后，煤油的温度更高，因此升高相同的温度，水的加热时间长，说明水的吸热能力更强。3．（2023·福建厦门·统考模拟预测）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）利用甲装置可探究电流产生的热量与的关系；（2）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“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”）；（3）通过观察乙装置可知，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”。【答案】电阻不相等更小的大不能【详解】（1）[1]甲装置中，两个电热丝串联，通过它们的电流相等，工作时间相等，只是两个电热丝的电阻不同，故可探究电热与电阻的关系。（2）[2][3]想探究电热与电流的关系，需使两个相同电热丝中的电流不相等。电阻与容器中的电热丝并联，两条支路中的电流之和等于右侧容器中电热丝的电流，从而使两个容器中电热丝中的电流不相等。如果想使两个容器中的电热丝中的电流相关较大，根据并联电路中的电流与电阻成反比的规律，可以使电阻更小，从而使通过它的电流远远地超过容器中电热丝的电流，使两个容器中电热丝中的电流相关更大。（3）[4]通过观察实验现象可以知道，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，电热就越大。[5]电炉工作时，导线与电炉丝串联，工作时间和电流相同。电流通过二者产生的电热不同，是由于电阻不同造成的。所以乙实验现象不能解释电炉中电炉丝发红而导线不怎么热的问题。4．（2023·云南昆明·云南省昆明市第十中学校考三模）为了研究“电流产生的热量与哪些因素有关”，小芳小组采用如图（1）所示的装置进行探究。

（1）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、乙两烧瓶中要装入相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时应选用液体是（选填“煤油”或“水”）；（2）本实验中电阻产生热量的多少是通过（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究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．利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果C．研究光的传播时，引入光线D．探究声音的传播条件（3）已知电阻丝R1和R2的材料和长度相同，R1的横截面积大于R2，通电一定时间后，可以看到（选填“甲”或“乙”）瓶中煤油温度升得高，这表明在相同时间内，电流相同的情况下，导体的电阻越（选填“大”或“小”），电流通过导体时产生的热量越多；（4）如果在甲、乙两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值（选填“相同”或“不同”）的电阻丝，就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热能力。若闭合开关后一段时间，发现如图（2）所示温度变化规律，则甲瓶中液体的比热容（选填“大于”“等于”或“小于”）乙瓶中液体的比热容。【答案】质量煤油温度计示数B乙大相同大于【详解】（1）[1]为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、乙两烧瓶中要装入质量相等、初温相同的同种液体；[2]根据比热容公式在质量和吸热相同的条件下，因煤油的比热容小，故煤油升温明显，为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时应选用液体是煤油。（2）[3]根据转换法，本实验中电阻产生热量的多少是通过温度计示数来反映的：[4]A．探究电流与电压、电阻的关系，采用了控制变量法，故A不符合题意；B．利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果，采用了转换法，故B符合题意；C．研究光的传播时，引入光线，采用了模型法，故C不符合题意；D．探究声音的传播条件，采用了实验推理法，故D不符合题意。故选B。（3）[5][6]图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，已知电阻丝和的材料和长度相同，的横截面积大于，故的电阻大，通电一定时间后，可以看到乙瓶中煤油温度升得高，这表明在相同时间内，电流相同的情况下，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多（4）[7]为控制相同时间吸热相同，根据如果在甲、乙两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值相同的电阻丝，就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热能力；[8]若闭合开关后一段时间，发现如图所示温度变化规律，可知加热相同时间，甲升温慢，则甲瓶中液体的比热容大于乙瓶中液体的比热容。5．（2023·黑龙江绥化·校考模拟预测）如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。

（1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是；A．认识电压时，我们用水压来类比B．用光线来描述光通过的路径C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动（2）装置中的U形管（选填“是”或“不是”）连通器；（3）想要研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系，应该选用（选填“甲”或“乙”）图所示的实验装置；（4）将d图中容器外的电阻换成，则（选填“能”或“不能”）达到实验目的。【答案】液面高度差C不是甲能【详解】（1）[1]实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。[2]A．认识电压时，我们用水压来类比，采用的是类比法；B．用光线来描述光通过的路径，采用的是模型法；C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，把音叉的振动通过水花来体现，运用了转换法；由以上分析可知，故C符合题意，AB不符合题意。故选C。（2）[3]上端开口，下端连通的容器叫做连通器，U形管一端是开口的，另一端通过橡胶管与容器相连，是密闭的，不符合连通器的特点，因此此时的U形管不是连通器。（3）[4]甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系。（4）[5]容器内的电阻为研究对象，将d图中容器外的电阻换成，容器内电阻相等，通电时间相同，通过的电流不等，可研究电热与电流的关系，能达到实验目的。6．（2023·辽宁沈阳·沈阳市第一二六中学校考三模）在探究“导体电阻和通电时间相同时，通过导体产生的热量与电流大小的关系”时，小明组装了如图1所示的实验装置（甲、乙是完全相同的密闭容器）。

（1）为了保证实验顺利进行，在开关闭合前，小明应该进行的操作是。（2）闭合开关，通过对比观察，发现甲容器中的电阻产生的热量多。由此可知：在电阻、通电时间相同的情况下，越大，电流产生的热量越多。（3）实验中，小明不小心将U形管摔坏了，为了探究“电流产生的热量跟电阻的关系”，小明又设计了图2所示的实验装置，他将两根阻值不同的电阻丝（）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关几分钟后，气球a的膨胀程度比b小，说明：在电流、通电时间相同时，越大，电流产生的热量越多。【答案】将变阻器的滑片移动到最右端形管内的液面高度差电流电阻【详解】（1）[1]为了保证实验顺利进行，在开关闭合前，小明应该进行的操作是：将变阻器的滑片移动到最右端。（2）[2]根据转换法，闭合开关，可知左侧U形管内的液面高度差大，可知甲容器中的电阻产生的热量多。[3]图1中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，由此可知：在电阻、通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多。（3）[4]图2所示的实验装置，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而，闭合开关几分钟后，气球a的膨胀程度比b小，则产生热量多，可知在电流、通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。7．（2023·吉林松原·校联考模拟预测）生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的容器内，每个容器内封闭等量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于容器外，五段电阻丝中b为10Ω，其余均为5Ω。

（1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量。其中（填“甲”或“乙”）装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”；（2）让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝都放入容器内，接通电源比较两容器内电阻丝发热多少。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（填“左容器”“右容器”或“两容器一样”）多。【答案】液面高度甲电阻左容器【详解】（1）[1]根据转换法，实验中通过观察U形管中液面的高度的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量。[2]甲装置中，右侧液面高度差较大，根据转换法，10Ω电阻产生的热量多；两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，右侧容器中电阻大，产生的热量多；乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，而导线与电炉丝串联电流相同、电阻不同故其中甲装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”。（2）[3]让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝都放入容器内，根据并联电阻的规律知，R并总小于5Ω，而通过左侧和右侧容器内的电阻的电流和通电时间相同，根据控制变量法知，此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系。[4][5]根据Q＝I2Rt，因左侧空器中电阻大，故一段时间后电阻丝产生的热量左容器多。8．（2023·河北衡水·统考模拟预测）如图所示，这是探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。左右两个透明的容器中密闭了等量的空气，两个密闭容器中都有一段电阻丝，U形管中装的是红色液体。

（1）由于电流产生的热量不易直接测量，因此实验中是通过观察U形管中液面的来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里所用的探究方法是；（2）图甲是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在（选填“左”或“右”）容器中产生的热量较多，甲实验的结论是；（3）要探究电热与电流的关系，须控制相同；请在图乙中用笔画线代替导线完成探究电热与电流关系的电路连接；【拓展】根据本实验得出的结论，请思考电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热的原因是。【答案】高度差转换法右在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多通电时间和电阻

见解析【详解】（1）[1][2]由于电流产生的热量不易直接测量，所以实验中运用转换法，将甲、乙容器内空气温度的变化转换为U形管中液面的高度差。（2）[3]由图甲可知，两电阻串联，则电流相同，电阻大小不同，右侧容器中电阻大，所以电流在右容器中产生的热量较多。[4]两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，右侧容器中的电阻大，产生的热量较多，所以甲实验的结论：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）[5]要探究电热与电流的关系，根据控制变量法，须控制通电时间和电阻相同，只改变电流大小。[6]根据并联电路和串联电路电流的规律，故右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，如下图所示：

【拓展】[7]由于电炉丝与导线是串联的，电炉工作时，通过它们的电流和通电时间相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，根据可知，电阻产生的热量也远多于导线，所以电炉丝热得发红。9．（2023·广东佛山·佛山市南海区南海执信中学校考三模）（1）如图甲和图乙是探究电热与哪些因素有关的实验：

①图甲探究的是电热与的关系；图乙探究的是电热与的关系；②实验中通过观察来判断产生电热的多少，下列实验中与此物理方法相同的选项是；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．研究影响液体蒸发快慢的因素（2）如图乙所示，R3（填“能”或“不能”）换成8Ω电阻；（3）如图丙小明要用两个相同的烧瓶来探究物质的吸热能力，A、B两瓶内分别装有质量相等的水和食用油，则要求R1R2，根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图丁所示，由图可知，食用油的比热容为J/（kg•℃）。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]【答案】电阻电流液面高度差B能等于【详解】（1）①[1]图甲两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，所以通过两电阻的电流相同，两电阻的阻值不同，所以探究的是电热与电阻的关系。[2]图乙两个5Ω的电阻并联后又与另一个5Ω的电阻串联接入电路，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，所以探究的是电热与电流的关系。

②[3][4]实验中通过U形管中液面的高度差来判断产生电热的多少，这种实验方法叫转换法；磁场看不见，摸不着，用铁屑显示磁体周围磁场分布也是转换法。探究电流与电压、电阻的关系、研究影响液体蒸发快慢的因素用的实验方法是控制变量法，研究光的传播时，引入光线用的是模型法。故选B。

（2）[5]如图乙所示，主要探究的是电热与电流的关系，R3电阻主要起到分流电流作用，电阻阻值改变对实验没有影响。（3）[6]如图丙小明要用两个相同的烧瓶来探究物质的吸热能力，需让质量相等的水和食用油吸收相同的热量，两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，根据Q=I2Rt可知两电阻的阻值应相等。[7]实验中，水和食用油在相同时间内吸收的热量相等。由图乙可知，在第5分钟，水升高的温度为20℃，食用油升高的温度为40℃10．（2023·广东深圳·红岭