2024-2025学年初中物理人教新版九年级同步经典题精练之焦耳定律综合题

第40页（共40页）2024-2025学年初中物理人教新版九年级同步经典题精练之焦耳定律综合题一．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•南岸区期末）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体，烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为R甲＜R乙＝R丙，烧瓶内插入相同的温度计。下列说法正确的是（）A．比较甲、乙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中电阻丝放出热量少 B．比较甲、丙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中所装液体比热容小 C．比较乙、丙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中液体吸收的热量少 D．通电一段时间，水和煤油均未沸腾，温度计示数大小关系为t甲＜t乙＝t丙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•溧阳市期末）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不很热，这主要是因为（）A．导线绝缘皮的导热效果好 B．导线散热比电阻丝快 C．与电阻丝相比，导线的电阻很小，所以电功率很小 D．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流6．（2024秋•大足区期末）如图甲所示是电阻R1和电阻R2的I﹣U图像。将电阻R1和电阻R2接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，电阻R1的实际功率为2W。下列说法正确的是（）A．只闭合开关S1时，电阻R1的电阻为10Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数为0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为2.4W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R总产生的热量为168J7．（2024秋•二道区校级期末）下列不是防止电热造成危害的是（）A．电脑机箱内有小风扇 B．家庭电路中保险丝的原理 C．电视机后盖上有散热孔 D．电动机外壳上有很多翼状散热片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•通河县期末）通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生4400J的热量所用时间为s，电阻丝两端的电压是V。10．（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。11．（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。12．（2024秋•呈贡区期末）老师在上课时做了这样一个演示实验：如图所示，将一根镍铬合金材料制成的电阻丝与一段裸露的金属铜导线串联，接在输出电压为10V的电源两端，构成一个简单的电路。将两根火柴接触电阻丝和裸露导线，接通电路，同学们观察到通电的电阻丝使火柴点燃了，由定律可知，造成这种现象的原因是通过电阻丝和导线的相同时，电阻丝的电阻大产生的热量多。13．（2024秋•淮南期末）如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。图甲中电流通过电阻R1与R2产生的热量之比为。三．实验探究题（共1小题）14．（2024秋•仙游县期末）某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，设计了如图甲的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，电阻丝R甲＞R乙。（1）通电一段时间后，发现左瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越，产生的热量多。（2）另一个小组的同学设计了图乙所示的装置探究，该实验通过观察U形管中液面高度差的大小来比较电阻丝放出热量的多少，这种实验方法是法；如果想让实验现象更明显，R3应换成阻值更的电阻。（3）在完成上述实验后，该小组利用图甲中的装置探究两种液体的吸热能力。①A、B两个电阻丝的阻值应该（选填“相同”或“不同”），同时应将其中一个烧瓶中的煤油换成相等的水；②实验中，用间接反映液体吸收热量的多少；③通电一段时间后，发现煤油升高的温度更高，说明的吸热能力较强。四．计算题（共1小题）15．（2024秋•端州区期末）小明家新买了一辆汽车，具有后视镜加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该功能有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，根据气温、雨水情况自动切换，已知R1阻值为16Ω，“低温”挡功率为24W。电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。求：（1）“高温”挡工作时，通过R1的电流；（2）“低温”挡工作时，5min产生的热量；（3）电热丝R2的阻值。

2024-2025学年初中物理人教新版九年级同步经典题精练之焦耳定律综合题参考答案与试题解析题号12345678答案BCABCDBD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•南岸区期末）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体，烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为R甲＜R乙＝R丙，烧瓶内插入相同的温度计。下列说法正确的是（）A．比较甲、乙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中电阻丝放出热量少 B．比较甲、丙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中所装液体比热容小 C．比较乙、丙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中液体吸收的热量少 D．通电一段时间，水和煤油均未沸腾，温度计示数大小关系为t甲＜t乙＝t丙【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．【答案】A【分析】（1）质量相等、初温相同的同种液体，升温慢的吸收的热量少；（2）不同液体吸收相同热量，相同质量时比热容越小，温度变化越大；（3）比较液体吸热的多少，应采用相同的加热装置，通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少；（4）电流产生热量与电流、电阻和通电时间三个因素有关，根据焦耳定律和比热容分析即可。【解答】解：A、甲、乙烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的水，比较甲、乙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中电阻丝放出热量少，故A正确；B、探究液体比热容的大小需控制液体吸收热量相等，电流产生热量与电流、电阻和通电时间三个因素有关，三个电阻串联接入电路，通过各个电阻的电流相同，通电时间相同，甲、丙两烧瓶中的电阻不同，不能控制液体吸收热量相等，不能完成实验探究，故B错误；C、为了比较水和煤油吸热的多少，应采用相同的加热装置，通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少，故C错误；D、根据焦耳定律可知甲、乙中，电流相同，通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多，故乙的温度要大于甲的温度；根据焦耳定律可知乙、丙中，水和煤油吸收相同的热量，水的比热容大，则水升高的温度要低一些，故温度计示数高低关系为t丙＞t乙＞t甲，故D错误。故选：A。【点评】本题考查控制变量法和焦耳定律的灵活运用。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•溧阳市期末）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不很热，这主要是因为（）A．导线绝缘皮的导热效果好 B．导线散热比电阻丝快 C．与电阻丝相比，导线的电阻很小，所以电功率很小 D．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流【考点】焦耳定律的应用；串联电路中的电流规律．【专题】电与热、生活用电；应用能力．【答案】C【分析】串联电路的电流处处相等；根据焦耳定律，在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。【解答】解：电阻丝和连接它的导线串联，电流和通电时间相同，根据P＝I2R可知，电阻较大的电热丝产生的电热功率较大，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题考查的是焦耳定律的应用；知道串联电路的电流处处相等。6．（2024秋•大足区期末）如图甲所示是电阻R1和电阻R2的I﹣U图像。将电阻R1和电阻R2接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，电阻R1的实际功率为2W。下列说法正确的是（）A．只闭合开关S1时，电阻R1的电阻为10Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数为0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为2.4W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R总产生的热量为168J【考点】焦耳定律的简单计算；并联电路中的电流规律；并联电路中的电压规律；欧姆定律的应用；电功率P＝UI的简单计算．【专题】欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．【答案】D【分析】（1）由图乙可知，只有闭合S1，只有R1工作，根据P＝UI，结合图甲可知R1两端的电压和通过R1的电流，根据欧姆定律求出此时R1的阻值；（2）闭合S1、S2，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流；由图可知通过R2的电流，根据并联电路的电流特点求出电流表的示数；（3）根据P＝UI求出闭合S1、S2后电路的总功率；（4）根据Q＝W＝UIt求出再闭合开关S2后，在1min内电阻R总产生的热量。【解答】解：A、由图乙可知，只有闭合S1，只有R1工作，此时电阻R1的实际功率为2W，根据P＝UI，结合图甲可知，当R1两端的电压为4V时，通过R1的电流为0.5A，符合要求，根据欧姆定律可知，R1的阻值：R1=U1I1=B、闭合S1、S2，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流；根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2＝I1＝4V，由图甲可知，此时通过R2的电流：I2＝0.2A，由于R1两端的电压和阻值不变，根据欧姆定律可知，通过R1的电流不变，还是0.5A，根据并联电路的电流特点可知，电流表的示数：I＝I1+I2＝0.5A+0.2A＝0.7A，故B错误；C、再闭合开关S2时，电路总功率：P＝UI＝4V×0.7A＝2.8W，故C错误；D、再闭合开关S2后，在1min内电阻R总产生的热量：Q＝W＝UIt＝4V×0.7A×1×60s＝168J，故D正确。故选：D。【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的灵活运用，能从图中获取相关信息是解题的关键。7．（2024秋•二道区校级期末）下列不是防止电热造成危害的是（）A．电脑机箱内有小风扇 B．家庭电路中保险丝的原理 C．电视机后盖上有散热孔 D．电动机外壳上有很多翼状散热片【考点】电热的利用；电热的防止．【专题】电与热、生活用电；应用能力．【答案】B【分析】电流通过导体时，电流会发热，将电能转化为内能；电热有利有弊。【解答】解：ACD、电脑机箱内有小风扇、电视机后盖上有散热孔、电动机外壳上有很多翼状散热片都是防止电热的危害，加快散热，故ACD不符合题意；B、家庭电路中保险丝是由电阻较大、熔点较低的铅锑合金合金制成的，是利用电流的热效应来工作的，故B符合题意。故选：B。【点评】本题考查的是电热的利用和防止，属于基础题目。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•通河县期末）通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生4400J的热量所用时间为10s，电阻丝两端的电压是220V。【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的简单计算．【专题】应用题；欧姆定律；电与热、生活用电；应用能力．【答案】10；220【分析】已知电阻阻值、通过的电流和产生的热量，根据Q＝I2Rt变形后计算得出时间；利用欧姆定律可计算电阻丝两端的电压。【解答】解：已知R＝110Ω，I＝2A，Q＝4400J，由Q＝I2Rt可得，通电的时间：t=QI由I=UU＝IR＝2A×110Ω＝220V；故答案为：10；220。【点评】能熟练的运用焦耳定律的计算公式和欧姆定律的计算公式进行计算是解决该题的关键。10．（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。11．（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。12．（2024秋•呈贡区期末）老师在上课时做了这样一个演示实验：如图所示，将一根镍铬合金材料制成的电阻丝与一段裸露的金属铜导线串联，接在输出电压为10V的电源两端，构成一个简单的电路。将两根火柴接触电阻丝和裸露导线，接通电路，同学们观察到通电的电阻丝使火柴点燃了，由焦耳定律可知，造成这种现象的原因是通过电阻丝和导线的电流相同时，电阻丝的电阻大产生的热量多。【考点】焦耳定律的应用．【专题】电与热、生活用电；理解能力．【答案】焦耳；电流。【分析】由图可知电阻丝与裸露导线串联，电阻丝电阻远大导线电阻，根据Q＝I2Rt分析原因；判断能量转化时，要看消耗了哪种形式的能，获得了哪种形式的能，消耗的转化为获得的。【解答】解：由图可知电阻丝与裸露导线串联，所以通过电阻丝和导线电流以及通电时间相等，而电阻丝电阻远大于导线电阻，由Q＝I2Rt知，电流通过电阻丝产生热量多，温度高，所以接通电路，电阻丝使火柴点燃了。故答案为：焦耳；电流。【点评】本题考查了焦耳定律的应用，难度不大。13．（2024秋•淮南期末）如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。图甲中电流通过电阻R1与R2产生的热量之比为1：2。【考点】焦耳定律的比例计算．【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．【答案】1：2【分析】在图甲中，R1、R2串联，通过的电流、通电时间相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可得电流通过电阻R1与R2产生的热量之比。【解答】解：在图甲中，R1＝5Ω，R2＝10Ω，R1、R2串联，通过的电流相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流通过电阻R1与R2产生的热量之比为Q1：Q2＝R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2。故答案为：1：2。【点评】本题考查了串联电路电流特点、焦耳定律的应用，属于基础题目。三．实验探究题（共1小题）14．（2024秋•仙游县期末）某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，设计了如图甲的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，电阻丝R甲＞R乙。（1）通电一段时间后，发现左瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量多。（2）另一个小组的同学设计了图乙所示的装置探究，该实验通过观察U形管中液面高度差的大小来比较电阻丝放出热量的多少，这种实验方法是转换法；如果想让实验现象更明显，R3应换成阻值更小的电阻。（3）在完成上述实验后，该小组利用图甲中的装置探究两种液体的吸热能力。①A、B两个电阻丝的阻值应该相同（选填“相同”或“不同”），同时应将其中一个烧瓶中的煤油换成质量相等的水；②实验中，用温度计的示数变化间接反映液体吸收热量的多少；③通电一段时间后，发现煤油升高的温度更高，说明水的吸热能力较强。【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素；比较不同物质吸热的情况．【专题】实验题；电与热、生活用电；实验基本能力．【答案】（1）大；（2）转换；小；（3）相同；质量；温度计示数变化；水。【分析】（1）图甲中两电阻丝串联接入电路，两电阻丝串联的目的是控制通过电阻丝的电流与通电时间相同，根据控制变量法得出的实验结论；（2）乙实验通过观察U形管中液面高度差的大小来比较电阻丝放出热量的多少，这种实验方法是转换法；乙实验中右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点、并联电路电流规律可知该实验探究电流产生热量多少与电流大小关系，如果想让实验现象更明显，根据并联电路电流规律结合欧姆定律分析即可；（3）要比较水和煤油的比热容，由吸热公式Q吸＝cmΔt可知，则应让水和煤油的质量相等、初温相同和吸收的热量相等，根据温度计示数的变化间接反映液体吸收热量的多少，通电一段时间后，发现煤油升高的温度更高，由吸热公式Q吸＝cmΔt可知哪种液体的比热容较大。【解答】解：（1）图甲中两电阻丝串联接入电路，两电阻丝串联的目的是控制通过电阻丝的电流与通电时间相同，通电一段时间后，发现左瓶中的温度计示数升高的快，则电阻丝甲放出的热量多，由此得出的实验结论是：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量多；（2）乙实验通过观察U形管中液面高度差的大小来比较电阻丝放出热量的多少，这种实验方法是转换法；乙实验中右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点、并联电路电流规律可知该实验探究电流产生热量多少与电流大小关系，如果想让实验现象更明显，根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知R3应换成阻值更小的电阻；（3）要比较水和煤油的比热容，由吸热公式Q吸＝cmΔt可知，则应让水和煤油的质量相等、初温相同和吸收的热量相等，根据温度计示数的变化间接反映液体吸收热量的多少，故用相同质量的水代替煤油，要求吸收的热量相等，由焦耳定律可知电流、电阻和通电时间相同，因此两瓶中都有相同长度的电阻丝，电阻相等；通电一段时间后，发现煤油升高的温度更高，由吸热公式Q吸＝cmΔt可知水的比热容较大，吸热能力较强。故答案为：（1）大；（2）转换；小；（3）相同；质量；温度计示数变化；水。【点评】本题考查控制变量法和转换法在实验中的运用。四．计算题（共1小题）15．（2024秋•端州区期末）小明家新买了一辆汽车，具有后视镜加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该功能有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，根据气温、雨水情况自动切换，已知R1阻值为16Ω，“低温”挡功率为24W。电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。求：（1）“高温”挡工作时，通过R1的电流；（2）“低温”挡工作时，5min产生的热量；（3）电热丝R2的阻值。【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的简单计算．【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．【答案】（1）“高温”挡工作时，通过R1的电流为1.5A；（2）“低温”挡工作时，5min产生的热量为7200J；（3）电热丝R2的阻值为8Ω。【分析】（1）由图知“高温”挡工作时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律算出通过R1的电流；（2）根据Q＝W＝Pt算出“低温”挡工作时5min产生的热量；（3）根据P=U2R算出低温挡的总电阻，由串联电路电阻的规律算出电热丝【解答】解：（1）由图知“高温”挡工作时，电路为R1的简单电路，通过R1的电流为：I=UR（2）“低温”挡工作时5min产生的热量wei：Q＝W＝P低t＝24W×5×60s＝7200J；（3）低温挡的总电阻为：R总=U2P电热丝R2的阻值为：R2＝R总﹣R1＝24Ω﹣16Ω＝8Ω。答：（1）“高温”挡工作时，通过R1的电流为1.5A；（2）“低温”挡工作时，5min产生的热量为7200J；（3）电热丝R2的阻值为8Ω。【点评】本题考查电功率和电能的计算，综合性较强。

考点卡片1．比较不同物质吸热的情况【知识点的认识】1、实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表等。2、实验装置：3、实验方法：①控制变量法：控制不同物质的质量相同，吸收热量相同，比较升高的温度，从而比较吸热能力大小；或控制不同物质的质量相同，升高的温度相同，比较吸收的热量，从而比较吸热能力的大小。②转换法：由于物质吸收的热量不容易测量，可以通过转换法，将物质吸收热量的多少转换成加热时间，因此比较加热时间，就可以比较得出吸收热量的多少。4、实验设计：①液体的选取，应保证质量相同。②选用相同热源的目的是相同时间内，控制吸收热量相同。③实验数据分析：（1）让两种液体吸收相同的热量，比较液体的温度变化，温度变化小的吸热本领强；（2）让两种液体变化相同的温度，比较液体吸收热量的多少，吸收热量多的吸热本领强。5、实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，比热容大的物质吸收热量多。【命题方向】考查比较不同物质吸热的情况的实验，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：同样日照条件下，夏天中午海边的沙子热得烫脚，但海水较凉爽；傍晚日落后，海边的沙子很快变凉，而海水仍然温暖。对此现象小强提出猜想，并利用如图实验装置进行探究。（1）小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与物质种类有关；（2）实验时需要的测量工具有温度计、停表和天平；（3）用相同酒精灯加热，控制水和沙子的质量和加热时间相同，通过比较水和沙子升高的温度，来验证猜想。（4）同组的小红提出不同的猜想：中午海水比沙子温度低，可能是因为海水蒸发吸热造成的。大家基于此猜想进一步推理，得出日落后海水比沙子降温快（选填“快”或“慢”），这与实际不符。分析：（1）物质温度变化的快慢可能与物质的种类有关；（2）实验需要的器材，可根据Q＝cmΔt来判断，采用控制变量法实验；（3）实验中采用了转换法，通过观察温度的变化来研究水和沙子的吸热能力；（4）我们知道，海水的昼夜温差小，是由于水的比热容比砂石的比热容大，不是由于海水蒸发吸热所致，因此可通过举反例来推翻这部分同学的猜想。解析：解：（1）夏天中午海边的沙子热得烫脚，但海水较凉爽；傍晚日落后，海边的沙子很快变凉，而海水仍然温暖。对此小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与物质的种类有关；（2）根据Q＝cmΔt，必须控制变量，控制水和沙子的质量相同，就需要用天平；（3）比较“水和沙子吸热能力”的方法是：在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度，来比较水和沙子吸热能力，温度升高的越多，吸热能力越弱；（4）海水蒸发吸热，在白天和晚上都会进行；如果猜想正确，那么无论白天、晚上，都会因海水的蒸发吸热导致其温度较低，日落后海水比沙子降温快，显然与事实不符。故答案为：（1）物质种类；（2）天平；（3）升高的温度；（4）快。点评：本题的探究实际上是对沙子和水吸放热能力的比较，而物质吸放热能力是用比热容来量度的，在实验过程中，影响的量较多，有质量、加热时间、升高温度等，因此，要注意结论的严密性。【解题方法点拨】1、实验方法：控制变量法转换法（通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱）。2、实验液体的选择：质量相同的不同液体。3、选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。4、使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。5、实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。6、描述物体吸热能力的物理量是：比热容。7、结论：相同质量的不同物体，吸收相同的热量后升高的温度不同，比热容大的升高的温度低。8、实验中，物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。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．并联电路中的电流规律【知识点的认识】电流和水流相似，我们以水流为例，从干渠里流出来的水分支后，由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的，所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少，同理，在并联电路中，每一条支路中的电流都比干路中的电流小，所以并联电路有分流的特点．也就是说在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．表达式为：I＝I1+I2+…In【命题方向】通常以判断并联电路中各部位的电流大小情况，难点是电路的分析，中考常以选择题、填空题和实验探究题等形式出题，考查定性关系．例：如图所示电路，闭合开关后，其中L1、L2规格相同，比较a、b、c、d四处电流的大小，其中正确的是（）A.Ia＝IdB.Ia＞IdC.Ia＜IbD.Ib＝Ic分析：由电路图可知，a、d是干路中的两点，b、c是两支路中的两点，根据串并联电路特点分析答题。解析：解：由电路图可知，a、d是干路中的两点，b、c是两支路中的两点；AB、串联电路电流处处相等，则a、d两点电流相等，故A正确，B错误；C、干路电流大于支路电流，故a点电流大于b点电流，故C错误；D、两灯泡并联，如果两灯泡规格相同，则两支路电流相等，b、c电流相等，故D正确。故选：AD。点评：本题考查了串并联电路的电流特点，熟练掌握串并联电路特点、分析清楚电路结构即可正确解题。【解题方法点拨】解决此类题目时，分析电路连接情况以及电流表是测量哪一部分电路的电流是关键，必要时可画出其等效电路图，然后再根据串、并联电路的电流规律得出正确结论．4．并联电路中的电压规律【知识点的认识】并联电路中各支路两端的电压相等，等于总电压。数学表达式：U＝U1＝U2【命题方向】通常以判断并联电路中各部位的电压大小情况，难点是电路的分析，中考常以选择题、填空题和实验探究题等形式出题，考查定性关系．例：如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光。灯L1的电阻为R1，灯L2的电阻为R2，且R1＞R2。下列说法中正确的是（）A.L1和L2串联关系B.L1两端的电压等于L2两端的电压C.L1两端的电压大于L2两端的电压D.通过灯L1的电流等于通过开关的电流分析：并联电路中，各支路两端的电压相等。由图可知，两灯泡并联，根据并联电路中电压和电流的规律进行判断。解析：解：A、由图可知，电路中电流有两条路径，两灯是并联关系，故A错误；BC、并联电路中各支路两端电压相等，所以L1两端的电压等于L2两端的电压，故B正确、C错误；D、由图可知，开关在干路中，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，通过灯L1的电流小于通过开关的电流，故D错误。故选：B。点评：本题考查了并联电路的识别、并联电路中的电流、电压特点，属于基础题。【解题方法点拨】（1）首先明确电路的串、并联关系，必要时对电路进行等效处理，并画出电路图（2）弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程（3）根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。5．欧姆定律的简单计算【知识点的认识】有关欧姆定律的分析计算：①求电流，公式：I=U②求电压，公式：U＝IR；③求电阻，公式：R=只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量【命题方向】欧姆定律是电学部分的核心内容，初中物理电学的一个难点，其综合性强，包含了电流、电压、电阻的知识及其联系，是中考的命题重点和热点，所占分值也较大．运用欧姆定律分析、计算、串并联电路问题，特别是动态电路的分析、几乎是中考必考．例：如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为10Ω。当开关S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5A。当只闭合开关S1闭合时，电流表的示数为0.1A。求：（1）电源电压；（2）定值电阻R2的阻值。分析：（1）由图可知，当开关S1、S2均闭合时，R2被短接，电路等效为R1接在电源两极的简单电路，电流表测量电路中的电流；由欧姆定律计算电源电压；（2）当只闭合开关S1闭合时，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路规律和欧姆定律计算定值电阻R2的阻值。解析：解：（1）由图可知，当开关S1、S2均闭合时，R2被短接，电路等效为R1接在电源两极的简单电路，电流表测量电路中的电流I＝0.5A，由欧姆定律可得，U＝U1＝IR1＝0.5A×10Ω＝5V；（2）当只闭合开关S1闭合时，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流I′＝0.1A，根据欧姆定律可得，R1两端的电压：U′1＝I′1R1＝I′R1＝0.1A×10Ω＝1V，根据串联电路电压规律可得，R2两端的电压：U′2＝U﹣U′1＝5V﹣1V＝4V，由欧姆定律可得，定值电阻R2的阻值：R2=U'2答：（1）电源电压是5V；（2）定值电阻R2的阻值是40Ω。点评：本题考查串联电路规律和欧姆定律公式的应用，是基础题。【解题方法点拨】利用欧姆定律解答计算题的“四步骤”：审题：画电路图，标已知量，待求量，明确各用电器之间的连接方式，各个电表测量的对象思考：明确解题思路，寻找解题依据，如欧姆定律以及串、并联电路中的电流、电压的特点求解：利用公式分布计算，列方程，用数学方法求解，要有必要的文字说明及依据的物理公式评价：讨论结果的合理性，得出答案6．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。7．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．8．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=U9．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．10．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。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．焦耳定律的