焦耳定律實驗典型例題附答案解析

./.中考物理復(fù)習(xí)焦耳定律一．解答題〔共12小題〕1．〔2010?XX〕如圖是小明探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的裝置：在兩個相同的燒瓶中裝有質(zhì)量_________〔選填"相等"或"不等"〕的_________〔選填"同種"或"不同"〕液體,瓶中各放置一根電阻絲,且R甲大于R乙,這樣的裝置可以研究電流產(chǎn)生的熱量與_________的關(guān)系；實驗中通過觀察_________來比較電阻絲發(fā)熱量的多少；如果所用液體僅水或煤油,為使實驗現(xiàn)象明顯些,應(yīng)選擇_________來進行實驗．2．〔1999?XX〕如圖,有二個電阻R1、R2分別以串聯(lián)和并聯(lián)的方式接入相同電壓的電路上,則相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是圖中_________圖的電路〔填"a"或"b"〕．3．〔2012?XX〕小明利用圖所示的實驗裝置探究"導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系"．甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油,甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小．〔1〕實驗中煤油吸熱的多少是通過_________來反映的〔選填"溫度計示數(shù)"或"加熱時間"〕．〔2〕為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果,小明選用煤油而不用水做實驗,是因為煤油的比熱容_________水的比熱容．〔選填"大于"或"小于"〕．〔3〕通電一定時間后,乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快,由此得出的實驗結(jié)論是_________．〔4〕該實驗中用到的研究物理問題的法是_________．4．〔2012?XX〕如圖〔甲〕所示,兩只相同的燒瓶里裝有同樣的煤油,它們的初溫相同,實驗小組同學(xué)利用該裝置探究"電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系"．〔1〕請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖〔甲〕的電路連接完整〔要求兩電阻串聯(lián)、通過電阻絲的電流可以改變且連線不得交叉〕〔2〕兩燒瓶中電阻絲的材料、橫截面積均相同,由圖可知：兩電阻絲的阻值Ra_________Rb〔選填"＞"、"＜"或"="〕〔3〕通電一段時間后,a、b兩溫度計的示數(shù)如圖〔乙〕所示,則b的示數(shù)是_________℃．由此可知：在相同的時間內(nèi),電流一定時,電阻越_________,它產(chǎn)生的熱量越_________．〔4〕若將圖〔甲〕的電路改成圖〔丙〕所示,通電一段時間后,_________溫度計的示數(shù)較大．〔選填"a"或"b"〕5．〔2013?XX〕如圖是"探究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小關(guān)系"的實驗裝置圖．A、B兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,燒瓶A內(nèi)金屬絲是銅絲,電阻較小；燒瓶B內(nèi)的金屬絲是鎳鎘合金絲,電阻較大．實驗中應(yīng)使兩瓶中盛裝的煤油的質(zhì)量_________〔選填"相等"或"不相等"〕．當(dāng)開關(guān)閉合后,_________〔選填"A"或"B"〕瓶中溫度計示數(shù)上升較快．6．〔2013?甘孜州〕小紅和小芳想利用如圖所示的裝置探究"導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系"．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,燒瓶A中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大,兩瓶煤油中溫度計可以顯示煤油的溫度．〔1〕上述實驗中銅絲和鎳鉻合金絲采用的電路連接方式是串聯(lián),這樣連接的目的是控制通過金屬絲的_________和通電時間相同．〔2〕實驗中,小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計的示數(shù)升高很快,這表明：在電流和通電時間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越_________,產(chǎn)生的熱量越多．〔3〕小紅提議利用該裝置改裝成"比較食用油和煤油的吸熱能力"的實驗．若燒瓶B的器材不變,她們除了把燒瓶A的煤油換成食用油外,還需更換燒瓶A中的金屬絲．此外,為了能在通電一段時間后,通過兩溫度計示數(shù)的變化量來比較食用油和煤油的吸熱能力,他們設(shè)計的實驗必須滿足的條件還有燒瓶A、B中食用油和煤油的_________相同,燒瓶A、B中金屬絲的電阻_________〔填"相同"或"不相同"〕．7．〔2013?宿遷〕在探究"影響電流熱效應(yīng)的因素"實驗中〔1〕為了探究電熱器產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,小明設(shè)計了甲圖裝置,在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲,并插入一支溫度計,通過比較燒瓶內(nèi)液體的溫度變化,來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少,這種研究方法叫_________．若他想讓燒瓶內(nèi)液體在短時間內(nèi)溫度變化更明顯,應(yīng)選用_________〔選填"煤油"或"水"〕,理由是_________．〔2〕小明先測量燒瓶內(nèi)液體的溫度后,閉合開關(guān),通電30s再測量燒瓶內(nèi)液體的溫度,得到溫度的升高量填入表中；然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小,重復(fù)上述操作,獲得第二組數(shù)據(jù)〔見表〕．實驗次數(shù)電流/A通電時間/s電阻/Ω溫度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：同一導(dǎo)體,在通電時間相等時,電流_________,其產(chǎn)生的熱量_________．〔3〕若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和通電時間相等,同時選擇乙圖中_________〔選填"A"或"B"〕燒瓶與甲圖中的燒瓶_________〔選填"串聯(lián)"或"并聯(lián)"〕．8．〔2013?XX〕為了探究影響電流產(chǎn)生熱的因素,小紅同學(xué)用兩個相同燒瓶,裝入等量的煤油,燒瓶A中的電阻是燒瓶B中電阻的2倍,溫度計用來顯示煤油的溫度,如圖所示,開始時兩瓶中的煤油溫度相同．〔1〕通電一段時間后,小紅比較瓶口溫度計的示數(shù),是為了探究電熱與_________的關(guān)系．〔2〕燒瓶中的液體用煤油而不用水,其主要原因是_________．〔3〕如果通電一段時間后,燒瓶A中煤油的溫度上升了△t,則燒瓶B中的煤油溫度上升_________．〔假設(shè)電阻產(chǎn)生的熱量被煤油全部吸收〕9．〔2014?XX〕在做"電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)"的實驗時,小于采用了如圖甲所示的實驗裝置．兩個透明的容器中密閉了等量的空氣,U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化．〔1〕若通電時間相同,發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高,這表明：在電流和通電時間相同的情況下,導(dǎo)體的_________越大,產(chǎn)生的熱量越多．〔2〕小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置,通電相同時間,發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高,這表明：在電阻和通電時間相同的情況下,通過導(dǎo)體的_________越大,產(chǎn)生的熱量越多．〔3〕該實驗中用到的研究物理問題的方法是_________法和轉(zhuǎn)換法．10．〔2014?XX〕小明冬天取暖時發(fā)現(xiàn)：電暖器的電熱絲熱的發(fā)紅,而與電熱絲相連的導(dǎo)線卻不怎么熱．〔1〕請你根據(jù)小明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個需要探究的物理問題；〔2〕如圖是小明進行實驗探究的部分電路,A、B燒瓶中裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,金屬絲電阻分別為RA、RB,RA＜RB．通電一段時間后,發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計的示數(shù)大些．請用所學(xué)的知識解釋此現(xiàn)象．11．〔2014?XX〕圓圓同學(xué)在探究"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)"時采用了如圖所示的實驗裝置．請仔細觀察甲、乙兩圖．〔1〕實驗總通過觀察兩個U形管中_________的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少．〔2〕你認為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與_________的關(guān)系．〔3〕由乙圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時間相同的情況下,通過電阻的_________越大,電阻產(chǎn)生的熱量越多．〔4〕該實驗采取的探究方法是_________．12．〔2013?XX〕小明和小華同學(xué)為了探究"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系",設(shè)計了如圖所示的實際電路,兩個燒瓶A、B中盛有等量、初溫相等的煤油,RA與RB是阻值不同的電熱絲．〔1〕RA與RB采用串聯(lián)的方式,其目的是為了控制通電時間、_________相等．〔2〕小明同學(xué)為了比較RA與RB阻值的大小,用電壓表分別測出RA與RB兩端電壓的大小,發(fā)現(xiàn)UA＜UB,則RA_________RB〔選填"＞""＜"或"="〕．〔3〕在相同的時間內(nèi),可通過觀察_________來比較電流通過電熱絲產(chǎn)生的熱量多少；為了升溫較快,試驗液體選用煤油而不選水,主要是水的比熱容比煤油_________〔選填"大"或"小"〕．〔4〕通過實驗,發(fā)現(xiàn)燒瓶B中煤油吸熱多,這表明：在電流、通電時間相同的情況下,電阻_________〔選填"越大"或"越小"〕,產(chǎn)生的熱量越多．〔5〕小華想改裝此實驗裝置用來"測量煤油的比熱容的大小",則他們應(yīng)將燒瓶A中煤油換成與其_________〔選填"質(zhì)量"或"體積"〕相等的水,并將電熱絲RA換成_________的電熱絲．測量時,水和煤油的初溫均為t0,通電一段時間后,水和煤油的末溫分別為t水、t煤油,請寫出煤油比熱容的表達式：c煤油=_________．〔已知水的比熱容為c水〕．小明認為這樣測量煤油的比熱容會有較大的誤差,原因主要有：_________．〔只要寫出一條即可〕中考物理復(fù)習(xí)焦耳定律參考答案與試題解析一．解答題〔共12小題〕1．〔2010?XX〕如圖是小明探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的裝置：在兩個相同的燒瓶中裝有質(zhì)量相等〔選填"相等"或"不等"〕的同種〔選填"同種"或"不同"〕液體,瓶中各放置一根電阻絲,且R甲大于R乙,這樣的裝置可以研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；實驗中通過觀察溫度計示數(shù)變化來比較電阻絲發(fā)熱量的多少；如果所用液體僅水或煤油,為使實驗現(xiàn)象明顯些,應(yīng)選擇煤油來進行實驗．考點：電熱．專題：壓軸題；控制變量法．分析：如圖中兩個電阻絲是串聯(lián),則電流相等,是研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系的實驗,應(yīng)使用相同的等質(zhì)量的液體,通過觀察升高的溫度來比較吸收的熱量,由于煤油的比熱容比水的比熱容小,為了效果明顯,應(yīng)使用煤油做實驗．解答：解：這是研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系的實驗,使用了串聯(lián)電路,使電流相等,為了比較產(chǎn)生的熱量的多少,應(yīng)使用相同的等質(zhì)量的液體來吸收熱量,通過觀察溫度計示數(shù)的變化來反映吸收的熱量的多少,為了使效果明顯,應(yīng)使用比熱容小的煤油進行實驗．故本題答案為：相等；同種；電阻；溫度計示數(shù)變化；煤油．點評：本題利用控制變量法來進行研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系的實驗,應(yīng)控制吸熱液體的材料相同,質(zhì)量相等,通過觀察液體的溫度的變化來比較吸熱的多少．2．〔1999?XX〕如圖,有二個電阻R1、R2分別以串聯(lián)和并聯(lián)的方式接入相同電壓的電路上,則相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是圖中a圖的電路〔填"a"或"b"〕．考點：電熱；焦耳定律的計算公式與其應(yīng)用．專題：電與熱、生活用電．分析：首先根據(jù)兩圖中電阻的連接方式,求出電路的總電阻,然后根據(jù)焦耳定律的表達式Q=I2Rt和歐姆定律的表達式I=進行比較分析．解答：解：a圖中兩電阻并聯(lián),電路的總電阻Ra=；b圖中兩電阻串聯(lián),電路的總電阻Rb=R1+R2；∴Ra＜Rb又∵Q=I2Rt、I=∴Q=t因此,Qa＞Qb故答案為：a．點評：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻關(guān)系,靈活運用Q=W=t是解題的關(guān)鍵．3．〔2012?XX〕小明利用圖所示的實驗裝置探究"導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系"．甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油,甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻?。?〕實驗中煤油吸熱的多少是通過溫度計示數(shù)來反映的〔選填"溫度計示數(shù)"或"加熱時間"〕．〔2〕為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果,小明選用煤油而不用水做實驗,是因為煤油的比熱容小于水的比熱容．〔選填"大于"或"小于"〕．〔3〕通電一定時間后,乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快,由此得出的實驗結(jié)論是在電流和通電時間相同時,導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多．〔4〕該實驗中用到的研究物理問題的法是控制變量法．考點：焦耳定律；熱量的計算．專題：實驗題；控制變量法；轉(zhuǎn)換法．分析：〔1〕首先導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過煤油的溫度變化體現(xiàn)出來,由t=+t0可知,煤油的質(zhì)量和初溫要相同．〔2〕為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果,即觀察到得溫度計示數(shù)變化大,則在同質(zhì)量吸收相同熱量的條件下,比熱容小的液體溫度變化大．〔3〕使用相同質(zhì)量的煤油,通電一定時間后,乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快,說明乙瓶中的煤油吸收的熱量多,即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多；由此得出結(jié)論．〔4〕知道熱量與電流、電阻與通電時間有關(guān),可變因素較多,本題是在電流、時間相同的前提下,使用不同的電阻,探究熱量與電阻的關(guān)系,這采用的是控制變量法．解答：解：〔1〕兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計示數(shù)的變化反映出來的．由Q=cm〔t﹣t0〕得,t=+t0,可見影響溫度計示數(shù)的不只是熱量,還有煤油的初溫和質(zhì)量,所以要保證煤油的初溫和質(zhì)量都相同,才能通過溫度的變化反映出熱量的多少．〔2〕若將燒瓶中裝有水,則由Q=cm△t可知：在相同質(zhì)量的水和煤油中,吸收的相同的熱量時,由于水的比熱容大,溫度升高的度數(shù)少,溫度計的示數(shù)變化不明顯；〔3〕綜合實驗過程,使用相同質(zhì)量與初溫都相同的煤油,在電流和通電時間相同的前提下,乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快,說明乙瓶中的煤油吸收的熱量多,即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多；所以可得出的結(jié)論是：在電流和通電時間相同時,導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多〔4〕為保證通過兩個電阻的電流總是相等,電阻串聯(lián)；同時保證了它們的通電時間也相等,導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量就只與電阻有關(guān)了,為此采用控制變量法．煤油吸熱的多少是通過溫度計示數(shù)的變化來反映的,這是采取的轉(zhuǎn)換法．故答案是：〔1〕溫度計示數(shù)；〔2〕小于；〔3〕在電流和通電時間相同時,導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；〔4〕控制變量法〔或轉(zhuǎn)換法,填對一個即可〕．點評：采用控制變量法是探究實驗常用的方法,本實驗可通過控制電流、通電時間不變,只改變電阻,然后看熱量的變化．4．〔2012?XX〕如圖〔甲〕所示,兩只相同的燒瓶里裝有同樣的煤油,它們的初溫相同,實驗小組同學(xué)利用該裝置探究"電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系"．〔1〕請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖〔甲〕的電路連接完整〔要求兩電阻串聯(lián)、通過電阻絲的電流可以改變且連線不得交叉〕〔2〕兩燒瓶中電阻絲的材料、橫截面積均相同,由圖可知：兩電阻絲的阻值Ra＜Rb〔選填"＞"、"＜"或"="〕〔3〕通電一段時間后,a、b兩溫度計的示數(shù)如圖〔乙〕所示,則b的示數(shù)是35℃．由此可知：在相同的時間內(nèi),電流一定時,電阻越大,它產(chǎn)生的熱量越多．〔4〕若將圖〔甲〕的電路改成圖〔丙〕所示,通電一段時間后,a溫度計的示數(shù)較大．〔選填"a"或"b"〕考點：焦耳定律．專題：壓軸題；實驗探究題；電與熱、生活用電．分析：〔1〕滑動變阻器、兩電阻絲串聯(lián)接入電路,注意滑動變阻器要接上面的接線柱．〔2〕導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體材料、長度、橫截面積決定,在材料、橫截面積相同的情況下,導(dǎo)體越長,導(dǎo)體電阻越大,根據(jù)圖甲所示導(dǎo)體長度間的關(guān)系．判斷兩電阻的阻值大?。?〕根據(jù)圖乙b所示溫度計,確定溫度計的分度值,然后讀出溫度計的示數(shù)；根據(jù)實驗條件、溫度計示數(shù)進行分析,從而得出實驗結(jié)論．〔4〕由圖丙可知,兩電阻絲并聯(lián),根據(jù)電阻大小、由并聯(lián)電路特點與電功公式W=t判斷哪個溫度計示數(shù)大．解答：解：〔1〕滑動變阻器、兩電阻絲串聯(lián)接入電路,電路圖如下圖所示．〔2〕由圖甲可知,電阻Rb的電阻絲長,又∵電阻絲的材料、橫截面積均相同,∴Ra＜Rb．〔3〕由圖乙b所示溫度計可知,溫度計分度值是1℃,溫度計示數(shù)是35℃；由圖乙可知,溫度計b的示數(shù)大于溫度計a的示數(shù),則Rb產(chǎn)生的熱量大于電阻Ra產(chǎn)生的熱量,已知兩電阻串聯(lián),Ra＜Rb,通過兩電阻的電流I、通電時間t都相等,由此可見：在相同的時間內(nèi),電流一定時,電阻越大,它產(chǎn)生的熱量越多．〔4〕由圖丙可知,兩電阻并聯(lián),電阻兩端的電壓U相等,已知Ra＜Rb,由Q=t可知,Qa＞Qb,所以通電一段時間后,a溫度計的示數(shù)較大．故答案為：〔1〕電路圖如下圖所示；〔2〕＜；35；大；多；〔3〕a．點評：本題考查了連接電路圖、影響導(dǎo)體電阻的因素、溫度計讀數(shù)、電功公式的應(yīng)用、串并聯(lián)電路的特點等問題,實驗中應(yīng)用了控制變量法,解題時注意控制變量法的應(yīng)用．5．〔2013?XX〕如圖是"探究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小關(guān)系"的實驗裝置圖．A、B兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,燒瓶A內(nèi)金屬絲是銅絲,電阻較??；燒瓶B內(nèi)的金屬絲是鎳鎘合金絲,電阻較大．實驗中應(yīng)使兩瓶中盛裝的煤油的質(zhì)量相等〔選填"相等"或"不相等"〕．當(dāng)開關(guān)閉合后,B〔選填"A"或"B"〕瓶中溫度計示數(shù)上升較快．考點：電熱．專題：實驗題；壓軸題；控制變量法．分析：電熱的影響因素有電流、電阻、通電時間．首先要判斷清楚兩段導(dǎo)體的什么因素是相同的,什么因素是不同的,再根據(jù)焦耳定律來判斷哪段導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱多,即這個瓶中溫度上升較快．解答：解：〔1〕根據(jù)控制變量法,實驗中改變要研究的因素,控制不研究的因素一定；〔2〕根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt,銅絲和鎳鉻合金絲是串聯(lián)的,所以電流I和通電時間t相同,鎳鉻合金絲比銅比電阻大,所以產(chǎn)生電熱多,故B瓶的溫度上升較快．故答案為：相等；B．點評：本題考查了學(xué)生對焦耳定律的了解和掌握,在研究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)時,要用好控制變量法．6．〔2013?甘孜州〕小紅和小芳想利用如圖所示的裝置探究"導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系"．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,燒瓶A中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大,兩瓶煤油中溫度計可以顯示煤油的溫度．〔1〕上述實驗中銅絲和鎳鉻合金絲采用的電路連接方式是串聯(lián),這樣連接的目的是控制通過金屬絲的電流和通電時間相同．〔2〕實驗中,小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計的示數(shù)升高很快,這表明：在電流和通電時間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多．〔3〕小紅提議利用該裝置改裝成"比較食用油和煤油的吸熱能力"的實驗．若燒瓶B的器材不變,她們除了把燒瓶A的煤油換成食用油外,還需更換燒瓶A中的金屬絲．此外,為了能在通電一段時間后,通過兩溫度計示數(shù)的變化量來比較食用油和煤油的吸熱能力,他們設(shè)計的實驗必須滿足的條件還有燒瓶A、B中食用油和煤油的質(zhì)量相同,燒瓶A、B中金屬絲的電阻相同〔填"相同"或"不相同"〕．考點：焦耳定律．專題：探究型實驗綜合題．分析：〔1〕根據(jù)圖示可知,兩電阻串聯(lián),目的是控制通過它們的電流相等,由焦耳定律可知阻值越大的電阻產(chǎn)生的熱量越多,溫度升高越快；〔2〕根據(jù)Q=I2Rt可知,要研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,必須保持電流和通電時間相同,比較AB產(chǎn)生熱量多少與電阻大小的關(guān)系．〔3〕由吸熱公式Q吸=cm△t可知,要比較食用油和煤油的比熱容大小,應(yīng)讓兩瓶中食用油和煤油的質(zhì)量m相等、吸收的熱量相等,通過比較它們升高的溫度大小關(guān)系,得出比熱容的大小關(guān)系．解答：解：〔1〕兩電阻串聯(lián),所以通過它們的電流相等；目的是控制通過金屬絲的電流和通電時間相同．〔2〕鎳鉻合金絲的電阻大于銅導(dǎo)線的電阻,燒瓶B中溫度計的示數(shù)升高很快,這表明：在電流和通電時間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多．〔3〕要比較食用油和煤油的比熱容,則應(yīng)讓食用油和煤油的質(zhì)量相等,吸收的熱量相等,由溫度的變化求得比熱的大小；故用相同質(zhì)量的食用油代替水,兩瓶中都有相同電阻絲,電阻相等．故答案為：〔1〕電流；〔2〕大；〔3〕質(zhì)量；相同．點評：本題通過焦耳定律的實驗重點考查學(xué)生對控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用,以與學(xué)生分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法,應(yīng)重點掌握．7．〔2013?宿遷〕在探究"影響電流熱效應(yīng)的因素"實驗中〔1〕為了探究電熱器產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,小明設(shè)計了甲圖裝置,在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲,并插入一支溫度計,通過比較燒瓶內(nèi)液體的溫度變化,來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．若他想讓燒瓶內(nèi)液體在短時間內(nèi)溫度變化更明顯,應(yīng)選用煤油〔選填"煤油"或"水"〕,理由是煤油比熱容小,相等的質(zhì)量吸收相同的熱量,溫度上升明顯．〔2〕小明先測量燒瓶內(nèi)液體的溫度后,閉合開關(guān),通電30s再測量燒瓶內(nèi)液體的溫度,得到溫度的升高量填入表中；然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小,重復(fù)上述操作,獲得第二組數(shù)據(jù)〔見表〕．實驗次數(shù)電流/A通電時間/s電阻/Ω溫度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：同一導(dǎo)體,在通電時間相等時,電流越大,其產(chǎn)生的熱量越多．〔3〕若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和通電時間相等,同時選擇乙圖中B〔選填"A"或"B"〕燒瓶與甲圖中的燒瓶串聯(lián)〔選填"串聯(lián)"或"并聯(lián)"〕．考點：焦耳定律．專題：探究型實驗綜合題．分析：〔1〕掌握轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用,通過比較燒瓶內(nèi)溫度的變化,來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少；為了實驗效果更加明顯,實驗應(yīng)采用比熱容較小的液體；〔2〕分析表格中數(shù)據(jù)相同的量和不同的量,判斷溫度升高的影響因素；〔3〕要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和通電時間相等,電阻不同．解答：解：〔1〕實驗中通過比較燒瓶內(nèi)液體的溫度變化,來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；由于煤油的比熱容較小,質(zhì)量相同吸收熱量相同時,溫度變化比較明顯,應(yīng)選用煤油進行實驗；〔2〕由表格中數(shù)據(jù)知,通電時間和電阻相等,電流增大為原來的2倍,溫度升高為原來的4倍,即產(chǎn)生的熱量為原來的4倍,可知通電時間和電阻相等,產(chǎn)生的熱量與電流的2次方成正比；〔3〕若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和通電時間相等,電阻不同,所以應(yīng)該選擇B燒瓶和甲圖中的燒瓶串聯(lián)．故答案為：〔1〕轉(zhuǎn)換法；煤油；煤油比熱容小,相等的質(zhì)量吸收相同的熱量,溫度上升明顯；〔2〕越大；越多；〔3〕B；串聯(lián)．點評：本題考查的是影響電流熱效應(yīng)的因素實驗,考查了溫度變化與比熱容的關(guān)系,考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用,要探究產(chǎn)生熱量的多少和其中一個量之間的關(guān)系,需保持其它量不變,注意實驗數(shù)據(jù)的分析,同時涉與到了串聯(lián)電路電流的特點．8．〔2013?XX〕為了探究影響電流產(chǎn)生熱的因素,小紅同學(xué)用兩個相同燒瓶,裝入等量的煤油,燒瓶A中的電阻是燒瓶B中電阻的2倍,溫度計用來顯示煤油的溫度,如圖所示,開始時兩瓶中的煤油溫度相同．〔1〕通電一段時間后,小紅比較瓶口溫度計的示數(shù),是為了探究電熱與電阻的關(guān)系．〔2〕燒瓶中的液體用煤油而不用水,其主要原因是煤油的比熱容?。?〕如果通電一段時間后,燒瓶A中煤油的溫度上升了△t,則燒瓶B中的煤油溫度上升△t．〔假設(shè)電阻產(chǎn)生的熱量被煤油全部吸收〕考點：焦耳定律．專題：探究型實驗綜合題．分析：〔1〕實驗?zāi)康氖翘骄坑绊戨姛岬囊蛩?由圖知,兩段電熱絲串聯(lián)所以通過的電流相同,通電時間也相同,產(chǎn)生的熱量不同,是因為電熱絲的阻值不同．〔2〕從煤油與水的比熱容大小關(guān)系分析實驗中用煤油而不用水的原因．〔3〕已知電阻的關(guān)系,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt計算電阻放出的熱量；再根據(jù)吸熱公式Q=cm△t比較升高的溫度關(guān)系,計算燒瓶B中的煤油升高的溫度．解答：解：〔1〕由圖知,兩個電阻是串聯(lián)的,電流相等,通電時間相等,電阻不同,所以實驗?zāi)康氖翘骄吭陔娏骱屯姇r間一定時,電熱跟電阻的關(guān)系；〔2〕因為煤油的比熱容比水的比熱容小,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,用煤油做實驗效果更明顯,便于觀察；〔3〕A、B電阻串聯(lián),電流和通電時間相等,根據(jù)焦耳定律,電阻放出熱量關(guān)系為：==；兩瓶中煤油質(zhì)量相等,電阻放出的熱量完全被煤油吸收,根據(jù)吸熱公式Q=cm△t得,===,△tB=△tA=△t；故答案為：〔1〕電阻；〔2〕煤油的比熱容??；〔3〕△t．點評：本題通過焦耳定律的實驗重點考查學(xué)生對控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用,以與學(xué)生熟練運用焦耳定律和熱量計算公式的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法,應(yīng)重點掌握．9．〔2014?XX〕在做"電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)"的實驗時,小于采用了如圖甲所示的實驗裝置．兩個透明的容器中密閉了等量的空氣,U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化．〔1〕若通電時間相同,發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高,這表明：在電流和通電時間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多．〔2〕小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置,通電相同時間,發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高,這表明：在電阻和通電時間相同的情況下,通過導(dǎo)體的電流越大,產(chǎn)生的熱量越多．〔3〕該實驗中用到的研究物理問題的方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法．考點：焦耳定律．專題：探究型實驗綜合題．分析：電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．〔1〕探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時,控制通電時間和電流不變；〔2〕探究電流產(chǎn)生熱量跟通電時間關(guān)系時,控制電流和電阻不變；〔3〕探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小和電阻大小關(guān)系時運用了控制變量法；電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,體現(xiàn)的是轉(zhuǎn)換思想．解答：解：〔1〕將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端,通過它們的電流I與通電時間t相同,左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻,由Q=I2Rt可知,右邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多,溫度升得較快,這表明：在相同時間內(nèi),電流相同的情況下,電阻越大,電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多；〔2〕裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知,右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即I右=I左,兩個5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I右=I1+I2,兩電阻阻值相等,則支路中電流相等,I1=I2,所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半,由Q=I2Rt可知,左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多,溫度升得較快；這表明：在相同時間內(nèi),電阻相同,電流越大,通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多；〔3〕該實驗中用到的研究物理問題的方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法．故答案為：〔1〕電阻；〔2〕電流；〔3〕控制變量．點評：此題主要考查的是學(xué)生對"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系"實驗的理解和掌握,注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用,同時考查了學(xué)生對焦耳定律變形公式的理解和掌握,難度較大．10．〔2014?XX〕小明冬天取暖時發(fā)現(xiàn)：電暖器的電熱絲熱的發(fā)紅,而與電熱絲相連的導(dǎo)線卻不怎么熱．〔1〕請你根據(jù)小明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個需要探究的物理問題；〔2〕如圖是小明進行實驗探究的部分電路,A、B燒瓶中裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,金屬絲電阻分別為RA、RB,RA＜RB．通電一段時間后,發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計的示數(shù)大些．請用所學(xué)的知識解釋此現(xiàn)象．考點：焦耳定律．專題：答案開放型；電和熱綜合題．分析：〔1〕根據(jù)所看到的現(xiàn)象提問；〔2〕由焦耳定律可知,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān),為了研究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系,要控制通過的電流和通電時間不變,為此設(shè)計成如圖所示的實驗；實驗時因為鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲的電阻,電流通過鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多,使B瓶中的煤油溫度上升的快,得出電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．解答：解：〔1〕電流一起通過電熱絲和與之相連的導(dǎo)線,電熱絲熱的發(fā)紅,由此提問"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)"；〔2〕如圖,鎳鉻合金絲和銅絲串聯(lián),通過的電流和通電時間相同,因為鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲的電阻,電流通過鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多,使B瓶中的煤油溫度上升的快,由此得出,當(dāng)通過的電流和通電時間相同時,導(dǎo)體的電阻越大、電流產(chǎn)生的熱量越多；答：〔1〕"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)"；〔2〕當(dāng)通過的電流和通電時間相同時,導(dǎo)體的電阻越大、電流產(chǎn)生的熱量越多．點評：本題考查了學(xué)生對焦耳定律、串聯(lián)電路的電流關(guān)系的了解和掌握,屬于中考常見題型,利用好控制變量法是本題的關(guān)鍵．11．〔2014?XX〕圓圓同學(xué)在探究"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)"時采用了如圖所示的實驗裝置．請仔細觀察甲、乙兩圖．〔1〕實驗總通過觀察兩個U形管中液面高度的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少．〔2〕你認為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．〔3〕由乙圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時間相同的情況下,通過電阻的電流越大,電阻產(chǎn)生的熱量越多．〔4〕該實驗采取的探究方法是控制變量法．考點：焦耳定律．分析：〔1〕電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法；〔2〕電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時,控制通電時間和電流不變；〔3〕探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時,控制電阻和通電時間相同；〔4〕實驗中采用的是控制變量法．解答：解：〔1〕電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法；〔2〕如圖甲,兩個電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時間相同,電阻不同,運用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系；〔3〕圖乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知,右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即I右=I左,兩個5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I右=I內(nèi)+I外,所以,I左＞I內(nèi),燒瓶內(nèi)的電阻值都是5Ω,阻值相等,通電時間相等,電流不同,運用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系；〔4〕實驗中采用的是控制變量法．故答案為：〔1〕液面高度；〔2〕電阻；〔3〕電流；〔4〕控制變量法．點評：本題考查了學(xué)生利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電流產(chǎn)生熱量多少和各影響因素之間的關(guān)系的實驗．12．〔2013?XX〕小明和小華同學(xué)為了探究"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系",設(shè)計了如圖所示的實際電路,兩個燒瓶A、B中盛有等量、初溫相等的煤油,RA與RB是阻值不同的電熱絲．