备战中考物理考点练习《实验探究电流产生的热量与哪些因素有关》解析版

第=page22页，共=sectionpages22页第=page11页，共=sectionpages11页《实验：探究电流产生的热量与哪些因素有关》一、实验探究题小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图1所示的实验电路。两个烧瓶甲、乙中盛有质量、初温相等的煤油，其中R1<R2。(1)R1与R2(2)在相同时间内，可通过观察_______________________来比较电流通过电热丝产生的热量多少。(3)在通电时间相同时，两烧瓶内煤油温度上升较高的是_____瓶。由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越_______。(4)实验过程中小明移动滑片，电流表的示数如图2所示，若R1=10Ω，则1min内电流通过R1所产生的热量是(5)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶甲中煤油换成与其质量相等的水，并将电热丝R1换成与R2阻值相等的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=为了探究“电流做功与电压、电流和时间的关系”，下面是某同学设计的实验之一．(1)图中采用________联电路，在通电时间相同的情况下，探究电流做功跟________大小的关系．实验采用的是________的研究方法。(2)实验的设计依据是电流的________效应。当R1>R2，在通电时间相同时，通过观察两玻璃管内液面的小亮利用如图所示装置进行实验，探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。

(1)在图(甲)中的两个密闭容器中装有质量______(填“相等”或“不等”)的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与______的关系。在图(乙)中两密闭容器中的电阻丝阻值一样，但在其中一容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，此装置研究的是电流产生的热量与______的关系。

(2)在此实验中电流产生的热量不易观察，都是通过观察U型管中液面______的变化，来比较电流通过电阻丝产生的热量多少。这是利用了物理实验的______法研究问题。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)实验中通过观察两个U形管中_______的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。(2)甲装置可探究电流产生的热量与____的关系。通电前，需使两个U形管内的液面_____；(3)乙装置其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流________。将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在________((4)利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接B和________接线柱之间即可。小明同学在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示实验装置．甲、乙、丙三个透明容器中分别放有a、b、c三根电阻丝，且密封着等量的空气．三个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，其中在丙容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联．

(1)在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察______来比较的．

(2)图甲、乙可探究电流产生的热量与______的关系，图甲、丙可探究电流产生的热量与______的关系．

(3)图丙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是______．小明家的插座由于使用次数过多，造成与插头接触不良，使接触处电阻变大。在使用这个插座时，小明发现插头处很热，而与插头相连的导线却不怎么热。他的猜想是：在这种情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。为了验证自己的猜想，他从实验室找来两段电阻丝R1和R2(R1(1)他在两个烧瓶中装入质量和初温都相同的煤油，按图甲和乙组成两个电路，保证通电时间相同，通过观察__________________________来比较电流产生热量的大小；(2)他发现电流通过R2产生的热量多，这与他的猜想不一致，原因是_______________(3)小亮了解到小明的情况后，设计了如图丙所示的实验，在两个密闭容器中装入质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，通过观察U形管液柱高度差比较相同时间导体产生的热量，由图丙得出___________________________________________；(4)小亮的实验除了可以完成探究目的外，比小明的实验还好在：____________________；(5)小亮将右侧容器内的电阻换成与左侧相同的5Ω电阻，并在其上方并联一个5Ω电阻，是为了探究电流产生的热量与__________的关系；(6)小明同学将甲图中的煤油换成水，又将乙图中的R2换成______选填(“大于”“小于”或“等于”)R1的电阻，由此用来探究不同物质的吸热能力，为了完成实验还需要测量工具_________，通过实验描制成如下图所示图像，由图像可知煤油的比热容为在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1

(1)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过_______________体现出来的，实验中采用这种电路连接方式的目的是_________________；

(2)开关接在干路上，是为了控制____________相同；

(3)闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快，则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量___，由此得出的实验结论：______________________________________________________

(4)电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的．由上述实验可知：低温档接入电路的电阻丝的长度比高温档要______(选填“长”或“短”)一些。如图是小红探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着质量和初温相同的空气．接通电源后，容器中的空气被加热而膨胀，通过观察U形管中液面高度的变化比较电流通过电阻丝产生的热量．

(1)小红利用如图的装置探究电流产生的热量与_______的关系，通电一段时间后________ (填“甲”或“乙”)容器内的电阻丝产生的热量多．

(2)断开电路，让实验装置冷却到初始状态，把乙容器并联的两根电阻丝都放入乙容器中．小红这样做是为了探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后电阻丝产生的热量________ (填“甲多”“乙多”或“一样多”)．(3)小明利用下面实验装置(两烧瓶内装质量均为50 g的煤油)也完成了该实验的探究，你认为________(填“小明”或“小红”)的装置更便于定量研究．

【拓展】若第(3)问中，闭合开关后，电流表的读数为0.3 A，甲玻璃瓶中的电阻丝R甲的阻值为100 Ω，在1～2 min的时间内，温度计的示数升高了5 ℃，不计热损失，则玻璃瓶内煤油的比热容为________J/(kg·℃)．如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。

(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过观察____________，判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究在________和时间相同时，电流通过电阻产生的热量与________大小的关系。(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲________R乙时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系c甲(3)若用该装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流有关时”经多次实验测量，集实验数据，绘制烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象，根据焦耳定律可知，图乙中正确反映h−I关系的是_______。

在“探究影响电流的热效应因素”的实验中，装置示意图如图所示．

(1)A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，两瓶中盛装的煤油

质量和初温均相等的目的是____________________________________．

(2)当开关闭合后，通电一段时间发现B烧瓶内煤油温度升高

得多．根据已知的电热与电阻的关系，可分析得出，A瓶中金属丝的电阻比B瓶中的电阻______ (大/小/相等)；(3)在“探究电流热效应跟电流大小的关系”时，闭合开关，应___________________(填具体操作)，观察并记录______(A/B/任一)瓶中温度计示数，需要添加的器材是___________．(1)图(1)是两种仪器测量时的示数，请将对应的结果填写在下面的横线上：

电流表的读数

A；电压表的读数

V。(2)图(2)是探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关的实验装置。将四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内有空气，图乙中在盒外用5Ω电阻与盒内电阻并联。①本实验中采用的主要物理研究方法有______

(多项)。A.控制变量法

B.等效替代法

C.转换法

D.理想实验法②图(2)甲可探究电流产生的热量与

的关系③若图(2)乙中盒外连接的5Ω电阻更换为10Ω的电阻，

(选填“仍能”或“不能”)达到更换前的实验目的。如图是“探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，用橡皮导管与外面装有红色液体的U形管相连．其中图乙中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联．

(1)在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察______来比较的．

(2)图甲可探究电流产生的热量与的______关系．

(3)图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是______．小明利用如图所示装置进行实验，探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”。

甲

乙

(1)在图甲中的两个密闭容器中装有质量______(选填“相等”或“不等”)的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可探究电流产生的热量与_____的关系。在图乙中两密闭容器中的电阻丝阻值一样，但在其中一容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，此装置探究的是电流产生的热量与_______的关系。(2)在此实验中电流产生的热量不易观察，都是通过观察U型管中液面_______的变化，来比较电流通过电阻丝产生的热量多少。这是利用了物理实验的__________(选填“控制变量”或“转换”)法研究问题。如图所示是小明学习了焦耳定律后设计的“探究影响电热的因素”实验装置图。甲、乙两个烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，两支相同的温度计穿过瓶塞浸没在煤油中，两个加热器发热丝的电阻满足R1<R(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容_______(填“>”、“<”或“=”)水的比热容；(2)如果已知煤油的比热容，要计算一定时间内甲瓶内煤油吸热的多少，除温度计外还需要的测量工具是_______；(3)通电一定时间后乙瓶中的温度计示数_______(填“>”、“<”或“=”)甲瓶中的温度计示数；(4)移动滑片改变电流大小，比较相同时间内甲(或乙)瓶中温度计升高的示数还可以探究电热与_______的关系。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)该实验是通过观察两个U形管中______的变化，来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；

(2)在甲图实验中，若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，导体的______越大，产生的热量越多；

(3)乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与______的关系，由图中的实验现象可以得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的______越大，产生的热量越多；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)该实验是通过观察两个U形管中_____________的变化，来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；

(2)在甲图实验中，若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，导体的______越大，产生的热量越多；

(3)乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与______的关系，由图中的实验现象可以得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的______越大，产生的热量越多；

(4)若通电一段时间后，发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变，出现该现象的原因可能是______．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，小红设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R12)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，两次实验电源电压不变。

(1)实验中通过观察气球膨胀程度的大小来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少，这种研究物理的方法叫___________。

(2)甲装置可探究电流产生的热量与___________的关系。

(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里B气球与D气球膨胀程度的大小，可探究电流产生的热量与_____________的关系。

(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，_________(填气球字母标号)气球的膨胀程度最大；_________气球的膨胀程度最小。根据下列两个实验，回答相关问题：

(1)电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出．小明同学为了“探究影响电流做功的因素”，设计了如图1所示的实验，通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少．该实验是通过观察__________比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为______能；将滑动变阻器的滑片P向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被吊起的高度也变大了，这说明当时间相同时，________________________，电流做功越多。(2)小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图2所示的实验装置．实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端．在实验过程中，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：图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_________的关系，图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与_________的关系。

答案和解析1.【答案】(1)电流；(2)温度计示数的变化；(3)乙；多；(4)54；(5)c【解析】【分析】

本题是探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”的实验题，实验中应用了控制变量法，掌握控制变量法的应用、熟练应用串联电路特点、焦耳定律以及热量公式的变形公式是正确解题的关键．

(1)电流通过导体产生的热量与电流和电阻有关，根据控制变量法分析电热丝串联的目的；

(2)电热丝通电后产生热量被煤油吸收，由此可知比较电流通过电热丝产生热量如何判断的；

(3)由Q=I2Rt及Q=mc△t的变形公式可分析出哪个烧瓶温度升高快；根据煤油温度的升高的大小可知电阻产生的热量多少，由Q=I2Rt可得出结论；

(4)由Q=I2Rt计算1min内电流通过R1所产生的热量；

(5)通电相同的时间，水和煤油吸收相同的热量，根据Q=cm(t−t0)(3)电阻R1与R2串联，流过它们的电流I及通电时间t都相等，已知R1<R2，

由Q=I2Rt知：Q1<Q2，两烧瓶中的煤油质量m相等，煤油的比热c相等，由△t=Qcm可知：△t甲<△t乙，所以乙烧瓶中煤油温度上升较高；因为R1<R2，Q1<Q2，

由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；

(4)1min内电流通过R1所产生的热量：Q1=

2.【答案】(1)串；电压；控制变量法

(2)热；高度；电压

【解析】【分析】

本题考查了利用控制变量法和转换法来表现电流做功的多少，以及串联电路中电流和电压的特点，特别需要注意的是在串联电路中，导体分担的电压与导体的电阻成正比，即导体的电阻越大其分担的电压越大。

(1)在实验中，使两电阻丝串联，是利用串联电流处处电流相等控制通过电阻丝的电流相等，同时也可以控制通电时间相等，即采用了控制变量的方法，由于两电阻丝的阻值不同，所以两电阻丝分得的电压不相同，即实验是探究在电流、通电时间相同的情况下，探究电流做功跟电压大小的关系；

(2)实验根据电流做的功全部转化为煤油的热能，即利用了电流的热效应，根据煤油吸收的热量越多，上升的高度越大来判断电流做功与电压的关系；

首先判断两瓶中电阻丝的大小关系，再利用串联电路的特点判断导体两端电压的关系，最后得出电流做功与电压的大小之的关系。

【解答】

(1)由图可知，两电阻丝串联接入电路，可控制通过电阻丝的电流和通电时间相同，即采用控制变量法；

从题中可知左瓶中电阻丝的阻值大于右瓶中电阻丝的阻值，根据串联分压的特点，左瓶中电阻丝两端的电压大于右瓶中电阻丝两端的电压，可探究在通电时间及电流相同的情况下，探究电流做功跟电压大小的关系；

(2)电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，本题是电能转化为热能，即利用了电流的热效应；从题中可知左瓶中电阻丝的阻值大于右瓶中电阻丝的阻值，根据串联分压的特点，左瓶中电阻丝两端的电压大于右瓶中电阻丝两端的电压，我们可以推测：在电流和通电时间相同的情况下，导体两端的电压越高，电流做功越多。

故答案为：(1)串；电压；控制变量法；(2)热；高度；电压。

3.【答案】(1)相等；电阻；电流；(2)高度；转换。

【解析】【分析】

(1)根据Q=cm△t，当物体的质量和比热相同时，物体的温度升高越多，物体吸收热量越多；

电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；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；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变。

(2)电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，这属于转换法。

掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。

【解答】

解：

(1)两个密闭容器中装有质量相同的空气，空气的质量和比热相同，根据Q=cm△t，温度变化量相同，空气吸收热量相同；相同时间内，空气温度升高越快，空气吸收热量越多，电流产生热量越多；

图甲中，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，所以探究是电流产生热量跟电阻大小关系；

图乙中，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系。

(2)电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过U形管内液柱的高度差来反映，这种方法是初中物理常用的转换法。

故答案为：(1)相等；电阻；电流；(2)高度；转换。

4.【答案】(1)液面高度变化；

(2)电阻；

相平；

(3)不相等；

左；

(4)D。

【解析】【分析】

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。

(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液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；

(2)观察甲装置中的电流、电阻和通电时间的关系，根据控制变量法确定探究的是电流产生的热量与哪个因素的关系；为了方便比较产生热量的多少，通电前两U形管的液面应相平；

(3)根据乙装置中电阻的连接方式可判断通过R1和R2的电流大小；已知导体的电阻、通电时间相同，电流不同，利用焦耳定律可判断导体产生的热量的多少；

(4)要探究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，则要使两导体两端的电压相同，可通过并联使电压相同，由此改接电路。

【解答】

(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液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；

(2)甲装置中，通过两导体的电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系；为了方便比较产生热量的多少，通电前需使两U形管内的液面相平；

(3)乙装置中R3与R2并联，作用是使通过R2的电流与R1的电流不相等，且通过R1的电流大于通过R2的电流；通电一段时间后，由Q=I2Rt可知，左侧导体产生的热量多；(4)要探究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，并联可使两导体两端的电压相同；将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接B和D接线柱之间，两电阻并联，两端电压相同。

故答案为：

(1)液面高度变化；

(2)电阻；

相平；

(3)不相等；

左；

(4)D。

5.【答案】【解析】解：

(1)据试验装置可知，电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，故虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；

(2)图中甲、乙两容器中的电阻丝串联，通过他们的电流I与通电时间t相同，甲容器中的电阻小于乙容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；

图中甲、丙装置中，丙容器中的电阻丝与另一电阻丝并联，故甲和丙两容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系；

(3)因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当丙容器外连接的5Ω电阻后，通过丙容器内电阻的电流减小，因此图丙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变丙容器内电阻的电流；即使通过金属丝a、c的电流不同。

故答案为：(1)U形管液面高度差；(2)电阻；电流；(3)使通过金属丝a、c的电流不同。

(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但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；

(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流关系时，控制通电时间和电阻不变；

(3)根据并联电路具有分流作用进行分析。

此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。

6.【答案】(1)温度计示数的变化量

(2)没有控制电流相等

(3)通过导体电流与通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越多

(4)由于空气比热容与质量都比煤油小，所以实验现象更明显，更能节省实验时间。

(5)电流

(6)等于；天平；2.1×10【解析】【分析】

本题考查利用控制变量法进行探究电流产生的热量与电阻大小的关系，要注意控制变量法、转换法的应用。

(1)这里用了转换法，电流做功产生的热量被煤油吸收，通过温度计示数的变化来反映吸热的多少；

(2)根据焦耳定律Q=I2Rt可知，热量与电流、电阻、通电时间都有关系，因此要探究热量与电阻的关系，必须保证电流和通电时间相同；

(3)当两个不同的电阻串联时，通过两个电阻的电流相同；电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；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；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；

(4)根据Q=cm△t分析，相同时间内，吸收热量相同；空气比热容与质量都比煤油小，空气温度升高越快；

(5)根据Q=cm△t，当物体的质量和比热相同时，物体的温度升高越多，物体吸收热量越多；

(6)根据Q=cm△t，探究不同物质的吸热能力，利用控制变量法进行分析，由图象，根据c=QmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比求解。

【解答】

(1)由于两个烧瓶中装入质量和初温都相同的煤油，电流做的功转化为内能，使煤油的温度升高，所以可以通过温度计的示数变化来比较电流产生热量的大小；

(2)小明设计的实验方案中，甲乙两个电路中电源是一样的，但是由于电阻丝R1、R2的阻值不同，两个电路中电流不一样，因此热量的多少不仅与电阻有关，也与电流有关，电阻大的电路电流小，产生的热量反而少，因此实验不成功的原因是两个电路中通过金属丝的电流不相同；

(3)两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，所以探究是电流产生热量跟电阻大小关系；通电一段时间后观察到左边液柱明显低于右边，说明电阻大的产生热量多，则可得出的结论是：在电流和通电时间相等时，电阻越大，产生热量越多；

(4)由于空气比热容与质量都比煤油小，所以实验现象更明显，更能节省实验时间；

(5)两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系；

(6)小明同学将甲图中的煤油换成水，由控制变量法根据焦耳定律Q=I2Rt可知，必须电阻相同，知又将乙图中的R2换成等于R1的电阻，由此用来探究不同物质的吸热能力，为了测得相同质量的液体，完成实验还需要测量工具天平，由图知，升高相同的温度，水加热时间是煤油的2倍，煤油吸热是水的12倍，根据c=QmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故液体的煤油比热容是：c=12×4.2×103J/(kg·℃)=2.1×103(2)两电阻丝通电时间

(3)多；在导体两端的电压和通电时间相同时，导体的电阻越小，导体产生的热量越多(4)长

【解析】【分析】(1)为了便于观察实验现象，根据温度变化反应电流产生热量的多少；并联电路各支路两端的电压相等；(2)为了控制R1和R(3)实验时，电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量，通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少，哪个温度上升得快哪个放出的热量就多；由题目可知“两烧瓶A、B中煤油质量相等”“导体两端的电压和通电时间相同”，只有电阻阻值的大小影响了导体产生热量的多少；

(4)由“低温档”可知其温度上升的慢，说明消耗电能转化为内能，产生的热量少，从而可知电流通过电阻丝做功少，根据W=Pt=UIt=U本题考查了学生对焦耳定律、并联电路的电压关系的了解和掌握，综合性强，属于中考必考的探究实验题型．近几年对实验过程及实验原理的考查要多于对实验结论的考查，故在实验中要注重对实验原理的理解。【解答】(1)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过温度计示数的变化体现出来的，实验中采用这种电路连接方式是并联，目的是控制电阻丝两端的电压相等；(2)为了能更准确地控制R1和R2通电时间的相同，将开关接在干路上；

(3)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，发现B中温度计的示数上升较快．则说明B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量多；

由题目可知“导体两端的电压和通电时间相同”，只有电阻丝的阻值R1>R2.所以可得出结论：当导体两端的电压和通电时间相同时，导体的电阻越小，导体产生的热量越多；故答案为：(1)温度计示数的变化；控制电阻丝两端的电压相等；

(2)两电阻丝通电时间；

(3)多；在导体两端的电压和通电时间相同时，导体的电阻越小，导体产生的热量越多；(4)长。

8.【答案】(1)电流；甲；

(2)电阻；甲多；

(3)小明；

(4)2.16×10【解析】【分析】

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。

(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变；

(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，结合对焦耳定律Q=I2Rt的理解可判断产生热量的多少；

(3)比较两个实验装置，小明的实验中，接有电流表、温度计，便于读出电流值以及升高的温度，因此更便于定量研究；

(4)根据焦耳定律计算公式Q=I2Rt计算出电阻丝甲产生的热量，不计热损失，甲产生的热量全部被煤油吸收，根据吸热公式Q吸=cmΔt算出煤油的比热容。

【解答】

(1)图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，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，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=I内+I外，所以，I左>I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；由焦耳定律Q=I2Rt可知，通电一段时间后甲容器内的电阻丝产生的热量多；

(2)断开电路，让实验装置冷却到初始状态，把乙容器并联的两根电阻丝都放入乙容器中，因为两电阻并联后，其总电阻小于其中一个分电阻，即小于5Ω，所以小红这样做是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，由焦耳定律Q=I2Rt可知，通电一段时间后甲电阻丝产生的热量多；

(3)小明的实验装置中，电流表可以读出电路中的电流，温度计能够读出煤油的温度，因此更便于定量研究；

(4)电流表的读数为0.3 A，甲玻璃瓶中的电阻丝R甲的阻值为100Ω，在1～2 min内(时间t=1min=60s)，电阻丝甲放出的热量：

Q=I2Rt=(0.3A)2×100Ω×60s=540J；

【解析】【分析】

本题考查了探究影响电流通过导体时产生热量的因素，掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。

(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过红色液柱高度的变化显示电流产生热量的多少；

电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；探究电流产生的热量跟电流大小关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生的热量跟电阻的关系时，控制电流和通电时间不变；探究电流产生的热量跟通电时间的关系时，控制电流和电阻不变；

(2)相同质量的物质吸收相等的热量，温度升高越快，吸热能力越弱，比热容越小；

(3)根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，结合焦耳定律由数学知识分析。

【解答】

(1)电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．探究电流产生的热量多少与电阻的关系时，应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变；故据图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，故该装置可以探究电热和电阻的关系；

(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲=R乙时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同，故温度计a比温度计b温度升高得快，则说明甲的比热容小于乙的比热容；

(3)若用该装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，根据焦耳定律可知，Q=I2Rt①，Rt常数，且Rt>0，故由数学知识①式为Q关于I的抛物线，且开口向上，图中能正确反映h−I关系的是A。

故答案为：(1)红色液柱高度；电流；电阻；(2)=；<；(3)A。

10.【答案】(1)便于通过观察温度计升高的示数来比较产生热量的多少【解析】【分析】

本题是一道探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验题，本实验应用了控制变量法与转换法，理解并掌握这两种方法是正确解题的前提与关键。

(1)要比较不同电阻丝产生热量的多少，应控制电流与通电时间相等，控制两瓶中液体的质量与初始温度相同；

(2)电热的影响因素有电流、电阻、通电时间，首先要判断清楚两段导体的什么因素是相同的，什么因素是不同的，然后根据焦耳定律判断电阻丝电阻的大小；

(3)探究电流热效应跟电流大小的关系时，根据控制变量法，分清不变的量和改变的量，从而确定应添加的器材。

【解答】

(1)为了便于通过观察温度计升高的示数来比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体；

(2)根据焦耳定律Q=I2Rt，烧瓶A内的金属丝电阻和烧瓶B内的金属丝电阻是串联的，所以电流和通电时间相同，由于B烧瓶内煤油温度升高得多，所有烧瓶B内的金属丝电阻大于烧瓶A内的金属丝电阻；

(3)要探究电流产生的热量与电流大小的关系，必须使通过两金属丝的电流不同，而两金属丝的阻值和通电时间要相同；因此可移动滑动变阻器，改变电路中的电流，用秒表记录通电时间，观察并记录任一瓶中温度计示数，这样便可探究电流产生的热量与电流大小的关系。

故答案为：(1)便于通过观察温度计升高的示数来比较产生热量的多少；(2)小；(3)移动滑动变阻器；任一；秒表。

11.【答案】(1)0.32；11.5

(2)①AC；②

电阻；③【解析】【分析】

本题考查电流表和电压表读数及探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关的，涉及串联、并联电路的规律、控制变量法及转换法的运用。

【解答】

(1)图1甲中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A；

乙中电流表选用大量程，分度值为0.5V，电压表读数为11.5V；

故填：0.32

11.5；

(2)①根据Q=I2Rt，电流产生的热量与电流大小、电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的两个因素相同，采用了控制变量法来研究；

根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可知热量与电阻大小的关系，采用了转化法来研究；故选AC；

②图2甲中，两电阻丝串联，通过的电流相等，通是时间也相等，两电阻大小不同，故可探究电流产生的热量与电阻大小的关系；

③若图2乙中，容器内两个5Ω的电阻是研究对象，根据并联电路电流的规律，通过两容器内电阻的电流不相等(通电时间相同)，故可研究电流产生的热量与电流大小关系；若将盒外连接的5Ω电阻更换为10Ω的电阻，因通过两容器内电阻的电流不相等(通电时间相同)，故仍能达到更换前的实验目的。

故填：①AC；②

电阻；

③

仍能。

12.【答案】两个U形管中液面的高度；电阻；使电阻c、【解析】解：(1)在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U型管内左右两侧液面高度大小来体现的，这种方法叫“转换法”．

(2)由图可知，两个盒中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系；

(3)因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻后，右侧5Ω的电阻分压较小，由此可知，右侧电阻的电流减小，因此乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变右侧电阻的电流；把电阻接在盒子外侧，是为了控制好变量，不改变右侧盒内电阻，便于探究电流通过导体产生的热量与电流的关系．

故答案为：(1)两个U形管中液面的高度；(2)电阻；(3)使电阻c、d中的电流不相等．

(1)电流流经电阻丝产生焦耳热，瓶内气体温度升高，体积变大，使气球膨胀，电流做功越多，气球体积膨胀越大，气球膨胀程度的大小能反应电流做功多少．采用转换法，通过温度计示数的变化来反映电阻丝放出热量的多少；

(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变．

(3)并联电路中的电阻比任何一个电阻都小．

该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的．

13.【答案】(1)相等

电阻

电流(2)高度

转换

【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t，当物体的质量和比热相同时，物体的温度升高越多，物体吸收热量越多；

(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；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；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；

(3)电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，属于转换法。掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。【解答】(1)两个密闭容器中装有质量相同的空气，空气的质量和比热相同，根据Q=cm△t，温度变化量相同，空气吸收热量相同；相同时间内，空气温度升高越快，空气吸收热量越多，电流产生热量越多；如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，探究电流产生热量跟电阻关系；如图乙，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系；

(2)电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，这种方法是初中物理常用的转换法。

故答案为：(1)相等

电阻

电流(2)高度

转换。

14.【答案】(1)<

(2)天平

(3)>

(4)电流

【解析】【分析】

(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，即观察到得温度计示数变化大，则在同质量吸收相同热量的条件下，比热容小的液体温度变化大；

(2)根据由Q=cmΔt判断需要的测量工具：

(3)根据Q=I2Rt判断电热丝产生的热量，判断煤油升高的温度关系；

(4)要探究电热与电流的关系，需使电阻和通电时间相同，电流不同，据此进行分析。

本题通过焦耳定律的实验和比热容的实验重点考查了学生对控制变量法、转化法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握。

【解答】

(1)煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比水的温度变化大，易于观察；

(2)根据Q=cmΔt可知要计算煤油吸热的多少，除了测量温度的变化外，还需要测量质量，故除温度计外还需要的测量工具是天平。

(3)在电流和通电时间相同的前提下，乙瓶中电热丝的电阻大，根据Q=I2Rt可知乙瓶中产生的热量多，乙瓶中的温度计示数升高的快；

(4)移动滑片改变电流大小，电阻和通电时间相同，比较相同时间内甲(或乙)瓶中温度计升高的示数还可以探究电热与电流的关系。

故答案是：(1)<；(2)天平；(3)>；(4)电流。

15.【答案】(1)液面高度差；

【解析】【分析】

此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大。

(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液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；

(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；

(3)探究电流产生热量跟电流关系时，控制电流和通电时间不变。

【解答】

(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液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；

(2)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右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，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；

(3)图乙装置中两个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，右端两个电阻的总电流和通过左端电阻的电流相等，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=I内+I外，所以，I左>I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，是探究电流产生热量跟电流的关系；得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电流产生的热量越多。

故答案为：(1)液面高度差；(2)【解析】【分析】

此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大。

(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液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；(2)探究电流产生热量跟电