寒假作业12 焦耳定律-人教版九年级物理寒假培优练

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作业12焦耳定律

i.焦耳定律：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。

Q——热量一一焦耳（J）；I—电流——安培（A）；

R----电阻----欧姆（Q）；t----通电时间----秒（s）

2.有关焦耳定律的注意事项

（1）Q不与I成正比，而是与F成正比。往公式里代数时要注意电流的代入：

Q=/2Rt=（lA）2><2QX5s=10J

（2）对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（。=卬），这时以下公式均成立

2

2U

Q=Pt^I2Rt=UIt=—t

R

（3）对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求。时只能用。=尸放。

（4）利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。

防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。

wa巩固提升练

1.（2022•湖南常德・中考真题）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。

以下说法中不正确的是（）

A.观察温度计的示数比较电流产生的热量

B.该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系

C.该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系

D.甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体

【答案】D

【详解】A.电流做功产生热量，通过热传递使液体的温度升高，温度计的示数增大，观察温度计的示数比

较电流产生的热量，这里体现了转换法，故A正确，A不符合题意；

B.该实验装置两电阻丝串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，产热不同，可以探究通电时间一定时，

导体产生的热量与电阻的关系，故B正确，B不符合题意；

C.通过移动滑动变阻器，改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流，观察温度计示数的变化，比较电流

产生的热量，所以该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系，故C正确，C

不符合题意；

D.质量相同的不同液体，比热容不同，吸热能力不同，吸收相同的热量温度变化不同，无法通过温度计的

示数的变化比较产热的多少，故D不正确，D符合题意。

故选D。

2.（2023・四川巴中•统考中考真题）某兴趣小组用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生热量与哪些因

素有关”。实验中凡=5。，&=10。，分别密封在装有等量空气的相同瓶内，细玻璃管内有等高的相同液柱，

该实验探究的是电流产生的热量与的关系。当导体中的电流为1A时，通电10s,凡产生的热量是—

J,凡与凡产生的热量之比为o如图乙所示玻璃管内液柱的高低是由（选填“瓶内的空气”或“玻

璃管内的液体”）热胀冷缩导致的。

【答案】电阻1001：2瓶内的空气

【详解】口］如图甲所示，电流相同，电阻不同，根据控制变量法，该实验探究的是电流产生的热量与的电

阻的关系。⑵［3］当导体中的电流为1A时，通电10s,&产生的热量是2=/2/V=（1A）2X10QX10S=100J,

凡与凡产生的热量之比为・=胃=广=*=彳，［4］如图乙所示装置，加热时主要是对瓶内的空气进

Qb1Rj&10122

行加热，当瓶内空气膨胀时，瓶内气压升高，推动玻璃管内液柱的高度变化，所以液柱的变化是由瓶内的

空气热胀冷缩导致的。

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。

甲乙

（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/越大，

通电导体产生的热量。越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，。可能与/成正比。随后在老师帮助下,

实验小组测出了多组。与/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。

/M温度计

【答案】⑴\（2）开路温度计示数的变化（3）见解

—士

甲

析（4）电热水壶（5）B串（6）控制变量

【详解】（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：

温度计「工睇.

甲

（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。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)想验证猜想：“当电阻和通电时间一定时，。可能与/成正比。”是否正确，根据测出的多组。与/的

数据画出对应的。〜/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)生活中利用电热工作的家用电器有电热水壶等。

(5)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20。，所以应选择电阻为30。的B烧瓶串联进行实验。

(6)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.(2023•江苏南通・统考中考真题)如图所示，灯泡L标有“6V3W”的字样，定值电阻R=10。，滑动变阻器

凡的最大阻值为20。，闭合开关S。将开关Si拨至2,滑片P移至a端，灯泡正常发光。

(1)求灯泡正常发光时的电流；

(2)滑片P移至b端，开关Si拨至1,求定值电阻R工作lOmin产生的热量；

(3)接着将开关S拨回2,电流表示数为0.24A,求此时灯泡的功率。

【答案】(1)0.5A(2)240J(3)0.288W

丛3W

【详解】(1)由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为/额=券=M=0-5A；

U额6V

(2)闭合开关S,将开关S拨至2,滑片P移至。端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电

阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光，可知电源电压为

U=U后6V

滑片P移至6端，开关S拨至1,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动

变阻器R/串联，根据。=尸及可得，定值电阻R工作lOmin产生的热量

,U,6V,

Q=I2Rt=(--------)2Rt=(--------------x10。x10x60s=240J

R+Rt10Q+20Q

(3)接着将开关S拨回2,灯泡L与滑动变阻器R/串联，电流表测量电路中的电流，由U=/R可得，滑动

变阻器两端的电压为

U产/实用=0.24Ax20Q=4.8V

由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的实际电压为

U后U-U\=6V-4.8V=1.2V

此时灯泡的功率为

产实=U实/实=1.2VxO.24A=0.288W

答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A；

（2）滑片P移至b端，开关Si拨至1,定值电阻R工作10min产生的热量为240J；

（3）接着将开关S拨回2,电流表示数为0.24A,此时灯泡的功率为0.288W。

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1.（2021・四川自贡・统考中考真题）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，下列说法错误的是（）

5QMMIOQJII5QIIMM5。

甲乙

A.U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故

B.通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的

C.图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2

D.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

【答案】B

【详解】A.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气的温度变化导致容器中空气体积的

变化，即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，故A正确；不符合题意；B.电流通

过电阻丝时，电流会做功，电能转化为内能，使得电阻丝的内能变大，空气会吸收电阻丝的热量，这是通

过热传递的方式改变内能的，故B错误；符合题意；C.甲实验，两个电阻丝是串联的，电流和通电时间相

同，右侧容器电阻的阻值是左侧容器电阻的阻值的2倍，由焦耳定律。=尸放可知，右侧电阻产生热量是左

侧电阻产生热量的2倍，即左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2,故C正确，不符合题意；D.在

乙装置中，一个5。的电阻与两个5c的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻

的总电流和通过左边电阻的电流相等，左边容器中通过电阻的电流大于右边容器中通过电阻的电流，这是

研究电流产生的热量与电流的关系，故D正确，不符合题意。故选B。

2.（2023•辽宁本溪•统考中考真题）小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电阻

丝Ri、&、R3,设计了如图甲所示电路，将电阻丝瓜和（填“R”或“&”）分别放在如图乙所示的两

个相同装置中，实验通过U形管中反映电阻丝产生热量的多少；通过实验分析可知，当电阻和通电

时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越o

甲乙

【答案】Ri液面高度差多

【详解】口］为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，应采用控制变量法，控制电阻和通电时间相同，

电流不同，故应选用穴3和R1进行实验，因为在电路中a2起到给夫3分流的作用，使R和Ri的电流不同。

⑵实验中采用两个相同的U形管，产生的热量越多，U形管液面的高度差就越大，实验通过U形管中液面

高度差来反映电阻丝产生热量的多少。

［3］电流的热效应与电阻有关，在电阻和通电时间一定时，流过电阻的电流越大，产生的热量越多。

3.（2023・江苏无锡・统考中考真题）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V,电

热丝R阻值为1O。闭合开关S,电热丝温度升高，利用电流的效应实现高温封口，3s内产生

的热量为J,若使用时总把塑料袋烫坏，可以（选填“增大”或“减小”）电热丝的

【详解】口］塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的热效应实现高温

封口的。

⑵电源电压为5V,电热丝R阻值为1Q,则3s内产生的热量Q=2if=Q）_x3s=75J；

R1Q

［3］使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由尸=:可知，电压一定时，增

大电阻，可以减小电热丝的功率。

4.（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】（1）甲、乙串联（2）通过导体的电流越大，产生的热量越多（3）B

【详解】（1）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）乙和丙，由于串联在电路中，可知通过电路乙中5。电阻的电流大于通过丙中5。电阻的电流，当在

通电时间相同的情况下，发现乙装置U形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）A.实验中通过观察U形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。

5.（2023•黑龙江大庆•统考中考真题）图甲为某品牌饮水机及其铭牌，图乙为其内部简化电路图，该饮水机

有加热和保温两个挡位。Ri、&均为电热丝，当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡，

当温度达到100℃时自动切换到保温挡，饮水机始终在额定电压下工作，已知c水=4.2x103j/（kg/C）。求：

（1）电热丝员的阻值；

（2）热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量；

（3）饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R产生的热量。

甲乙

【答案】(1)440Q；(2)1,26X105J;(3)2000J

TJ2

【详解】(1)由图乙可知,当开关S1闭合，开关S2接b时，电路中只有&,由P=J可知，饮水机处于加

R

JR.。

热状态，则&的阻值为国

4热H00W

TT2

当开关S1闭合，开关S2接〃时，以和及串联，总电阻最大，由P二J可知，饮水机处于保温状态，则此

R

22

时电路的总电阻为R总=4+鸟=U丁=(三720导V)=484C

展温i0°w

则电热丝R/的阻值为禺=R总-&=4840-440=440。

(2)根据4=。帆4可得，热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量为

35

Q&=cm(t-r0)=4.2x10J/(kg-℃)x1kgx(100℃-70℃)=1.26xlOJ

(3)当饮水机处于保温挡工作时，由欧姆定律可得，电路中电流为

,I__U____2_2_0_V_—_5_AA

-^-484Q-il

根据串联电路的电流特点和Q可得，饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R产生的热量为

。=/女尸('A)2x4400x22s=2000J

答：(1)电热丝4的阻值为440。；

(2)热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量为1.26xl()5j；

(3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R产生的热量为2000J。

W3拓展突破练

1.(2023.江苏泰州.统考中考真题)小华将电阻丝&和＞6)分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，

按如图所示接入电路，开关闭合后，通过两电阻丝的相等，根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生

的多少，通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升。

【详解】口］如图所示，两电阻丝串联，通过的电流相等。

⑵电阻丝通电后产生热量，热量被煤油吸收，导致煤油温度升高，所以可根据温度计示数的变化比较电阻

丝产生热量的多少。

［3］如图所示，两电阻丝串联，通过的电流相等，通电时间相同，且Ri>&,通电一段时间后，根据焦耳定律

可知，电阻丝以产生的热量多，由于瓶内的煤油质量、初温相同，不考虑热量损失，甲瓶中温度计的示数

上升高。

2.（2023•黑龙江哈尔滨•统考中考真题）如图所示，电源电压3V,4=凡=5。，先闭合开关和，再闭合开

美电流表示数将（选填“变大”或“变小”）；当M闭合，S?断开时，通电10s,电流通过用产生的热

【详解】［1］先闭合开关加，再闭合开关S2,电路中电阻由和4串联变为只有接入电路，电路中电阻

变小，由/=二可得，电流表示数变大。

⑵当即闭合，S?断开时，由K和4串联，通过的电流

I=U=3V=o.3A

4十k50+50

通电10s,电流通过与产生的热量

Q=广尺"=（OJA）?x5Qx10s=4.5J

3.（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、阻值不等的电阻丝丛和

7?2O

（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：o

【答案】（1）电流通电时间（2）电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关

【详解】（1）该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。

（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，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。

4.（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。

甲乙

（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5。和100。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】（1）电流越大电路中电流太小（或者电阻

太大或者电压太低）将100。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形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。

pS4W

A.正常工作时，“36V54亚”的灯泡的电流为/====1.5人，“12丫6亚”的灯泡的电流为

7U736V；7

p'6W

r=^7=^=O.5A,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100。的电阻换成一个阻值更小的电阻丝(不能为5Q),也可以增大电源

电压。

5.(2022•江苏淮安・统考中考真题)如图所示，电水壶简化电路图中，Ri和&为发热电阻，Si为总开关,

S2为温度开关，有1、2两个触点，控制壶的“加热”和“保温”两挡，表中数据为电水壶的部分工作参数。

水壶容量1L

额定电压220V

加热功率1100W

电热丝Ri阻值176Q

(1)S1闭合,S2接1时,电水壶处于____挡;

(2)电热丝&的阻值是多少？电水壶的保温功率是多少？

(3)电水壶中装进1L水正常工作，用温度计测得水温随时间变化图像，则加热2~4min内水吸收热量是

3

多少？这段时间内电水壶加热效率〃是多少？取"水=lxl()3kg/m3,c7K=4.2xlOJ/(kg-°C)

(4)电水壶4~6min内的加热效率为〃2,根据图像可判断〃i〃2(选填或“二”)。

;温度QC

°246810时间/min

【答案】(1)力口热(2)44Q220W(3)8.4x104J63.6%(4)>

【详解】(1)口］由图可知，当Si闭合，S2接1时，电路为&的简单电路；当Si闭合，S2接2时，电路为

1/2

R1、我2串联的电路，总电阻为R1+&；因此根据P=-可得，S1闭合，S2接1时，电热壶处于加热档。

R

U2

(2)由(1)可知，当S1闭合，S2接1时，电路为夫2的简单电路，此时电热壶处于加热挡，根据尸=—

VJ-(220V)2

可得，电热丝&的阻值为&=弁=W=44C,当Si闭合，S2接2时，电路为Ri、&串联的电路,

%11(J(JW

总电阻为R炉次什&=176。+44c=220。，此时电热壶处于保温挡，所以电水壶的保温功率为

展温=?="^^=220W；

(3)电水壶中装进1L水正常工作，即水的体积为丫行lL=ldm3=lxl0-3m3,根据公式m=?/可得，水的质量

为机=2/小1.0xl()3kg/m3xlxl0-3m3=lkg,由图可知，加热2~4min内，即加热2min,水的温度从50℃升高

到70℃,所以这段时间内水吸收的热量为。畋尸cm(t-to)=4.2xl03J/(kg-℃)xlkgx(70℃-50℃)=8.4xlO4J

根据公式W=Pf可得，这段时间电热水壶做的功为W=P100Wx2x60s=l.32x105J,因为电路是纯电阻电

路，所以可得。折W=1.32xl05j,故可得，这段时间内电水壶加热效率为

〃=舞乂100%=怖墨黑■xlOO%Q63.6%；(4)［6］由图可知，加热4~6min内，即加热2min,由此可得，

。放1.32X10J

力口热2~4min和力口热4~6min,电热丝释放的热量相同，而加热4~6min内，水的温度从70℃升高到约85℃,

根据。吸=cm(t-to)可得，。吸1>Q吸2,再根据〃=^^100%可得，

W3仿真考场练

1.(2020.江苏宿迁•统考中考真题)图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R/、R?两电阻丝密封在

两只完全相同的烧瓶内，且已>上,瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是()

A.烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显

B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系

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.若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可

【答案】D

【详解】A.在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高得多，所以用比热容小

的液体可以使实验现象更明显，故A正确，不符合题意；B.由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻

的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关

系，故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

计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法为转换法，故C正确，不符合题意；D.比较水

和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同

的热量，所以需要控制两个电阻的装置相同，故D错误，符合题意。故选D。

2.（2023•黑龙江绥化•统考中考真题）如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，

其中RI=44Q,7?2=176QO当开关SI闭合，S2时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作5min产生

的热量是Jo

RiR2

【答案】闭合66000

【详解】口］由图知道，当开关S1闭合，S2断开时，R1、七串联，根据串联电路的电阻特点知道，此时电路

中的总电阻最大，由尸=”知道，电路中的总功率最小，电加热器处于低温挡；当开关Sl、S2都闭合时,

R

只有以工作，电路中的电阻阻值最小，总功率最大，电加热器处于高温挡。

⑵低温挡的功率遂=—=220W,由尸=?知道，该电加热器低温挡正常工作5min产

4

生的热量Q=W=P/st=220Wx5x60s=6.6xlOJ„

3.（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R/、R?以浸没在煤油中，其中R=R3=6。、R2=3QO闭合开关前，记录下

煤油的初温度依接通电源，同时闭合开关Si、S2,记录下电流/,通电相同时间，记录下煤油的末温度，

结果如表所示，则R/、&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：o

序号电阻电流〃A初温度tore末温度/℃

Ri1.02030

②R21.02024

③R31.52044

【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Q=cmAt可得，吸收的热量与温度变化

量成正比，品所在锥形瓶内的液体温度升高30℃-20℃=10℃,七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，RI=R3=6£1,两个电阻阻值相同，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。⑶根据题目可知4=64&=30,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。

4.（2021•江苏常州•统考中考真题）小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量（简

称电热）与通电时间、电流、电阻的关系

丙

(1)为探究电热与通电时间、电流的关系，在锥形瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前,

滑动变阻器的滑片P应置于(A/B)端；

(a)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为0.5A,通电5分钟、温度计的示数升高了

5℃；

(b)保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通