2023年中考物理實(shí)驗(yàn)專練25 探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱與哪些因素有關(guān)”（學(xué)生版+解析版）

實(shí)驗(yàn)25探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱與哪些因素有關(guān)”

實(shí)驗(yàn)（學(xué)生版）

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法?/p>

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄侩娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱與哪些因素有關(guān)；

②實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)u形管液體升高高度來(lái)判斷電流通過(guò)電阻絲通電產(chǎn)生電熱的多少；

③實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。

【實(shí)驗(yàn)器材】

密閉容器兩個(gè)、U形管兩個(gè)、導(dǎo)線若干、不同阻值電阻絲若干、電源。

【器材作用】

①電源：提供電壓；

②開(kāi)關(guān)：控制電路通斷；

③密閉容器：內(nèi)裝空氣；

④導(dǎo)線：連接電路；

⑤U形管：表現(xiàn)空氣吸收的熱量多少。

電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系：

【實(shí)驗(yàn)步驟】

步驟①如圖甲所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉

空氣溫度的變化。兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大；

步驟②兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)兩段電阻絲的電流相同。通電一定時(shí)

間后，比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化；

步驟③整理實(shí)驗(yàn)器材。

【實(shí)轆論】

在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系:

【實(shí)驗(yàn)步驟】

步驟①如圖乙所示，兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)電阻和

這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過(guò)兩容器中電阻的電流不同；

步驟②通電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化；

步驟③整理實(shí)驗(yàn)器材。

【實(shí)轆論】

在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

【實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充】

1、焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的三次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟

通電時(shí)間成正比。

公式：Q=『Rt式中單位QT焦（J）；I安（A）；RT歐（Q）；I秒。

當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體做的功（電功）全部用來(lái)產(chǎn)生熱量（電熱）時(shí)，則有W=Q,可用電功公式來(lái)計(jì)算

Q（如電熱器，電阻就是這樣的。）

2、串聯(lián)電路各部分電路產(chǎn)生的熱量與它的電阻成正比，并聯(lián)電路各支路產(chǎn)生的熱量與它的

電阻成反比。

3、電飯鍋屬于電熱器，它的工作原理是電流的熱效應(yīng)。

【?？紝?shí)驗(yàn)問(wèn)題】

1、實(shí)驗(yàn)采用煤油的目的：煤油比熱容小，在相同條件下吸熱溫度升高的快;

2、被加熱材料選用煤油或空氣的原因：利用煤油比熱容小升溫明顯；空氣熱脹冷縮明顯;

3、兩個(gè)燒瓶串聯(lián)的目的：使通過(guò)電流相同;

4、該實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是：確保密閉容器的密封性良好;

5、探究電熱與電流的關(guān)系是需控制電熱絲的電阻和通電時(shí)間相同。探究電熱與電阻的關(guān)系

是需控制電流和通電時(shí)間相同;探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系時(shí)需控制電阻和電流相同，改變

通電時(shí)間的長(zhǎng)短;

6、如果兩個(gè)容器中不是氣體，而是液體，可以將U形管替換為溫度計(jì),也可以完成實(shí)驗(yàn)；

【典例分析］（2021?青島）探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少與什么因素有關(guān)

實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)猜想：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱可能與通過(guò)導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電

時(shí)間有關(guān)。于是他們利用如圖器材進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)。

甲、乙、丙三個(gè)裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管

中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。

(1)選用組合，并將它們聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以探究電熱與

電阻的關(guān)系。

(2)選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以探究電熱與的關(guān)系,

其中15。電阻的作用是o

(3)選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管中液面無(wú)高度差，

丙裝置U形管中液面有高度差，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是乙裝置。

【變式訓(xùn)練】(2021?貴港)在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路

實(shí)驗(yàn)一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系：

(1)請(qǐng)按照?qǐng)D1中的電路圖將圖2實(shí)物圖連接完整；

(2)實(shí)驗(yàn)電路按照?qǐng)D1中的電路圖連接是為了控制通電時(shí)間相同和控制；

電阻絲放出熱量的多少，通過(guò)來(lái)進(jìn)行判斷。

(3)為了便于比較兩根電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少，a、b兩瓶中要裝入相

等、初溫相同的同種液體。為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而

不選水，是因?yàn)槊河偷谋葻崛菟谋葻崛?選填“大于”、“等于”或“小于”)。

實(shí)驗(yàn)二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系：

(4)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍，且

通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：用電阻絲Ri加熱的煤油，在實(shí)驗(yàn)一中溫度升高△口，在實(shí)驗(yàn)

二中溫度升高,則2Ati(選填“大于”、“等于”或“小于”)，該實(shí)驗(yàn)

說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小_______正比例關(guān)系（選填“成”或“不成”）。實(shí)驗(yàn)中，

用電阻絲R2加熱煤油重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，也可以得出相同的結(jié)論。

（5）如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體，并接入兩根阻值的電阻絲

（選填“相同”或“不同”），就可用這個(gè)裝置來(lái)探究?jī)煞N不同液體的吸熱性質(zhì)。假設(shè)a

燒瓶中液體的質(zhì)量為m,瓶中電阻絲的阻值為R,測(cè)出通過(guò)它的電流為I,通電一段時(shí)間

t后，溫度計(jì)的示數(shù)變化量為at,若不計(jì)熱量損失，則a液體的比熱容為（用

所給出的物理量寫(xiě)出比熱容的表達(dá)式）。

的融闞

1.（2021?日照）某物理學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“探究電流相同時(shí)通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的

關(guān)系”時(shí)，可供選用的器有：6V電源、511的發(fā)熱電阻兩只、10。的發(fā)熱電阻兩只、量

程適合的溫度計(jì)兩支、規(guī)格相同的燒瓶?jī)芍弧⑺⒕凭⒚河?、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）他們?cè)O(shè)計(jì)了圖甲和圖乙所示的兩個(gè)方案，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用圖所示方案。

（2）所選方案中兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng),兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的液體應(yīng)為質(zhì)量的

種類的液體。（均填“相同”或“不同”）

（3）已知比熱容的大小為c水〉c酒幫〉c煤油，為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，應(yīng)選用的液體是。

完成上述實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)小組利用以上器材，又添加了天平、燒杯、停表等器材，設(shè)計(jì)了

“測(cè)定酒精的比熱容”的實(shí)驗(yàn)。已知在本次實(shí)驗(yàn)條件下，水的沸點(diǎn)為100C,酒精的沸點(diǎn)

為78℃,忽略熱量散失。

（4）實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為圖甲和圖乙所示兩個(gè)方案均可行，為了讓兩種液體相同時(shí)間內(nèi)吸收的

熱量相同，不論選擇哪種方案，兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)（填“相同”或“不同

（5）方案選定后，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①將天平放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，把游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處，觀察到指針偏向分度

盤的左側(cè)，向右調(diào)節(jié)，直至天平平衡。用燒杯和天平測(cè)量出質(zhì)量相等的水

和酒精，分別裝入兩個(gè)燒瓶里。

②記下兩種液體的初始溫度，接通電路，加熱一段時(shí)間后，記下液體的末態(tài)溫度。該實(shí)

驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保證酒精的溫度低于。

③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得酒精的比熱容為J/（kg-r）?

液體加熱時(shí)間/s質(zhì)量/g初始溫度/℃末態(tài)溫度/七比熱容/J（kg-C）

水4206020324.2X103

酒精420602041

（6）結(jié)合表中數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析，可知實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選擇的是圖所示方案。

2.（2021?蘭州）在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，采用

了如下電路。

甲乙

（1）為了在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，兩燒瓶中應(yīng)裝入質(zhì)量和初溫都相同的—

—（選填“水”或“煤油”），實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察來(lái)比較電流通過(guò)導(dǎo)

體產(chǎn)生熱量的多少；

（2）如圖甲所示，兩燒瓶中裝有阻值不同的電熱絲，可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量

與的關(guān)系；

（3）如圖乙所示，兩燒瓶中裝有阻值相同的電熱絲，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩

電流表示數(shù)（選填“相同”或“不同”），可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與_

_______的關(guān)系。

3.(2021?常,州)小組同學(xué)選擇阻值不變的電阻絲，探究“電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量(簡(jiǎn)

稱電熱)與通電時(shí)間、電流、電阻的關(guān)系

PD

7?i=ion

直流電源

二18V/

(1)為探究電熱與通電時(shí)間、電流的關(guān)系，在錐形瓶?jī)?nèi)裝入適量煤油，設(shè)計(jì)電路如圖甲

所示，開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于(A/B)端。

(a)閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,直至電流表示數(shù)為0.5A,通電5分鐘、溫

度計(jì)的示數(shù)升高了5℃。

(b)保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，通電10分鐘、溫度計(jì)的示數(shù)升高了9℃。

(a)、(b)對(duì)比可得結(jié)論:。

(c)向移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,直至電流表示數(shù)為1A,通電10分鐘、溫度計(jì)

的示數(shù)升高了33℃,(b)、(c)對(duì)比可得結(jié)論：

(d)實(shí)驗(yàn)只能得到定性結(jié)論，主要原因是________________________________________

____________________________________________________________________________________________________O

(2)為探究電熱與電阻的關(guān)系，并測(cè)出標(biāo)簽污損的電阻絲R2的阻值，在兩個(gè)相同的錐

形瓶?jī)?nèi)裝入等質(zhì)量的煤油，設(shè)計(jì)如圖乙所示電路。開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表有示數(shù)，但電流

表無(wú)示數(shù)，電路故障是,排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P得到電表示

數(shù)如圖丙所示，則電壓表示數(shù)為V,電流表示數(shù)為A,R2阻值為Q。

一段時(shí)間后，觀察到電阻絲_______所在錐形瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的比較多。

(3)請(qǐng)分析“電爐工作時(shí)，電爐絲發(fā)熱明顯、而與電爐絲相連的導(dǎo)線發(fā)熱不明顯”：電

爐絲的電流導(dǎo)線的電流，電爐絲的電阻導(dǎo)線的電阻。(選填：''大于"、

“等于”、“小于”)

4.（2021?安順）小明在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，提

出了下列猜想：

A.與通電時(shí)間有關(guān)B.與電阻大小有關(guān)

C.與電壓大小有關(guān)D.與電流大小有關(guān)

實(shí)驗(yàn)器材有：阻值不同的電阻絲若干、蓄電池、火柴、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干.

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）探究猜想A時(shí)，將某一電阻絲接入電路，保證安全的情況下使火柴頭充分接觸電阻

絲，閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后火柴頭才燃燒，這一現(xiàn)象說(shuō)明：

①電阻絲產(chǎn)生的熱量通過(guò)的方式傳遞給火柴頭；

②電阻絲產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；

（2）探究猜想B時(shí)，如圖所示，將10。和20。的電阻絲串聯(lián)接入電路，把兩根相同的

火柴頭分別接觸電阻絲（設(shè)火柴頭與整根電阻絲接觸）；

①小明思考，若相同時(shí)間內(nèi)僅有一根電阻絲上的火柴頭燃燒，據(jù)此能否判斷該電阻絲產(chǎn)

生的熱量多？（選填“能”或“不能”）；

②閉合開(kāi)關(guān)較長(zhǎng)時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)兩電阻絲均發(fā)熱，但火柴頭都沒(méi)有燃燒。在不改變電源電

壓的情況下，選擇下列哪組電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更可行？（填字母序號(hào)）

A.20Q30。B.15H15ftC.5C25。

（3）小明通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。評(píng)估該實(shí)驗(yàn)時(shí)小明認(rèn)為：

串聯(lián)電路中不同阻值的電阻兩端所分電壓不同，那么電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)的

結(jié)論似乎不可靠。如果改變兩電阻絲的連接方式，能否合理完成對(duì)猜想B的方案設(shè)計(jì)？

。請(qǐng)你說(shuō)明理由。

■■

5.（2021?綏化）如圖所示為“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的部

分裝置，兩個(gè)相同的透明容器中封閉著等量的空氣。

氐=50.

（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察的變化來(lái)反映電阻產(chǎn)生熱量的多少，下列實(shí)驗(yàn)中,

也運(yùn)用了這種實(shí)驗(yàn)方法的是（填序號(hào)）。

①探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)

②探究杠桿的平衡條件

（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，如圖甲所

示，表明在電流和通電時(shí)間相同的情況下，越大，產(chǎn)生的熱量越多。

（3）圖中U形管（選填“是”或“不是”）連通器，乙圖中R3與R2并聯(lián)，目

的是使通過(guò)Ri與R2的不同。

（4）某小組在利用乙圖裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)U形管液面上升高度相同，與其他小

組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都不同，經(jīng)檢查氣密性良好。請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的原因：。

6.（2021秋?訥河市期末）某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多

少與什么因素有關(guān)。他們用的實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，

U形管中的液面最初是相平的，兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲。

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，把圖甲兩個(gè)容器內(nèi)的電阻絲接到電路中。

艮

（2）連接好如圖甲所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后，（選填“左”或“右”）

側(cè)U形管中液面高度差大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，越

大，產(chǎn)生的熱量越多。利用U形管中液面高度差來(lái)判斷電流產(chǎn)生熱量的多少，利用的實(shí)

驗(yàn)方法是。

（3）讓兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)阻值相同的電阻

和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)（如圖乙所示）。此裝置是為了探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多

少與的關(guān)系。圖中R3的作用是。通電后，Ri中的電流h與R2中

的電流12的定量關(guān)系是，觀察U形管中液面高度的變化，由此可得出的結(jié)

論是：o

7.（2022?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)開(kāi)學(xué)）如圖是“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量”的實(shí)驗(yàn).甲、乙兩套

裝置中各有兩個(gè)相同的透明容器。其中密封著等量的空氣和一段電阻絲（阻值在圖中已

標(biāo)出），U形管中裝有等量的液體，接通電源，觀察現(xiàn)象。

（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U形管中的變化來(lái)比較導(dǎo)體所產(chǎn)生熱量的多少；

（2）用甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，一段時(shí)間后，側(cè)密閉容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量較多；

（選填“左”、“右”）

（3）乙裝置中是探究電流產(chǎn)生的熱量跟的關(guān)系，若把右側(cè)并聯(lián)的兩根電阻絲都

放入透明容器內(nèi)，一段時(shí)間后，側(cè)密閉容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量較多。（選填“左”、

“右”）

8.（2021秋?順平縣期末）小明和小亮在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”

時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙實(shí)驗(yàn)裝置將電阻絲Ri、R2分別密封在兩個(gè)裝有相等質(zhì)量煤

油的相同燒瓶中，a、b、c、d為相同規(guī)格的溫度計(jì)，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格相同，滑片置于

中間位置。己知R1VR2,電源電壓相同且保持不變。

（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少?

（2）甲圖中Ri、R2的連接方式是，該裝置可探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量

與是否有關(guān)。

（3）閉合開(kāi)關(guān)前，小亮分析了乙圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，給出以下四種判斷，你認(rèn)為正確的

是（選填序號(hào)）。

①該裝置中Ri、R2的連接方式并聯(lián)

②閉合開(kāi)關(guān)后，R2將被短路

③閉合開(kāi)關(guān)后，Ri中的電流小于R2中的電流

④閉合開(kāi)關(guān)后，相同時(shí)間內(nèi)c溫度計(jì)示數(shù)的變化量大于d溫度計(jì)示數(shù)的變化量

（4）同時(shí)閉合甲、乙兩圖中的開(kāi)關(guān)，比較相同時(shí)間內(nèi)a、c兩支溫度計(jì)示數(shù)變化情況，

溫度變化較大的是,可以得出的結(jié)論是：當(dāng)時(shí)，,

電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。

實(shí)驗(yàn)25探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱與哪些因素有關(guān)”

實(shí)驗(yàn)（解析版）

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法?/p>

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄侩娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱與哪些因素有關(guān)；

②實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)u形管液體升高高度來(lái)判斷電流通過(guò)電阻絲通電產(chǎn)生電熱的多少;

③實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。

【實(shí)驗(yàn)器材】

密閉容器兩個(gè)、u形管兩個(gè)、導(dǎo)線若干、不同阻值電阻絲若干、電源。

【器材作用】

①電源：提供電壓；

②開(kāi)關(guān)：控制電路通斷；

③密閉容器：內(nèi)裝空氣；

④導(dǎo)線：連接電路；

⑤u形管：表現(xiàn)空氣吸收的熱量多少。

電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系：

【實(shí)驗(yàn)步驟】

步驟①如圖甲所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，u形管中液面高度的變化反映密閉

空氣溫度的變化。兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大；

步驟②兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)兩段電阻絲的電流相同。通電一定時(shí)

間后，比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化；

步驟③整理實(shí)驗(yàn)器材。

【實(shí)蟒吉論】

在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系:

【實(shí)驗(yàn)步驟】

步驟①如圖乙所示，兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)電阻和

這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過(guò)兩容器中電阻的電流不同；

步驟②通電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化；

步驟③整理實(shí)驗(yàn)器材。

【實(shí)轆論】

在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

【實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充】

1、焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的三次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟

通電時(shí)間成正比。

公式：Q=『Rt式中單位QT焦（J）；I安（A）；RT歐（Q）；I秒。

當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體做的功（電功）全部用來(lái)產(chǎn)生熱量（電熱）時(shí)，則有W=Q,可用電功公式來(lái)計(jì)算

Q（如電熱器，電阻就是這樣的。）

2、串聯(lián)電路各部分電路產(chǎn)生的熱量與它的電阻成正比，并聯(lián)電路各支路產(chǎn)生的熱量與它的

電阻成反比。

3、電飯鍋屬于電熱器，它的工作原理是電流的熱效應(yīng)。

【常考實(shí)驗(yàn)問(wèn)題】

1、實(shí)驗(yàn)采用煤油的目的：煤油比熱容小，在相同條件下吸熱溫度升高的快;

2、被加熱材料選用煤油或空氣的原因：利用煤油比熱容小升溫明顯；空氣熱脹冷縮明顯;

3、兩個(gè)燒瓶串聯(lián)的目的：使通過(guò)電流相同;

4、該實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是：確保密閉容器的密封性良好;

5、探究電熱與電流的關(guān)系是需控制電熱絲的電阻和通電時(shí)間相同。探究電熱與電阻的關(guān)系

是需控制電流和通電時(shí)間相同;探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系時(shí)需控制電阻和電流相同，改變

通電時(shí)間的長(zhǎng)短;

6、如果兩個(gè)容器中不是氣體，而是液體，可以將U形管替換為溫度計(jì),也可以完成實(shí)驗(yàn)；

【典例分析］（2021?青島）探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少與什么因素有關(guān)

實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)猜想：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱可能與通過(guò)導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電

時(shí)間有關(guān)。于是他們利用如圖器材進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)。

甲、乙、丙三個(gè)裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管

中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。

（1）選用甲、乙組合,并將它們聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以探究電熱

與電阻的關(guān)系。

（2）選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以探究電熱與電流的關(guān)系,

其中15。電阻的作用是分流。

（3）選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管中液面無(wú)高度差,

丙裝置U形管中液面有高度差，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是乙裝置漏氣。

【答案】（1）甲、乙；串；（2）電流；分流；（3）漏氣。

【解答】解：（1）要探究電熱與電阻的關(guān)系，需要控制通過(guò)電阻的電流與通電時(shí)間相同，

而電阻的阻值不同，因此選用甲和乙組合，將它們串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

（2）選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則通過(guò)容器中電阻的電流不同，而

電阻大小和通電時(shí)間相同，因此可以探究電熱與電流的關(guān)系，其中15。電阻的作用是分

流；

（3）發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管中液面無(wú)高度差，丙裝置U形管中液面有高度差，產(chǎn)生此現(xiàn)象

的原因可能是乙裝置漏氣。

故答案為：（1）甲、乙；串；（2）電流；分流；（3）漏氣。

EMSIW（2021?貴港）在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路

如圖1所示，其中RI>R2O

圖1圖2

實(shí)驗(yàn)一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系：

（1）請(qǐng)按照?qǐng)D1中的電路圖將圖2實(shí)物圖連接完整；

（2）實(shí)驗(yàn)電路按照?qǐng)D1中的電路圖連接是為了控制通電時(shí)間相同和控制電流相同；

電阻絲放出熱量的多少，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)變化來(lái)進(jìn)行判斷。

（3）為了便于比較兩根電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少，a、b兩瓶中要裝入質(zhì)量

相等、初溫相同的同種液體。為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油

而不選水，是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪∮谒谋葻崛荩ㄟx填“大于”、“等于”或“小于容。

實(shí)驗(yàn)二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系：

（4）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍，且

通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：用電阻絲Ri加熱的煤油，在實(shí)驗(yàn)一中溫度升高△口，在實(shí)驗(yàn)

二中溫度升高,則大于2Z\ti（選填“大于”、“等于”或“小于”），該實(shí)

驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小不成正比例關(guān)系（選填“成”或“不成實(shí)驗(yàn)

中，用電阻絲R2加熱煤油重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，也可以得出相同的結(jié)論。

（5）如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體，并接入兩根阻值相同的電阻

絲（選填“相同”或“不同”），就可用這個(gè)裝置來(lái)探究?jī)煞N不同液體的吸熱性質(zhì)。假設(shè)a

燒瓶中液體的質(zhì)量為m,瓶中電阻絲的阻值為R,測(cè)出通過(guò)它的電流為I,通電一段時(shí)間

t后，溫度計(jì)的示數(shù)變化量為At,若不計(jì)熱量損失，則a液體的比熱容為（用

mAt

所給出的物理量寫(xiě)出比熱容的表達(dá)式）。

【答案】（1）如上圖所示；（2）電流相同；溫度計(jì)的示數(shù)變化；（3）質(zhì)量；小于；（4）

大于；不成；（5）相同；?=邛&。

mAt

【解答】解：（1）由電路圖可知，滑片左移時(shí)變阻器接入電路中的電阻變小，則變阻器

左下方接線柱必須接入電路中，如下圖所示：

（2）由電路圖可知，兩電熱絲串聯(lián)在電路中，這是為了控制通電時(shí)間相同和控制電流相

同；

根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，電阻絲放出熱量的多少，是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化進(jìn)行比較的；

（3）為了便于比較兩根電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少,a、b兩瓶中要裝入質(zhì)量相等、

初溫相同的同種液體：

因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪?，相同質(zhì)量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油

溫度升高的多，用煤油做實(shí)驗(yàn)效果更明顯，便于觀察；

（4）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍，且

通電時(shí)間相同，

由Q=I2Rt可知，電阻絲產(chǎn)生的熱量是原來(lái)的4倍，

由Q?.s=cmAt的變形式△t=&可知，用電阻絲Ri加熱的煤油，溫度升高量'大于

cm

2Ati，

該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與電流不成正比例關(guān)系；

（5）實(shí)驗(yàn)中兩電阻絲串聯(lián)，通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同，為控制相同時(shí)間兩液體吸熱相

同，根據(jù)Q=「Rt可知，選用的兩根電阻絲的阻值應(yīng)相同；

假設(shè)a燒瓶中液體的質(zhì)量為m,瓶中電阻絲的阻值為R,測(cè)出通過(guò)它的電流為I,通電一

段時(shí)間t后，電熱絲放出的熱量Q=l2Rt,

溫度計(jì)的示數(shù)變化量為△如若不計(jì)熱量損失，放出的熱量全部被液體吸收，由Q.&=cm

△t可得，a液體的比熱容：c=-S-=邛

mAtmAt

故答案為：（1）如上圖所示；（2）電流相同；溫度計(jì)的示數(shù)變化：（3）質(zhì)量；小于；（4）

2

大于；不成；（5）相同；。=邛生。

mAt

儂聊啕

1.（2021?日照）某物理學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“探究電流相同時(shí)通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的

關(guān)系”時(shí)，可供選用的器有：6V電源、5Q的發(fā)熱電阻兩只、10。的發(fā)熱電阻兩只、量

程適合的溫度計(jì)兩支、規(guī)格相同的燒瓶?jī)芍弧⑺?、酒精、煤油、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）他們?cè)O(shè)計(jì)了圖甲和圖乙所示的兩個(gè)方案，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用圖甲所示方案。

（2）所選方案中兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)不同，兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的液體應(yīng)為質(zhì)量相同

的相同種類的液體。（均填“相同”或“不同”）

（3）已知比熱容的大小為c水〉c酒精〉c煤油，為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，應(yīng)選用的液體是煤

油。完成上述實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)小組利用以上器材，又添加了天平、燒杯、停表等器材，

設(shè)計(jì)了“測(cè)定酒精的比熱容”的實(shí)驗(yàn)。已知在本次實(shí)驗(yàn)條件下，水的沸點(diǎn)為100C,酒精

的沸點(diǎn)為78℃,忽略熱量散失。

（4）實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為圖甲和圖乙所示兩個(gè)方案均可行，為了讓兩種液體相同時(shí)間內(nèi)吸收的

熱量相同，不論選擇哪種方案，兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)相同（填“相同”或“不同

（5）方案選定后，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①將天平放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，把游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處，觀察到指針偏向分度

盤的左側(cè)，向右調(diào)節(jié)平衡螺母，直至天平平衡。用燒杯和天平測(cè)量出質(zhì)量相等的水

和酒精，分別裝入兩個(gè)燒瓶里。

②記下兩種液體的初始溫度，接通電路，加熱一段時(shí)間后，記下液體的末態(tài)溫度。該實(shí)

驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保證酒精的溫度低于沸點(diǎn)。

③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得酒精的比熱容為2.4X103J/（kg-r）o

液體加熱時(shí)間/S質(zhì)量/g初始溫度/C末態(tài)溫度/℃比熱容/J(kg?'C)

水4206020324.2X103

酒精420602041

（6）結(jié)合表中數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析，可知實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選擇的是圖乙所示方案。

【答案】（I）甲；（2）不同，相同，相同；（3）煤油：（4）相同；（5）①平衡螺母；②

沸點(diǎn)；③2.4X103；（6）乙。

【解答】解：（1）探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與導(dǎo)體的電阻大小的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控

制電流大小和通電時(shí)間相等，圖甲控制通過(guò)兩個(gè)電阻的電流和通電時(shí)間相同，圖乙控制

兩個(gè)電阻兩端的電壓和通電時(shí)間相同，由此可知，應(yīng)選圖甲所示的方案來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

（2）探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與導(dǎo)體的電阻大小的關(guān)系時(shí)，應(yīng)只改變導(dǎo)體電阻

的大小，控制燒瓶?jī)?nèi)液體種類和質(zhì)量相同；

（3）根據(jù)Q^=cmAt可知，液體吸收的熱量和質(zhì)量一定時(shí)，液體的比熱容越小，升溫

越快，可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間：

（4）測(cè)定酒精的比熱容，根據(jù)Q泊粘般=Q木咪，由Q?8=cmAtuJ知，計(jì)算出酒精的比熱

容，使酒精和水在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，則加熱器要相同：

（5）①調(diào)節(jié)天平時(shí)，指針偏向分度盤的左側(cè)，可知天平左側(cè)較重，因此平衡螺母向右調(diào)

節(jié)；

②在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要保證酒精的溫度低于沸點(diǎn)；

③用相同的電阻絲，加熱相同時(shí)間，酒精和水吸收的熱量相同，即Q酒箱吸=Q水吸，

由Q@k=cmAt可得：c酒精m（t酒精-to）=c水m（t*-to）>

代入數(shù)據(jù)得：c酒精X（41℃-20℃）=4.2X103J/（kg?℃）X（32℃-20℃）,

3

解得：cm=2.4X10J/（kg?℃）；

（6）由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出水吸收的熱量為：Q棚=c，xm（t水-to）=4.2X103J/（kg?℃）

X0.06X（32℃-20℃）=3024J,若用甲方案，兩電阻串聯(lián)，5Q或10Q的電阻絲放出的

熱量為：Q，"=U-）2Rt=（不用k）2x5QX420s=1260J，或Q中2=378J：

R總2X5&2

若用乙方案，兩電阻并聯(lián)，5Q或10。的電阻絲放出的熱量為：Q甲i=!Lt=

RX

勺胃一X420S=3024J，或Q乙2=15I2J；

可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選用了乙方案，且選用的是兩根5Q的電阻絲并聯(lián)使用。

故答案為：（1）甲；（2）不同，相同，相同；（3）煤油；（4）相同；（5）①平衡螺母；

②沸點(diǎn)；③2.4X103；（6）乙。

2.（2021?蘭州）在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，采用

了如下電路。

（1）為了在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，兩燒瓶中應(yīng)裝入質(zhì)量和初溫都相同的3

油（選填“水”或“煤油”），實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察兩支溫度計(jì)水?dāng)?shù)變化來(lái)比較電流通

過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；

（2）如圖甲所示，兩燒瓶中裝有阻值不同的電熱絲，可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量

與電阻的關(guān)系:

（3）如圖乙所示，兩燒瓶中裝有阻值相同的電熱絲，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩

電流表示數(shù)不同（選填“相同”或“不同”），可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與

電流的關(guān)系。

【答案】（1）煤油；兩支溫度計(jì)示數(shù)變化；（2）電阻；（3）不同；電流。

【解答】解：（1）根據(jù)Q?=cmAl知，只有兩個(gè)燒瓶中裝入初溫度和質(zhì)量均相同的煤

油時(shí)，才能通過(guò)煤油的溫度變化量來(lái)反映電流產(chǎn)生熱量的多少；

若將燒瓶中裝有水，則由Q=cmAt可知：在相同質(zhì)量的水和煤油中，吸收的相同的熱量

時(shí)，由于水的比熱容大，溫度升高的度數(shù)少，溫度計(jì)的示數(shù)變化不明顯，故為了實(shí)驗(yàn)效

果明顯，應(yīng)選用質(zhì)量相同的煤油而不用水；

實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察兩支溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少，這用到了轉(zhuǎn)換法；

（2）如圖甲所示，兩電阻串聯(lián)，通過(guò)兩電阻的電流和通電時(shí)間相同，改變電阻，可以探

究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；

（3）如圖乙所示，兩燒瓶中裝有阻值相同的電熱絲，閉合開(kāi)關(guān)，控制電阻和通電時(shí)間相

同，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電路的電流，觀察同一只燒瓶中煤油升高的溫度計(jì)的示數(shù)

變化，可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。

故答案為：（1）煤油；兩支溫度計(jì)示數(shù)變化；（2）電阻；（3）不同；電流.

3.（2021?常州）小組同學(xué)選擇阻值不變的電阻絲，探究“電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量（簡(jiǎn)

稱電熱)與通電時(shí)間、電流、電阻的關(guān)系”。

所示，開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于B(A/B)端。

(a)閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,直至電流表示數(shù)為0.5A,通電5分鐘、溫

度計(jì)的示數(shù)升高了5℃。

(b)保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，通電10分鐘、溫度計(jì)的示數(shù)升高了9℃。

(a)、(b)對(duì)比可得結(jié)論：在電流大小和電阻大小相同時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流通過(guò)

電阻產(chǎn)生的熱量越多。

(c)向A端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,直至電流表示數(shù)為1A,通電10分鐘、溫度

計(jì)的示數(shù)升高了33℃,(b)、(c)對(duì)比可得結(jié)論：在通電時(shí)間和電阻大小相同時(shí)，電流

越大，電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

(d)實(shí)驗(yàn)只能得到定性結(jié)論，主要原因是實(shí)驗(yàn)中只能通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化量來(lái)反

映電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量的多少，無(wú)法精確測(cè)量電阻產(chǎn)生的熱量。

(2)為探究電熱與電阻的關(guān)系，并測(cè)出標(biāo)簽污損的電阻絲R2的阻值，在兩個(gè)相同的錐

形瓶?jī)?nèi)裝入等質(zhì)量的煤油，設(shè)計(jì)如圖乙所示電路。開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表有示數(shù)，但電流

表無(wú)示數(shù)，電路故障是R2斷路，排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P得到電表

示數(shù)如圖丙所示，則電壓表示數(shù)為8V,電流表示數(shù)為0.5A,R2阻值為16

一段時(shí)間后，觀察到電阻絲R2所在錐形瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的比較多。

(3)請(qǐng)分析“電爐工作時(shí)，電爐絲發(fā)熱明顯、而與電爐絲相連的導(dǎo)線發(fā)熱不明顯”：電

爐絲的電流等于導(dǎo)線的電流，電爐絲的電阻大于導(dǎo)線的電阻。(選填：“大于”、

“等于”、“小于”)

【答案】(1)B；(b)在電流大小和電阻大小相同時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流通過(guò)電阻產(chǎn)生

的熱量越多；(c)A端；在通電時(shí)間和電阻大小相同時(shí)，電流越大，電流通過(guò)電阻產(chǎn)生

的熱量越多；(d)實(shí)驗(yàn)中只能通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化量來(lái)反映電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量

的多少，無(wú)法精確測(cè)量電阻產(chǎn)生的熱量；(2)R2斷路；8；0.5；16；R2；(3)等于；大

于。

【解答】解：(1)滑動(dòng)變阻器有保護(hù)電路的作用，開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)

置于阻值最大處，故位于B端；

(b)兩次實(shí)驗(yàn)中，電阻和電流大小均相同，通電時(shí)間不同，(b)中溫度計(jì)升高的示數(shù)較

大，說(shuō)明電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量多，可得結(jié)論：在電流大小和電阻大小相同時(shí)，通電

時(shí)間越長(zhǎng)，電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量越多；

(c)(c)實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的總電阻變小，滑動(dòng)變阻器

接入電路中的電阻變小，故應(yīng)向A端移動(dòng)滑片；

(b)、(c)兩次實(shí)驗(yàn)中，電阻大小和通電時(shí)間均相同，(c)中電流大于(b)中電流，且

溫度計(jì)升高的示數(shù)較大，說(shuō)明電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量多，可得結(jié)論：在通電時(shí)間和電

阻大小相同時(shí)，電流越大，電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量越多；

(d)實(shí)驗(yàn)只能得到定性結(jié)論，主要原因是實(shí)驗(yàn)中只能通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化量來(lái)反映電

流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量的多少，無(wú)法精確測(cè)量電阻產(chǎn)生的熱量；

(2)開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源接通，但電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路

中有斷路的地方，電路故障是R2斷路；

從圖乙中可知，閉合開(kāi)關(guān)后，兩電阻絲和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流，電壓

表測(cè)量R2兩端的電壓。

電壓表選擇大量程，分度值為0.5V,示數(shù)為8V,電流表選擇小量程，分度值為0.02A,

示數(shù)為0.5A；

根據(jù)歐姆定律可知R2的阻值區(qū)2="=金-=16。；

I0.5A

已知RI=10D<R2,根據(jù)Q=12Rt可知一段時(shí)間后，電阻絲R2產(chǎn)生的熱量多，故觀察到

電阻絲R2所在錐形瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的比較多；

(3)電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)，故電爐絲的電流等于導(dǎo)線的電流，電爐絲的電阻大于導(dǎo)線的電

阻，根據(jù)Q=I?Rt可知通電相同時(shí)間，電爐絲產(chǎn)生的熱量大于導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量，故電爐

工作時(shí).，電爐絲發(fā)熱明顯、而與電爐絲相連的導(dǎo)線發(fā)熱不明顯。

故答案為：（1）B：（b）在電流大小和電阻大小相同時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流通過(guò)電阻產(chǎn)

生的熱量越多：（c）A端；在通電時(shí)間和電阻大小相同時(shí)，電流越大，電流通過(guò)電阻產(chǎn)

生的熱量越多：（d）實(shí)驗(yàn)中只能通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化量來(lái)反映電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱

量的多少，無(wú)法精確測(cè)量電阻產(chǎn)生的熱量；（2）R2斷路；8；0.5；16；R2；（3）等于；

大于。

4.（2021?安順）小明在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，提

出了下列猜想：

A.與通電時(shí)間有關(guān)B.與電阻大小有關(guān)

C.與電壓大小有關(guān)D.與電流大小有關(guān)

實(shí)驗(yàn)器材有：阻值不同的電阻絲若干、蓄電池、火柴、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）探究猜想A時(shí)，將某一電阻絲接入電路，保證安全的情況下使火柴頭充分接觸電阻

絲，閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后火柴頭才燃燒，這一現(xiàn)象說(shuō)明：

①電阻絲產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱傳遞的方式傳遞給火柴頭:

②電阻絲產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間有關(guān)（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；

（2）探究猜想B時(shí)，如圖所示，將ion和20。的電阻絲串聯(lián)接入電路，把兩根相同的

火柴頭分別接觸電阻絲（設(shè)火柴頭與整根電阻絲接觸）；

①小明思考，若相同時(shí)間內(nèi)僅有一根電阻絲上的火柴頭燃燒，據(jù)此能否判斷該電阻絲產(chǎn)

生的熱量多？能（選填“能"或"不能”）;

②閉合開(kāi)關(guān)較長(zhǎng)時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)兩電阻絲均發(fā)熱，但火柴頭都沒(méi)有燃燒。在不改變電源電

壓的情況下，選擇下列哪組電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更可行？C（填字母序號(hào)）

A.20Q30QB.15Q15QC.5Q25。

（3）小明通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。評(píng)估該實(shí)驗(yàn)時(shí)小明認(rèn)為：

串聯(lián)電路中不同阻值的電阻兩端所分電壓不同，那么電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)的

結(jié)論似乎不可靠。如果改變兩電阻絲的連接方式，能否合理完成對(duì)猜想B的方案設(shè)計(jì)？

不能。請(qǐng)你說(shuō)明理由兩電阻并聯(lián)時(shí)，電壓相同，由于電阻不同，電流也不同，不能

控制電流相同，所以不能。

火柴1

■

【答案】（1）①熱傳遞；②有關(guān)；（2）①能；②C：（3）不能；兩電阻并聯(lián)時(shí)，電壓

相同，由于電阻不同，電流也不同，不能控制電流相同，所以不能。

【解答】解：（1）①火柴頭與電阻絲接觸，閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后火柴頭燃燒，火柴頭獲

得了能量，是電阻絲通過(guò)熱傳遞的方式傳遞給火柴頭的。

②火柴頭與電阻絲接觸，閉合開(kāi)關(guān)過(guò)一段時(shí)間后火柴頭才燃燒，說(shuō)明電阻絲產(chǎn)生的熱量

與通電時(shí)間有關(guān)。

（2）①相同時(shí)間內(nèi)僅有一根電阻絲上的火柴頭燃燒，說(shuō)明這根電阻絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生

的熱量較多。

②閉合開(kāi)關(guān)較長(zhǎng)時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)兩電阻絲均發(fā)熱，但火柴頭都沒(méi)有燃燒，說(shuō)明兩根電阻絲

產(chǎn)生的熱量都不夠多，可以換用電阻對(duì)比更明顯些的電阻絲來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，故C符合

題意。

（3）改變兩電阻絲的連接方式即將兩電阻絲并聯(lián)，這樣雖然控制了兩電阻絲兩端電壓相

同，根據(jù)1=衛(wèi)可知通過(guò)兩電阻絲的電流不一定相同，故沒(méi)有能控制流過(guò)電阻絲的電流相

R

同。

故答案為：（1）①熱傳遞；②有關(guān)；（2）①能；②C；（3）不能；兩電阻并聯(lián)時(shí)，電

壓相同，由于電阻不同，電流也不同，不能控制電流相同，所以不能。

5.（2021?綏化）如圖所示為“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的部

分裝置，兩個(gè)相同的透明容器中封閉著等量的空氣。

（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察液面的高度差的變化來(lái)反映電阻產(chǎn)生熱量的多少,下列實(shí)驗(yàn)

中，也運(yùn)用了這種實(shí)驗(yàn)方法的是①（填序號(hào)）。

①探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)

②探究杠桿的平衡條件

（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，如圖甲所

示,表明在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。

（3）圖中U形管不是（選填“是”或“不是”）連通器,乙圖中R3與R2并聯(lián)，目

的是使通過(guò)Ri與R2的電流不同。

（4）某小組在利用乙圖裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)U形管液面上升高度相同，與其他小

組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都不同，經(jīng)檢查氣密性良好。請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的原因：電阻R3斷

路。

【答案】（1）液面的高度差；①；（2）電阻；（3）不是；電流；（4）電阻Ra斷路。

【解答】解：（1）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中通

過(guò)觀察U形管液面高度的變化來(lái)反映電阻產(chǎn)生熱量的多少；

①探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)時(shí)物體動(dòng)能的大小通過(guò)木塊被推動(dòng)的距離來(lái)反映，這

用到了轉(zhuǎn)換法，故①符合題意；

②探究杠桿的平衡條件多次實(shí)驗(yàn)找普遍規(guī)律，沒(méi)有采用轉(zhuǎn)換法，故②不符合題意：

（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，說(shuō)明右側(cè)

電阻大產(chǎn)生的熱量多，故可以得出在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的

熱量越多；

（3）由圖知，U形管內(nèi)注入適量紅墨水，有一端開(kāi)口，另一端上端不開(kāi)口，下端連通，

所以不屬于連通器：

圖乙裝置中，R1=R2=R3,其中R3與R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知，通過(guò)這

兩個(gè)電阻的電流是不同的，故目的是使通過(guò)Ri和R2的電流不相等；

（4）某小組在利用乙圖裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)U形管液面上升高度相同，說(shuō)明左右

兩側(cè)產(chǎn)生的熱量相同，因?yàn)镽I=R2,且RI和R2產(chǎn)生的熱量相同，說(shuō)明R3中沒(méi)有電流，

故可能電阻R3斷路了。

故答案為：（1）液面的高度差；①；（2）電阻：（3）不是；電流；（4）電阻R3斷路。

6.（2021秋?訥河市期末）某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多

少與什么因素有關(guān)。他們用的實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，

U形管中的液面最初是相平的，兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲。

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，把圖甲兩個(gè)容器內(nèi)的電阻絲接到電路中。

R,

⑵連接好如圖甲所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后，右（選填“左''或"右”）

側(cè)U形管中液面高度差大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻

越大，產(chǎn)生的熱量越多。利用U形管中液面高度差來(lái)判斷電流產(chǎn)生熱量的多少，利用的

實(shí)驗(yàn)方法是轉(zhuǎn)換法。

（3）讓兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)阻值相同的電阻

和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)（如圖乙所示）。此裝置是為了探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多

少與電流大小的關(guān)系。圖中R3的作用是分流。通電后，Ri中的電流Ii與R?

中的電流12的定量關(guān)系是11=212,觀察U形管中液面高度的變化，由此可得出的

結(jié)論是：在電阻和時(shí)間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。

【答案】（1）如圖；（2）右；電阻；轉(zhuǎn)換法；（3）電流大小；分流；Ii=2b;在電阻和

時(shí)間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。

【解答】解：（1）電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與電流大小、電阻大小和通電時(shí)間有

關(guān)，從圖甲中可知兩電阻的阻值不同，根據(jù)控制變量法可知此實(shí)驗(yàn)研究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)

產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系，故應(yīng)將兩電阻絲串聯(lián)接入電路，與電源、開(kāi)關(guān)、滑

動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路。如圖：

（2）連接好如圖甲所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，右側(cè)電阻的阻值較大，根據(jù)Q=I?Rt可知通

電一段時(shí)間后，右側(cè)的10Q的電阻產(chǎn)生的熱量較多，根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知右側(cè)U形管中液面

高度差大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量

越多。利用U形管中液面高度差來(lái)判斷電流產(chǎn)生熱量的多少,利用的實(shí)驗(yàn)方法是轉(zhuǎn)換法；

（3）讓兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)阻值相同的電阻

和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)（如圖乙所示）。兩