2024-2025学年下学期初中物理沪科版九年级同步经典题精练之电流的热效应综合题

第41页（共41页）2024-2025学年下学期初中物理沪科版九年级同步经典题精练之电流的热效应综合题一．选择题（共8小题）1．（2024秋•永春县期末）下列物理学家对电流的热效应作出突出贡献的是（）A．伏特 B．焦耳 C．欧姆 D．安培2．（2025•登封市一模）电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列事例中，属于防止电热危害的是（）A．用家用电饭锅煮米饭 B．用电热孵卵器孵小鸡 C．电脑使用微型风扇散热 D．家用电器长时间停用，隔一段时间通电一次3．（2024秋•井陉矿区期末）下面是探究电流通过导体时产生热量的影响因素的实验，下列说法正确的是（）A．甲图实验中，在相同通电时间内左侧U形管中液面上升的高度差大 B．乙图的实验中，在相同的通电时间内右侧U形管中液面上升的高度差大 C．将乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系 D．图乙将R3放入空气盒内，连接方式不变，可探究电流产生的热量与电阻的关系4．（2024秋•自贡校级期末）如图所示的电路，当开关S闭合时，电路中的电流为1A，电压表V的示数为9V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机的电能转化为机械能的效率为90%，下列说法正确的是（）A．电压表V1的示数为4V B．电动机M的线圈电阻为0.5Ω C．电路消耗的总功率是4W D．通电1min电流通过电动机产生的热量是300J5．（2024秋•琼海期末）如图所示，R甲和R乙两根电阻丝串联接入电路，且R甲＞R乙。通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙、经过的电流I甲、I乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙，下面关系中正确的是（）A．I甲＝I乙，U甲＝U乙 B．I甲＜I乙，Q甲＜Q乙 C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙 D．U甲＞U乙，Q甲＞Q乙6．（2024秋•桥西区期末）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，小明采用了如图甲、乙所示的实验装置，其中两次实验电源电压相同，两个透明容器中封闭着等质量的空气。下列相关说法不正确的是（）A．装置中U形管中液面高度的变化能反映电阻丝产生热量的多少 B．图甲可探究出电流一定时，电阻丝的电阻越大，电流产生的热量越多 C．图乙中为探究热量与电流的关系，电阻丝R3的阻值应为10Ω D．对比两次实验，在相同时间内图乙中电阻丝R2产生的热量大于图甲中电阻丝R1产生的热量7．（2024秋•高州市期末）随着科学技术的发展，越来越多的用电器进入了我们的家庭。下列用电器主要利用电流热效应工作的是（）A．电饭煲 B．电视机 C．洗衣机 D．电风扇8．（2024秋•昭阳区期末）图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（）A．只闭合开关S1时，小灯泡L此时的电阻为10Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.3A C．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为84J D．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W二．填空题（共5小题）9．（2024秋•琼海期末）电饭锅是利用电流的效应制成的加热设备。某电饭锅的电阻是44Ω，通过它的电流为5A，该电饭锅100s产生的热量是J。10．（2024秋•安新县期末）如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的效应工作的，通电2min产生的热量为J。11．（2024秋•文峰区期末）如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝10Ω，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数将（选填“变大”或“变小”）；当S1闭合，S2断开时，通电10s，电流通过R1产生的热量是J。12．（2024秋•庐江县期末）如图所示为电热烘鞋器的工作原理图。电源电压U＝6V并保持不变，R1＝3Ω、R2＝6Ω均为加热电阻，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换。烘鞋器处于低温挡工作100s产生的热量是J。13．（2024秋•谯城区期末）如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝40Ω，开关闭合后，电流表A1的示数为0.6A，通电1min整个电路产生的热量是J。三．实验探究题（共1小题）14．（2024秋•巢湖市期末）小明用如图所示的装置“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”。（1）装置中两个透明容器中密封着等量的空气，生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。（2）如图乙所示，小明想探究电阻产生的热量与电流的关系，右侧容器内电阻丝的阻值应为Ω。四．计算题（共1小题）15．（2024秋•江津区期末）如图甲所示是项目式学习小组为小北爸爸设计的具有加热和按摩两种功能的足浴盆，如图乙所示是足浴盆内部电路图。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为3Ω，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电源电压220V恒定不变。求：（1）在足浴盆中加入质量为3kg、初温20℃的水，只闭合开关S2启动加热功能，使水温升高到40℃，水吸收的热量[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]；（2）若加热效率为80%，需要加热的时间（时间单位用秒，结果保留整数）；（3）断开开关S2，闭合S1启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量。

2024-2025学年下学期初中物理沪科版九年级同步经典题精练之电流的热效应综合题参考答案与试题解析题号12345678答案BCDBDCAD一．选择题（共8小题）1．（2024秋•永春县期末）下列物理学家对电流的热效应作出突出贡献的是（）A．伏特 B．焦耳 C．欧姆 D．安培【考点】电流的热效应．【专题】电与热、生活用电；应用能力．【答案】B【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可做出正确判断。【解答】解：焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关关系：焦耳定律，即Q＝I2Rt，是对电流的热效应做出突出贡献的物理学家。故选：B。【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2．（2025•登封市一模）电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列事例中，属于防止电热危害的是（）A．用家用电饭锅煮米饭 B．用电热孵卵器孵小鸡 C．电脑使用微型风扇散热 D．家用电器长时间停用，隔一段时间通电一次【考点】电热的防止．【专题】电与热、生活用电；应用能力．【答案】C【分析】电流通过导体时，导体本身要发热，叫做电流的热效应，产生的电热有时是有害的，必须及时排出。【解答】解：AB、用家用电饭锅煮米饭、用电热孵卵器孵小鸡，都是利用电热，故AB不符合题意；C、过多的热量会影响计算机的正常工作，机箱内有风扇，这都是为了散失热量，故C符合题意；D、家用电器长时间停止使用，隔一段时间应通电一次，是应用电热来给电器驱潮，故D不符合题意；故选：C。【点评】本题主要考查对电热的应用及预防措施的了解，用电器工作时如果温度过高，会造成危害，要考虑如何散热。3．（2024秋•井陉矿区期末）下面是探究电流通过导体时产生热量的影响因素的实验，下列说法正确的是（）A．甲图实验中，在相同通电时间内左侧U形管中液面上升的高度差大 B．乙图的实验中，在相同的通电时间内右侧U形管中液面上升的高度差大 C．将乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系 D．图乙将R3放入空气盒内，连接方式不变，可探究电流产生的热量与电阻的关系【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素；电流产生的热量与电阻的关系；电流产生的热量与电流的关系．【专题】电能和电功率；分析、综合能力．【答案】D【分析】（1）（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，结合串联、并联电路电流的规律和焦耳定律Q＝I2Rt分析；（3）（4）要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同。【解答】解：A、R2＞R1，在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多，故A错误；B、乙图实验装置中两个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I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，左右两侧容器内电阻相同，在相同的通电时间内右侧U形管中液面上升的高度差小，故B错误；C、乙图实验装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个10Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边容器内电阻的电流和左边电阻的电流不相等，要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同，不可探究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误；D、图乙将R3放入空气盒内，连接方式不变，R2与R3并联成为一个等效电阻R，此时R1与R电阻不同，通过它们的电流和通电时间相同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，故D正确。故选：D。【点评】本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。4．（2024秋•自贡校级期末）如图所示的电路，当开关S闭合时，电路中的电流为1A，电压表V的示数为9V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机的电能转化为机械能的效率为90%，下列说法正确的是（）A．电压表V1的示数为4V B．电动机M的线圈电阻为0.5Ω C．电路消耗的总功率是4W D．通电1min电流通过电动机产生的热量是300J【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率P＝UI的简单计算．【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．【答案】B【分析】（1）当开关S闭合时，定值电阻与电动机串联，电压表V测的是电源电压，电压表V1测的是电动机M的两端电压；根据欧姆定律得到定值电阻的两端电压，根据串联电路电压的规律得到电压表V1的示数；（2）（4）根据W＝U1It得到电动机消耗的电能，根据焦耳定律得到电流通过电动机产生的热量，根据Q＝I2Rt可得电动机M的线圈电阻；（3）根据P＝UI可得电路消耗的总功率。【解答】解：A、当开关S闭合时，定值电阻与电动机串联，电压表V1测的是电动机M的两端电压；电压表V测的是电源电压，电压表V的示数为9V，则电源电压为9V，电路中的电流为1A，定值电阻的两端电压为U定＝IR定＝1A×4Ω＝4V根据串联电路的电压规律可得，电动机两端电压（即电压表V1的示数）为U1＝U﹣U定＝9V﹣4V＝5V，故A错误；C、电路消耗的总功率是P＝UI＝9V×1A＝9W，故C错误；BD、通电1min，电动机消耗的电能为W＝U1It＝5V×1A×60s＝300J，电流通过电动机产生的热量是Q＝（1﹣90%）W＝10%×300J＝30J，根据Q＝I2Rt可得，电动机M的线圈电阻为RM故B正确，D错误。故选：B。【点评】分析清楚电路结构、熟练应用欧姆定律、电功及电功率公式即可正确解题；解题时要注意：电动机是非纯电阻电路，电动机消耗的热功率小于电动机的总功率。5．（2024秋•琼海期末）如图所示，R甲和R乙两根电阻丝串联接入电路，且R甲＞R乙。通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙、经过的电流I甲、I乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙，下面关系中正确的是（）A．I甲＝I乙，U甲＝U乙 B．I甲＜I乙，Q甲＜Q乙 C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙 D．U甲＞U乙，Q甲＞Q乙【考点】电热的大小比较；串联电路中的电流规律；欧姆定律的应用．【专题】应用题；欧姆定律；电与热、生活用电；应用能力．【答案】D【分析】串联电路中各处的电流相等，根据U＝IR比较两电阻丝两端的电压关系，根据Q＝I2Rt比较两电阻丝产生的热量关系。【解答】解：由电路图可知，两电阻丝串联，由题意可知R甲＞R乙，因串联电路中各处的电流相等，则I甲＝I乙；根据U＝IR可知，U甲＞U乙；由Q＝I2Rt知：Q甲＞Q乙；综上所述，D正确。故选：D。【点评】本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律、焦耳定律的应用，是一道较为简单的应用题。6．（2024秋•桥西区期末）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，小明采用了如图甲、乙所示的实验装置，其中两次实验电源电压相同，两个透明容器中封闭着等质量的空气。下列相关说法不正确的是（）A．装置中U形管中液面高度的变化能反映电阻丝产生热量的多少 B．图甲可探究出电流一定时，电阻丝的电阻越大，电流产生的热量越多 C．图乙中为探究热量与电流的关系，电阻丝R3的阻值应为10Ω D．对比两次实验，在相同时间内图乙中电阻丝R2产生的热量大于图甲中电阻丝R1产生的热量【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素；电阻产生热量多少的表现；电流产生的热量与电阻的关系；电流产生的热量与电流的关系．【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．【答案】C【分析】1）要探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，据此分析；（2）探究电热与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，而通过电阻的电流不同，据此分析；（3）根据转换法分析。【解答】解：A、装通过U形管中液面高度的变化能反映电阻丝产生热量的多少，利用了控制变量法，故A正确；B、图甲中，两电阻串联，故通过两电阻的电流相同，两电阻的阻值不同，且电阻阻值越大，U形管中液面高度差越大，说明产生的热量越多，故可探究出电流一定时，电阻丝的电阻越大，电流产生的热量越多，故B正确；C、探究热量与电流的关系，需控制容器内电阻阻值相同，通过容器内电阻的电流不同，故电阻丝R3的阻值应为5Ω，故C错误；D、图乙中，右边两个电阻并联后再与左边的电阻串联，由并联电路的电流特点可知通过左侧容器中5Ω电阻的电流大于通过右侧容器中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，根据Q＝I2Rt可知，左侧容器内电阻装产生热量多，故D正确。故选：C。【点评】本题探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，难度适中。7．（2024秋•高州市期末）随着科学技术的发展，越来越多的用电器进入了我们的家庭。下列用电器主要利用电流热效应工作的是（）A．电饭煲 B．电视机 C．洗衣机 D．电风扇【考点】电流的热效应．【专题】电与热、生活用电；理解能力．【答案】A【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能。可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。【解答】解：BCD、洗衣机、电风扇工作时主要是把电能转化为机械能，电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故BCD不合题意；A、电饭煲工作时是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意。故选：A。【点评】本题考查电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化。是一道基础题。8．（2024秋•昭阳区期末）图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（）A．只闭合开关S1时，小灯泡L此时的电阻为10Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.3A C．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为84J D．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率P＝UI的简单计算．【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．【答案】D【分析】（1）由图乙可知，只闭合S1时，该电路为只含有灯L的简单电路，电流表测电路中的电流；已知此时灯L的实际功率，利用P＝UI，结合图甲可读出此时L的电流和两端的电压，再利用I=UR的变形式可求出灯（2）由图乙可知，闭合S1，再闭合S2时，该电路为L和R的并联电路，电流表测干路电流；由并联电路的电流特点可知电源电压和R两端的电压；由图甲读出此时R的电流，并联电路中各个支路之间互不影响，则通过R的电流即电流表示数增加的电流值；（3）电阻R是纯电阻用电器，可以利用Q＝I2Rt＝IUt求出在1min内电阻R产生的热量；（4）并联电路中总电流等于各个支路通过的电流之和，据此求出干路总电流，再利用P＝UI求出电路总功率。【解答】解：A、由图乙可知，只闭合S1时，该电路为只含有灯L的简单电路，电流表测电路中的电流；已知此时灯L的实际功率为P＝UI＝1W，由图甲可知，此时灯L的电流为IL＝0.5A，UL＝2V，由I=UR可知此时小灯泡L的电阻为：RL=ULIB、由图乙可知，闭合S1，再闭合S2时，该电路为L和R的并联电路，电流表测干路电流；由并联电路的电压特点可知电源电压为：U＝UL＝2V，则R两端的电压为UR＝U＝2V，由图甲可知，此时通过R的电流为：IR＝0.2A，并联电路中各个支路之间互不影响，因此电流表示数增加了0.2A，故B错误；C、再闭合开关S2时，在1min内电阻R产生的热量为：Q＝I2Rt＝IRURt＝0.2A×2V×1×60s＝24J，故C错误；D、再闭合开关S2时，电路总电流为I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A，则电路总功率为：P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了欧姆定律、电功率和焦耳定律计算公式的应用，熟练掌握并联电路的电流、电压特点，从图象中读取有用的信息是解题的关键。二．填空题（共5小题）9．（2024秋•琼海期末）电饭锅是利用电流的热效应制成的加热设备。某电饭锅的电阻是44Ω，通过它的电流为5A，该电饭锅100s产生的热量是110000J。【考点】焦耳定律的简单计算；电流的热效应．【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．【答案】热；110000。【分析】（1）电饭锅是利用电流的热效应进行工作的；（2）已知电阻、电流与时间，应用焦耳定律可以求出产生的热量。【解答】解：电饭锅是利用电流的热效应制成的加热设备；导体产生的热量：Q＝I2Rt＝（5A）2×44Ω×100s＝110000J。故答案为：热；110000。【点评】本题考查了电流热效应和焦耳定律的应用，应用焦耳定律即可正确解题。10．（2024秋•安新县期末）如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的热效应工作的，通电2min产生的热量为2700J。【考点】焦耳定律的简单计算；电流的热效应．【专题】电与热、生活用电；应用能力．【答案】热；2700。【分析】当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；纯电阻电路产生的热量Q＝I2Rt=U2【解答】解：电流通过电阻，电热丝温度升高，这是利用电流的热效应工作的；电阻产生的热量为：Q＝I2Rt=U2Rt=(3V)故答案为：热；2700。【点评】本题考查了电流的热效应及焦耳定律的计算公式的应用，属于基础考查，难度不大。11．（2024秋•文峰区期末）如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝10Ω，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数将变大（选填“变大”或“变小”）；当S1闭合，S2断开时，通电10s，电流通过R1产生的热量是2.25J。【考点】焦耳定律的简单计算；电路的三种状态；欧姆定律的应用．【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．【答案】变大；2.25。【分析】（1）先闭合开关S1，再闭合开关S2，电路中电阻由R1和R2串联变为只有R1接入电路，电路中电阻变小，由I=U（2）当S1闭合，S2断开时，由R1和R2串联，通过R1的电流I=UR1+R2，根据【解答】解：（1）先闭合开关S1，再闭合开关S2，电路中电阻由R1和R2串联变为只有R1接入电路，电路中电阻变小，由I=U（2）当S1闭合，S2断开时，由R1和R2串联，通过R1的电流为：I=UR通电10s，电流通过R1产生的热量：Q＝I2R1t＝（0.15A）2×10Ω×10s＝2.25J。故答案为：变大；2.25。【点评】本题考查动态电路分析和焦耳定律的应用，是一道基础题。12．（2024秋•庐江县期末）如图所示为电热烘鞋器的工作原理图。电源电压U＝6V并保持不变，R1＝3Ω、R2＝6Ω均为加热电阻，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换。烘鞋器处于低温挡工作100s产生的热量是600J。【考点】焦耳定律的简单计算；电功率多档位问题．【专题】应用题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．【答案】600【分析】由电路图可知，开关S接触a、b两个触点时，电路断路；开关S接触b、c两个触点时，电路为R2的简单电路；开关S接触c、d两个触点时，R1与R2并联；开关S接触d、e两个触点时，电路为R1的简单电路；根据电阻的并联和P=U2R比较出电功率的大小，判断出挡位，根据Q＝W=U2【解答】解：由图可知当扇形开关S接dc时两电阻并联，总电阻最小，电源电压一定，由P=U当扇形开关S接bc时为电阻R2的简单电路，电阻最大，烘鞋器功率最小，为低温挡，当扇形开关S接de时为电阻R1的简单电路，电阻较小，为中温挡。烘鞋器处于低温挡工作100s产生的热量是：Q＝W=U2R2t=故答案为：600。【点评】本题考查了电功率公式和电热公式的应用，正确的分析开关位于不同触点时电路的连接方式和对应挡位的判断是关键。13．（2024秋•谯城区期末）如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝40Ω，开关闭合后，电流表A1的示数为0.6A，通电1min整个电路产生的热量是648J。【考点】焦耳定律的简单计算．【专题】应用题；欧姆定律；电与热、生活用电；应用能力．【答案】648【分析】由电路图知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，根据并联电路特点和欧姆定律计算出电源电压和干路电流，根据Q＝W＝UIt计算通电1min整个电路产生的热量。【解答】解：由电路图知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流，并联电路特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U2＝U1＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V，电流表A的示数：I＝I1+I2＝I1+UR2=通电1min整个电路产生的热量：Q＝W＝UIt＝12V×0.9A×1×60s＝648J。故答案为：648。【点评】本题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电热计算公式的灵活应用，难度不大。三．实验探究题（共1小题）14．（2024秋•巢湖市期末）小明用如图所示的装置“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”。（1）装置中两个透明容器中密封着等量的空气，生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图甲（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。（2）如图乙所示，小明想探究电阻产生的热量与电流的关系，右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω。【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素；电流产生的热量与电流的关系．【专题】电能和电功率；理解能力．【答案】（1）甲；（2）5。【分析】（1）电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据此分析。（2）由控制变量法结合串联、并联电路电流的规律回答。【解答】解：（1）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”，电炉丝和连接的导线串联在电路中通过电炉丝和导线的电流相同，电阻不同，可用图甲的实验结论解释。（2）用图乙探究电阻产生的热量与电流的关系，需控制容器中电阻大小相等，改变电流大小，故右侧容器内电阻丝的阻值应与左侧容器中电阻大小相等，为5Ω。故答案为：（1）甲；（2）5。【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。四．计算题（共1小题）15．（2024秋•江津区期末）如图甲所示是项目式学习小组为小北爸爸设计的具有加热和按摩两种功能的足浴盆，如图乙所示是足浴盆内部电路图。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为3Ω，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电源电压220V恒定不变。求：（1）在足浴盆中加入质量为3kg、初温20℃的水，只闭合开关S2启动加热功能，使水温升高到40℃，水吸收的热量[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]；（2）若加热效率为80%，需要加热的时间（时间单位用秒，结果保留整数）；（3）断开开关S2，闭合S1启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量。【考点】电热的综合计算；焦耳定律的简单计算．【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．【答案】（1）水吸收的热量为2.52×105J；（2）若加热效率为80%，需要加热的时间约为394s；（3）按摩10min电动机线圈产生的热量为18J。【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；（2）根据η=Q吸W求加热时足浴盆消耗的电能，根据（3）根据P＝UI求通过电动机的电流，根据Q＝I2Rt求按摩10min电动机线圈产生的热量。【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（40℃﹣20℃）＝2.52×105J；（2）只闭合开关S2启动加热功能时，电路为加热电阻的简单电路。根据η=Q吸W求加热时足浴盆消耗的电能：W=Q吸η根据P=Wt可得，加热的时间：t=（3）断开开关S2，闭合S1启动按摩功能时，电路为电动机的简单电路。根据P＝UI可得，通过电动机的电流：I=PM按摩10min电动机线圈产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.1A）2×3Ω×10×60s＝18J。答：（1）水吸收的热量为2.52×105J；（2）若加热效率为80%，需要加热的时间约为394s；（3）按摩10min电动机线圈产生的热量为18J。【点评】本题考查电热的综合计算，注意电动机的电流计算是关键之一。

考点卡片1．电路的三种状态【知识点的认识】（1）通路：正常连接的电路，即用电器能够工作的电路．通路特征：电路中有电流，用电器正常工作．（2）断路（开路）：断开的电路．断路特征：电路中无电流，用电器不工作．原因有开关没闭合，接线处松动，导线断了，用电器损坏等（3）短路：不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路．短路特征：用电器不工作，电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾【命题方向】电路三种状态的理解，电路图的连接分析都是中考的命题方向．例：如图所示，把两个小灯泡串联起来，闭合开关，两个小灯泡都发光。若把一根导线接在小灯泡L2的两端，则下列说法中正确的是（）A.L2烧毁，断路B.L2短接，熄灭C.L1短接，变亮D.L1断路，熄灭分析：用电器中有电流通过且不超出其额定电压的情况下，用电器能够工作；将用电器两端用导线直接连接，会造成用电器短路，用电器不能工作。解析：解：由图知，闭合开关，两只灯泡串联，都发光。若把一根导线接在小灯泡L2的两端，则L2被短路不能发光，但L1仍然有电流通过，照常发光，故B正确，ACD错误。故选：B。点评：本题考查学生对用电器短路现象的判断和分析，用电器短路会造成部分电路短路，被短路的用电器不能工作，其它用电器可以工作（在允许的最大电压范围内）。【解题方法点拨】（1）电源短路，导线将电源的正、负极连接起来，发生短路．电路中的电流很大，极有可能将电源也烧坏．电源短路是一种有危害的连接方式，在电路的连接中是不允许出现的；（2）局部短路，也叫短接．如图所示，开关闭合，灯泡L1被短路，不亮，灯泡L2亮．局部短路没有危害，只是被短路的用电器不能工作．2．串联电路中的电流规律【知识点的认识】从理论上分析，经过电路中各个部分的电荷，不会消失，也不会凭空增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说串联电路中电流处处相等．表达式为I1＝I2＝…In【命题方向】判断串联电流中各电路中的电流大小是中考的热点，常以选择题，填空题出题，考查定性关系例：如图AO和OB是两段由同种材料制成的粗细不同的电阻线，这两段电阻线的长度相等。当把它们串联接入某一电路中时，电阻线AO和OB两端电流之间的关系是（）A.IAO＜lOBB.IAO＞IOBC.IAO＝IOBD.无法确定分析：在串联电路中，电流处处相等，据此分析判断。解析：解：由题意知，导体AO与OB串联接入电路，由串联电路的电流特点知，流过串联电路的电流处处相等，所以IAO＝IOB，故ABD错误；C正确。故选：C。点评：本题主要考查了串联电路的特点，难度不大，属于基础知识。【解题方法点拨】无论串联电路中的用电器规格是否相同，只要串联，通过电路的电流处处相等．串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的，一个用电器的电流改变，流过其他用电器的电流也改变，但两者相等．3．欧姆定律的应用【知识点的认识】（1）相关基础知识链接：①电流规律：串联：I＝I1＝I2．串联电路电流处处相等。并联：I＝I1+I2．并联电路干路电流等于各支路电流之和。②电压规律：串联：U＝U1+U2．串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。并联：U＝U1＝U2．并联电路各支路两端电压相等，等于总电压。③电阻规律：串联：R＝R1+R2．串联电路总电阻等于分电阻之和。并联：1R=1④比例规律：串联：U1并联：I1R1＝I2R2．并联电路中电流与电阻成反比。⑤欧姆定律：I=U【命题方向】欧姆定律的综合应用是电学部分的核心，也是最基础的内容，这一节知识是难点也是中考必考点。常结合日常生活生产中遇到的电路问题考查欧姆定律的应用，计算题多与后面的电功率计算结合在一起，作为中考的压轴题出现。训练时应足够重视。例：如图甲所示是电阻R和灯泡L的U﹣I图象。由图甲可知，电阻R的阻值为20Ω。若电源电压不变，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电流表示数为0.6A，则电源电压为18V。分析：电阻R的U﹣I图象是正比例函数，则R为定值电阻，根据图象读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出R的阻值；将电阻R和小灯泡L串联在图乙所示的电路中时，通过它们的电流相等，根据欧姆定律求出R两端的电压，根据图象读出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压。解析：解：由图象可知，电阻R的I﹣U图象是正比例函数，则R为定值电阻，当R两端的电压UR＝2V时，通过的电流IR＝0.1A，由欧姆定律可得R的阻值：R=URI由图乙可知，灯泡L与电阻R串联，电流表测电路中的电流，当电流表示数为0.6A时，R两端的电压：UR′＝IR＝0.6A×20Ω＝12V，由图象可知，灯泡两端的电压UL＝6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UR′+UL＝12V+6V＝18V。故答案为：20；18。点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。【解题方法点拨】（一）比例问题解决这类问题一要掌握规则，二要弄清是哪两部分相比。①串联电路电流处处相等，即电流之比为：I1：I2＝1：1；根据I=UR可知电压与电阻成正比，②并联电路各支路电压相等，即电压之比为U1：U2＝1：1；根据U＝IR可知电流与电阻成反比，I1R1＝I2R2。（二）电表示数变化问题（1）解决这类问题最重要的是弄清电路是串联还是并联，不同的连接方式有不同的判断规则。①串联电路：电流与电阻的变化相反，即电阻变大时电流变小，电阻变小时电流变大；按电阻的正比例来分配电压。②并联电路：各支路的电压都与电源电压相等，所以电压是不变的；阻值变化的支路电流随之变化，阻值不变的支路电流也不变。③电压表与电流表示数的比值：根据导出式R=U（2）解决这类电表示数变化的问题时，注意不要在第一步判断串并联时出错。（3）滑动变阻器连入电路的是哪一部分，没有判断清楚，也是解决电表示数变化问题常出现的错误。4．电功率P＝UI的简单计算【知识点的认识】计算式：P＝UI。推导：将W＝UIt代入公式P＝W/t中，可得P＝UI。I：表示电流，单位是AU：表示电压，单位是VP：表示电功率，单位是W【命题方向】考查公式P＝UI的运用，也常考此公式的变形，求电压或电流。例：如图所示，电源电压恒为6V，小灯泡L上标“3V1.5W”字样（灯丝电阻不随温度变化），小灯泡L正常发光时的电流为0.5A。闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P，使小灯泡L正常发光，此时滑动变阻器的阻值为6Ω，滑动变阻器R的电功率为1.5W。分析：（1）由P＝UI计算小灯泡L正常发光时的电流；（2）闭合开关S，灯泡L与变阻器R串联，根据串联电路规律和欧姆定律计算小灯泡L正常发光时变阻器的接入电阻；由P＝UI计算滑动变阻器R的电功率。解析：解：小灯泡L上标“3V1.5W”字样，灯泡的额定电压为UL＝3V，额定功率为PL＝1.5W，由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL=PL由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻：RL=ULI闭合开关S，灯泡正常发光时，变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣3V＝3V，柑橘串联电路电流规律可得，变阻器中通过的电流：I滑＝IL＝0.5A，由欧姆定律可得，变阻器的接入电阻：R=U滑I滑动变阻器R的电功率：P滑＝I滑U滑＝0.5A×3V＝1.5W。故答案为：0.5；6；1.5。点评：本题考查串联电路规律和欧姆定律＝电功率公式的应用，是基础题。【解题方法点拨】了解电功率基本公式及其变形公式的应用以及电流单位的换算，熟练利用公式是解题的关键．5．电功率多档位问题【知识点的认识】多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻R高最小；中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻R中高于高温档；低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻R低最大。【命题方向】常考查生活中的电热毯、电热水器、电饭锅、电暖气等发热体的档位问题，通常是综合计算，有一定难度。例：中国茶文化源远流长。图甲是某家用煮茶器的简化电路图，某次煮茶过程中其功率变化如图乙，已知加热5min，可使1kg初温45℃的水升温至100℃。[（1）当开关S接a点时，该煮茶器处于保温（选填“加热”或“保温”）状态。（2）加热过程中水吸收的热量是多少。（3）求R1的阻值。（4）求该煮茶器加热状态下的工作效率。分析：（1）根据P=U2R知，U一定时，P与R成反比，当开关S接a点时，两电阻串联在电路中，电阻最大，电功率最小，该煮茶器处于保温状态；当开关S接b点时，电路只是（2）水吸收的热量根据Q吸＝cm（t﹣t0）计算；（3）由图甲、图乙可知，开关S接a点，R1、R2串联，处于保温状态，电功率为220W，根据P=U2R计算总电阻；开关S接b点，电路中的仅有R2，处于加热状态，电功率为880W，根据P=U2R可得R2的阻值，由串联电路的电阻规律：R1＝R﹣（4）根据W＝P加热t计算消耗的电能，再根据η=Q解析：解：（1）根据P=U2R知，U一定时，P与R成反比，当开关S接（2）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣45℃）＝2.31×105J；（3）开关S接a点，R1、R2串联，处于保温挡，总电阻为：R=U2P开关S接b点，电路中的仅有R2，处于加热挡，R2的电阻为：R2=U2PR1的电阻为：R1＝R﹣R2＝220Ω﹣55Ω＝165Ω；（4）该煮茶器加热状态下的消耗的电能为：W＝P加热t＝880W×5×60s＝2.64×105J；加热效率为：η=Q吸W×100%=答：（1）保温；（2）加热过程水吸收的热量是2.31×105J；（3）R1的阻值是165Ω；（4）该煮茶器加热状态下的工作效率是87.5%。点评：本题是加热挡位的基本题型，考查电路分析、热量和电热效率的计算。【解题方法点拨】注意：并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法：方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐）方法二：根据公式P=U6．电流的热效应【知识点的认识】（1）概念：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。（2）理解：电流的热效应是一种普遍现象，只要用电器对电流有阻碍作用，电流流过用电器时就会发热，就会有电能转化为内能。【命题方向】考查电流的热效应的现象。例：下面的器材中，不是利用电流热效应来工作的是（）A.用电烙铁在葫芦上作画B.用电熨斗熨衣服C.用电热刀裁剪塑料绳带D.用电吹风吹去暖气片上难以够着的灰尘分析：电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时，电能转化为内能。解析：解：A、电烙铁在葫芦上作画时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，不合题意；B、电熨斗熨衣服时将电能转化为内能，利用了电流的热效应，不合题意；C、用电热刀裁剪塑料绳带时将电能转化为内能，利用了电流的热效应，不合题意；D、用电吹风吹去暖气片上难以够着的灰尘时，将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，符合题意。故选：D。点评：利用电流的热效应工作的家用电器工作时，都是电能转化为内能，这是判断的关键。【解题方法点拨】要熟悉相关知识，了解各电流效应所对应的应用．7．探究影响电流通过导体时产生热量的因素【知识点的认识】1.实验器材：密闭容器两个，U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。2.实验装置：2.实验步骤：（1）探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系实验设计：保持电流和通电时间不变，改变电阻。如图甲，把两个不同的电阻串联在电路中。（2）探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系实验设计：保持电阻和通电时间不变，改变电流。如图乙，将两个相同的电阻先联，再与另一个电阻串联。（3）探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系实验设计：保持电阻和电流不变，改变通电时间。3.实验结论：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，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。【命题方向】考查探究影响电流通过导体时产生热量的因素的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。例：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）实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。（2）图甲中R1、R2串联，可探究电流产生的热量与电阻的关系。（3）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（选填“相等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的（选填“大”或“小”）；若通过R1电流为2A，则通电1min，R2产生的热量为300J。（4）乙装置中，如果R3断路，在通电时间相同时，与R3没有断路时相比较，右侧U形管中液面的高度差将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。让乙装置冷却到初始状态，若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，该装置能探究电流产生的热量与导体电阻的关系（选填“能”或“不能”）。分析：（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少；（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，结合串联电路电流的规律分析；（3）分析乙装置电路连接，根据串联和并联电路电流的规律分析；根据Q＝I2Rt和并联电路电压的规律及欧姆定律分析回答；（3）根据并联电路电流的规律及欧姆定律得出通过R2的电流是通过R1电流的0.5倍，根据Q＝I2R2t得出通电1min后R2产生的热量；（4）在乙实验中，电阻R3断路后，根据并联电阻的规律及电欧姆定律可知确定电路中的电流变化，结合Q＝I2R2t回答；并联电阻小于其中任一电阻，根据分压原理及Q=U2Rt分析；R2解析：解：（1）根据转换法，实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。（2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流产生的热量与电阻的关系；（3）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，故乙装置中的电阻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，根据Q＝I2Rt，在电阻和通电时间相同的条件，应使通过两容器内的电流差别较大，根据并联电路电压的规律及欧姆定律，可以将R3的阻值换成更小的；（3）根据图乙可知，相同阻值的R3、R2并联后再与R1串联在电路中，根据并联电路电流的规律及欧姆定律可知，则通过R3、R2的电流是相同的，根据并联电路的电流规律可知，通过R2的电流是通过R1电流的0.5倍，所以通过R2的电流为：I＝0.5×2A＝1A；通电1min后R2产生的热量为：Q＝I2R2t＝（1A）2×5Ω×60s＝300J。（4）并联电阻小于其中任一电阻，由于电阻R3断路，R2并联部分的电阻变大，分压增多，根据Q=U2Rt知相同时间R2产生热量变多，因此右侧U形管中液面的高度差将变大。让乙装置冷却到初始状态，若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，等效电阻变小（小于5故答案为：（1）U形管液面的高度差；（2）电阻；（3）不相等；小；300；（4）变大；能。点评：本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。【解题方法点拨】1.U形管内液面高度差越大，产生的热量越多。2.使用中，无论条件如何，U形管内液面高度都相同，可能是：装置气密性不好，重新安装，检查气密性是否良好。3.实验中加热空气相比加热液体的好处：①空气膨胀体积变大，实验效果明显；②加热空气，耗电量少，实验时间短。8．电阻产生热量多少的表现【知识点的认识】两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映，采用的是转换法；【命题方向】考查电阻产生热量多少的表现，常在实验题中考查。例：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（R1＜R2）串联接到电源两端。电阻丝R1和R2串联的原因是保证电流相同，U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少。（2）通电10s，观察到图中两侧U形管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与电阻有关。分析：（1）滑动变阻器选择一上一下两个接线柱接入电路，要求向左移动滑片时电流表示数变大，滑动变阻器选择左下接线柱接入电路；此题探究电流产生的热量与电阻之间的关系，需要控制通电时间和电流相同，串联电路各处电流相等，所以两电阻要串联接入电路；（2）实验中用到的煤油是绝缘体，电流通过导体产生的热量无法直接观察，通过观察温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这是转换法；（3）电炉丝正常工作时，导线和电炉丝通过的电流相同，所以电炉丝和导线串联，根据焦耳定律可知电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热的原因。解析：解：（1）滑动变阻器选择一上一下两个接线柱接入电路，要求向左移动滑片时电流表示数变大，滑动变阻器选择左下接线柱接入电路；由题意可知，需控制通过两电阻丝的电流相同，所以两电阻需串联接入电路，如图：；（2）实验中用到的煤油是绝缘体，电流通过导体产生的热量无法直接观察，通过观察温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这是转换法；（3）电炉丝正常工作时，导线和电炉丝通过的电流相同，所以电炉丝和导线串联，电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知电炉丝的电阻大，电流产生的热量越多。故答案为：（1）如图；（2）绝缘体；温度计示数变化；（3）串；电阻大。点评：本题主要考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的方案，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。【解题方法点拨】概念性知识，牢记即可。9．电流产生的热量与电阻的关系【知识点的认识】1.实验器材：密闭容器两个，U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。2.实验装置：2.实验步骤：（1）探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系实验设计：保持电流和通电时间不变，改变电阻。如图甲，把两个不同的电阻串联在电路中。（2）探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系实验设计：保持电阻和通电时间不变，改变电流。如图乙，将两个相同的电阻先联，再与另一个电阻串联。（3）探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系实验设计：保持电阻和电流不变，改变通电时间。3.实验结论：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，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。【命题方向】考查探究影响电流通过导体时产生热量的因素的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。例：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）实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。（2）图甲中R1、R2串联，可探究电流产生的热量与电阻的关系。（3）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（选填“相等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的（选填“大”或“小”）；若通过R1电流为2A，则通电1min，R2产生的热量为300J。（4）乙装置中，如果R3断路，在通电时间相同时，与R3没有断路时相比较，右侧U形管中液面的高度差将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。让乙装置冷却到初始状态，若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，该装置能探究电流产生的热量与导体电阻的关系（选填“能”或“不能”）。分析：（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少；（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，结合串联电路电流的规律分析；（3）分析乙装置电路连接，根据串联和并联电路电流的规律分析；根据Q＝I2Rt和并联电路电压的规律及欧姆定律分析回答；（3）根据并联电路电流的规律及欧姆定律得出通过R2的电流是通过R1电流的0.5倍，根据Q＝I2R2t得出通电1min后R2产生的热量；（4）在乙实验中，电阻R3断路后，根据并联电阻的规律及电欧姆定律可知确定电路中的电流变化，结合Q＝I2R2t回答；并联电阻小于其中任一电阻，根据分压原理及Q=U2Rt分析；R2解析：解：（1）根据转换法，实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。（2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流产生的热量与电阻的关系；（3）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，故乙装置中的电阻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，根据Q＝I2Rt，在电阻和通电时间相同的条件，应使通过两容器内的电流差别较大，根据并联电路电压的规律及欧姆定律，可以将R3的阻值换成更小的；（3）根据图乙可知，相同阻值的R3、R2并联后再与R1串联在电路中，根据并联电路电流的规律及欧姆定律可知，则通过R3、R2的电流是相同的，根据并联电路的电流规律可知，通过R2的电流是通过R1电流的0.5倍，所以通过R2的电流为：I＝0.5×2A＝1A；通电1min后R2产生的热量为：Q＝I2R2t＝（1A）2×5Ω×60s＝300J。（4）并联电阻小于其中任一电阻，由于电阻R3断路，R2并联部分的电阻变大，分压增多，根据Q=U2Rt知相同时间R2产生热量变多，因此右侧U形管中液面的高度差将变大。让乙装置冷却到初始状态，若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，等效电阻变小（小于5故答案为：（1）U形管液面的高度差；（2）电阻；（3）不相等；小；300；（4）变大；能。点评：本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。【解题方法点拨】1.U形管内液面高度差越大，产生的热量越多。2.使用中，无论条件如何，U形管内液面高度都相同，可能是：装置气密性不好，重新安装，检查气密性是否良好。3.实验中加热空气相比加热液体的好处：①空气膨胀体积变大，实验效果明显；②加热空气，耗电量少，实验时间短。10．电流产生的热量与电流的关系【知识点的认识】1.实验器材：密闭容器两个，U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。2.实验装置：2.实验步骤：（1）探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系实验设计：保持电流和通电时间不变，改变电阻。如图甲，把两个不同的电阻串联在电路中。（2）探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系实验设计：保持电阻和通电时间不变，改变电流。如图乙，将两个相同的电阻先联，再与另一个电阻串联。（3）探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系实验设计：保持电阻和电流不变，改变通电时间。3.实验结论：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，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。【命题方向】考查探究影响电流通过导体时产生热量的因素的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。例：物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实验的部分装置，如图所示。（1）实验中应取质量相同的同种液体，分别倒入三个相同的烧瓶中；（2）实验中可以通过观察U形管内液面上升的高度来比较三个电阻丝通电后产生热量的多少；（3）实验中观察到三个烧瓶中的U形管内液面上升的高度关系是hA＜hB＜hC；依据hA＜hB，可以判断相同时间内，相同电阻，电流越大，产生热量越多。依据hB＜hC，可以判断相同时间内，相同电流，电阻越大，产生热量越多。分析：（1）根据控制变量法分析；（2）电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，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，采用了转换法；（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。解析：解：（1）实验中应取质量相同的同种液体，分别倒入三个相同的烧瓶中，液体吸收热量，温度上升，同种液体质量相同时，温度升高越多，吸收热量越多，表示电阻丝放出热量越多。（2）实验中可以通过观察U形管内液面上升的高度来比较三个电阻丝通电后产生热量的多少，U形管内液面上升的高度越大，电阻丝产生热量越多。（3）由图得，AB连接的电阻丝的阻值与通电时间相同，与B连接的电阻丝的电流较大，烧瓶中的U形管内液面上升的高度hA＜hB，说明B电阻丝产生热量较多，说明相同时间内，相同电阻，电流越大，产生热量越多。与BC连接的电阻串联，电流与通电时间相同，与C连接的电阻丝电阻较大，由U形管内液面上升的高度关系是hB＜hC得，与C连接的电阻丝产生热量较多，说明相同时间内，相同电流，电阻越大，产生热量越多。故答案为：（1）相同；（2）热量；（3）电流；电流。点评：本题考查了探究“电流产生热量与哪些因素有关”的实验，利用好控制变量法和转换法是关键，要会从图中获取有用的信息。【解题方法点拨】1.U形管内液面高度差越大，产生的热量越多。2.使用中，无论条件如何，U形管内液面高度都相同，可能是：装置气密性不好，重新安装，检查气密性是否良好。3.实验中加热空气相比加热液体的好处：①空气膨胀体积变大，实验效果明显；②加热空气，耗电量少，实验时间短。11．焦耳定律的简单计算【知识点的认识】（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律．（2）公式：Q＝I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）．【命题方向】考查焦耳定律的简单计算，对公式的简单运用。例：如图所示电路，已知电源两端的电压U＝12V保持不变，电阻R1＝2Ω，当开关闭合时，电压表示数为3V。求：（1）电流表的示数I；（2）电阻R2的阻值；（3）电路中的总功率；（4）电阻R2在1min内产生的热量。分析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测量电路中的电流；（1）根据欧姆定律计算通过电阻R1的电流，即电流表的示数；（2）根据串联电路电压规律计算R2两端的电压，由欧姆定律算出电阻R2的阻值；（3）由P＝UI算出电路中的总功率；（4）根据Q＝I2Rt求出R2在1min内产生的热量。解析：解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测量电路中的电流；（1）根据欧姆定律可得通过电阻R1的电流：I=U1R1（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝12V﹣3V＝9V；串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律可得电阻R2的阻值：R2=U2I（3）电路中的总功率为：P＝UI＝12V×1.5A＝18W；（4）R2在1min内产生的热量：Q2＝I2R2t＝（1.5A）2×6Ω×60s＝810J。答：（1）电流表的示数I为1.5A；（2）电阻R2的阻值为6Ω；（3）电路中的总功率为18W；（4）电阻R2在1min内产生的热量为810J。点评：本题考查了串联电路的特点、电功率公式、焦耳定律公式和欧姆定律公式的应用，是一道较为简单的应用题。【解题方法点拨】适用于任何电路。12．电热的大小比较【知识点的认识】在电压和时间相同的情况下，要用公式Q=U2Rt来比较热量的大小，在电流和时间相同的情况下，要用公式Q＝【命题方向】考查通过电路图的计算比较电热的大小，以及通过实际现象的不同来比较电热的大小。例：如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1和R2分别浸没在等量红色热消失液体中（温度越高，液体颜色越浅）。通电1min，R2的颜色比R1浅，下列