15.3電熱器電流的熱效應（一）——焦耳定律1．將電能輸送到幾百千米之外的用戶，在輸電線上會有能量的損耗，這主要是由于電流的效應引起的。某段輸電線路的總電阻為0.5Ω，輸送電流為100A，每輸電1min這段線路便會損耗J的電能?！敬鸢浮繜?×105【解析】[1]電流在輸送時，由于電流的熱效應，導線發熱，引起能量的損失。[2]這段輸電線上產生的熱量為Q＝I2Rt＝（100A）2×0.5Ω×60s＝3×105J。2．為了探究“電流通過導體產生的熱量跟什么因素有關”，小明將兩段阻值不同的電阻絲R1、R2分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并設計了如圖所示的甲、乙兩套裝置，所用蓄電池電壓相等且保持不變，R1＜R2，各燒瓶的煤油質量相等，初溫相同；甲裝置可以探究電熱與是否有關；通電時間相同，比較a和c可以探究電熱與的關系；在相同的通電時間內，四個燒瓶中（填序號）溫度計示數最高。【答案】電阻電流c【解析】[1]圖甲裝置中，R1、R2串聯，由串聯電路的電流特點可知，通過R1、R2的電流相等，此時電流和通電時間都相同，R1＜R2，所以探究電熱與電阻是否有關。[2]a燒瓶和c燒瓶中電阻絲的阻值相同，由串并聯電路的電壓特點可知a燒瓶和c燒瓶中電阻絲兩端的電壓不同，由歐姆定律可知，通過a燒瓶和c燒瓶中電阻絲的電流不同，所以在通電時間相同時，比較a和c可以探究電熱與電流的關系。[3]甲圖中R1、R2串聯，通過R1、R2的電流相等，由可知，在電流和時間相同時，電阻越大，產生的熱量越多，因為R1＜R2，所以Qa＜Qb；乙圖中R1、R2并聯，由并聯電路的電壓特點可知，R1、R2兩端的電壓相等，由可知，在電壓和時間相同時，電阻越小，產生的熱量越多，因為R1＜R2，所以Qc>Qd；由串并聯電路的電壓特點可知，甲圖中R2兩端的電壓小于電源電壓，乙圖中R2兩端的電壓等于電源電壓，即U2甲＜U2乙，由可知，在電阻和時間相同時，電壓越大，產生的熱量越多，因此Qb<Qd，則Qa＜Qb<Qd<Qc，因此c產生的熱量多，所以它的溫度計示數最高。3．如圖是探究焦耳定律的實驗裝置，已知R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω，只閉合S1可以探究電流產生熱量與的關系，若通過R1的電流為0.2A，1min內R2產生的熱量為J。閉合S1和S2，左側U形管內液柱的高度差比右側更大，表明（填“電流”或“電阻”）對電流通過導體產生的熱量影響更大?！敬鸢浮侩娮?4電流【解析】[1]由圖可知，只閉合S1時，R1、R2串聯電流和通電時間相等，電阻不同，所以可以探究電流產生熱量與電阻的關系。[2]1min內R2產生的熱量為Q＝I2R1t＝（0.2A）2×10Ω×1×60s＝24J。[3]圖中液柱的高低間接反映了電阻產生的熱量，閉合S1和S2，通過R1的電流是R2的2倍，左側U形管內液柱的高度差比右側更大，說明電流的變化對熱量的產生影響更加明顯。4．如圖是探究電流通過導體產生的熱量與（選填“電流”或“電阻”）關系的實驗裝置，實驗中用U形管內液面的反映導體產生熱量的多少。通電一段時間后，容器（選填“甲”或“乙”）內電阻絲產生的熱量較多。某小組在利用該圖裝置實驗時，發現左右兩側U形管液面上升高度相同，與其他小組的實驗現象都不同，經檢查容器氣密性良好，請你分析實驗現象不同的原因：（寫出一條，合理即可）。【答案】電流高度差甲電阻R3斷路了【解析】[1]裝置中右側乙容器中一個5Ω的電阻和容器外面一個5Ω的電阻并聯后再與甲容器中一個5Ω的電阻串聯，由串聯電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的一個電阻的電流相等，右側兩個5Ω的電阻并聯，由并聯電路的電流特點知，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，則通過右側容器中電阻的電流是通過左側容器中電阻的電流的一半，所以此裝置是研究電流產生的熱量與電流的關系。[2]由實驗裝置可知，電流通過導體產生熱量使容器中的空氣受熱膨脹，從而導致U形管中的液面會發生變化，這種通過U形管液面高度差的變化來反映電流通過導體產生熱量多少的研究方法叫轉換法。[3]根據公式Q＝I2Rt可知，在電阻和通電時間相同的情況下，電流越大，電流產生的熱量越多，因此通過容器甲內電阻絲產生的熱量較多。[4]實驗發現左右兩側U形管液面上升高度相同，說明左右兩側產生的熱量相同，因為R1＝R2，且R1和R2產生的熱量相同，說明R3中沒有電流，因此可能電阻R3斷路了。5．如圖所示，兩個密閉容器中接入電熱絲R1、R2，右邊容器上方接入電熱絲R3，在通電時間相同的情況下，觀察兩個U形管中液面高度的變化。本實驗是根據（選填“氣體”或“液體”）的熱脹冷縮來反映電流產生的熱量多少，已知R1＝6Ω，R3＝10Ω，為了研究電流產生的熱量與電流的關系，則R2＝Ω。若將R3和R2并聯接入右邊密閉容器中，則可研究電流產生的熱量與的關系。【答案】氣體6電阻【解析】[1]該實驗裝置是利用容器中空氣的熱脹冷縮來反應放熱的多少，產生熱量的多少不能直接觀察，通過U形管液面高度差的變化來反映。[2]為了研究電流產生的熱量與電流的關系，需要控制電阻和通電時間相同，通過的電流不同，所以R1、R2的阻值應該是相同的，即R2＝6Ω。[3]若將R3和R2并聯接入右邊密閉容器中，則該整體與R1串聯在電路中，通過的電流和通電時間相同，但容器內總電阻與R1電阻不同，所以可以探究電熱與電阻大小的關系。6．如圖是“探究電流通過導體產生的熱量與電阻大小關系”的實驗，實驗過程中要控制和通電時間相同，通過比較U形管中，來判斷導體產生熱量的多少。實驗中電源電壓保持不變，為了讓導體產生更多熱量，使實驗現象更明顯，R1、R2應選擇阻值為（填“5Ω和10Ω”或“10Ω和20Ω”）的兩個電阻完成實驗?！敬鸢浮侩娏饕好娓叨炔?Ω和10Ω【解析】[1]由焦耳定律可知，電流通過導體產生的熱量與電流大小、通電時間、電阻大小有關，探究電流通過導體產生的熱量與電阻大小關系，需控制電流和通電時間相同，電阻不同。[2]電流通過導體產生的熱量無法直接觀察，通過觀察U形管中液面高度差，來判斷導體產生熱量的多少，這是轉換法。[3]由圖可知兩電阻串聯接入電路，串聯電路總電阻等于各部分電阻之和，由歐姆定律可知，電阻越小，通過電路的電流越大，為了讓導體產生更多熱量，使實驗現象更明顯，由Q＝I2Rt可知通過電路的電流越大，電流產生的熱量越多，所以R1、R2應選擇阻值為5Ω和10Ω的兩個電阻完成實驗。7．用如圖所示的裝置探究影響電流熱效應的因素，三個相同的錐形瓶內均裝有質量相等的煤油，電阻絲R1、R2、R3浸沒在煤油中，其中R1＝R3＝6Ω、R2＝3Ω。閉合開關前，記錄下煤油的初溫度t0；接通電源，同時閉合開關S1、S2，記錄下電流I，通電相同時間，記錄下煤油的末溫度t，結果如表所示，則R1、R2所在錐形瓶中的煤油升溫所吸收的熱量之比為。比較①③可知，導體產生的熱量與有關；比較（選填序號）可知，導體產生的熱量與電阻有關。若要探究導體產生的熱量與通電時間的關系，應進行的操作是：。序號電阻電流I/A初溫度t0/℃末溫度/℃①R11.02030②R21.02024③R31.52044【答案】5：2電流①②只閉合開關S2，改變通電時間，觀察溫度計示數的變化量【解析】[1]由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，R1、R2所在錐形瓶中的煤油升溫所吸收的熱量之比為。[2]由表中①③組數據可知，導體的阻值和通電時間相等、電流不相等，煤油升高的溫度不相等，說明導體產生的熱量不相等，故可知，導體產生的熱量與電流有關。[3]根據控制變量法，探究導體產生的熱量與電阻的關系，應保持電流和時間相同，電阻不同，所以比較①②可知導體產生的熱量與電阻有關。[4]根據控制變量法，探究導體產生的熱量與通電時間的關系，應保持電流和電阻相同，時間不同，因此應進行的操作是：只閉合開關S2，改變通電時間，觀察溫度計示數的變化量。8．如圖所示，a，b，c，d，e，f是6個裝有等量相同溫度的水的相同容器，容器中放有同樣的電阻絲繞成的線圈，各線圈的圈數如圖所示，同時通電一段時間后：①圖（a）3個容器中的水溫從高到低的順序是；②圖（b）3個容器中的水溫從高到低的順序是?！敬鸢浮縜、b、cf、e、d【解析】[1]甲圖中，Ra、Rb、Rc并聯，由并聯電路特點和可知，在電壓和通電時間相同的情況下，電阻小的產生的熱量多，也就是水溫升高的越多，末溫度越高；因為線圈的材料、粗細都相同，線圈的圈數越多，長度越大，電阻越大，所以，Ra＜Rb＜Rc，故產生的熱量Qa＞Qb＞Qc，所以圖甲的三個容器中的水溫從高到低的順序是a、b、c。[2]乙圖中，Rd、Re、Rf串聯，由串聯電路特點和Q＝I2Rt可知，在電流和通電時間相同的情況下，電阻大的產生的熱量多，也就是水溫升高的越多，末溫度越高；因為線圈的材料、粗細都相同，線圈的圈數越多，長度越大，電阻越大，所以，Rd＜Re＜Rf；故產生的熱量Qf＞Qe＞Qd，所以圖乙的三個容器中的水溫從高到低的順序是f、e、d。9．如圖甲所示為小明家的電能表，若小明家此時只有電爐在燒水，該電能表的轉盤在5min內轉了60轉，則這段時間內小明家消耗的電能為kW?h，可以算得電爐子的功率為W，小明觀察到圖乙電爐絲熱得發紅，而跟電爐絲連接的導線卻發熱不明顯，可以通過比較圖丙實驗中的（選填“A、B、C”）兩個液柱高度可解釋說明這種情況?！敬鸢浮?.11200B、C【解析】[1]600r/（kW?h）表示電路中的用電器每消耗1kW?h電能，電能表的轉盤轉過600轉，則電能表轉盤轉了60轉，用電器消耗的電能為。[2]電爐的功率為。[3]圖乙中的電爐絲與導線是串聯的，通過的電流和通電時間相等，由Q＝I2Rt可知電阻越大，產生的熱量越多，電爐絲的電阻遠大于導線的電阻，所以在相同的時間內，電爐絲產生的熱量較多，電爐絲熱得發紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發熱；圖丙中B、C兩電阻串聯接入電路，通過兩電阻的電流相等，兩電阻的阻值不同，故可用圖丙中的B、C兩個液柱高度可說明這種情況。10．如圖是“探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關”的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝有質量（相等/不等）的（同種/不同）液體，瓶中各放置一根電熱絲，且R甲＞R乙，這樣的裝置可以研究電流產生的熱量與的關系；實驗中通過觀察來比較電阻絲產生熱量的多少；如果所用液體僅有水和煤油，為使實驗現象明顯些，應選擇來進行實驗。【答案】相等同種電阻溫度計示數變化煤油【解析】[1][2][3][4]探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關的實驗中，為了比較產生的熱量的多少，應使用相同的等質量的液體來吸收熱量，通過觀察溫度計示數的變化來反映吸收的熱量的多少。由圖可知，兩電阻串聯，此時兩電阻通過的電流和通電時間相同，但阻值不同，所以可以探究電熱與電阻大小的關系。[5]由Q吸＝cmΔt可知，為了使效果明顯，應使用比熱容小的煤油進行實驗。11．用如圖的裝置探究“影響電流熱效應的因素”，電阻絲R1和R2分別密封在兩只完全相同的燒瓶中，且R1＜R2，瓶中裝有質量相等的煤油。下列說法正確的是（）A．該裝置用來探究電流熱效應與電流大小的關系 B．閉合開關后，裝R1電阻絲的燒瓶中溫度計示數上升較快 C．實驗中，通過溫度計示數的變化來比較電阻絲產生熱量的多少 D．觀察實驗現象可知：在其它條件相同時，電阻越大產生的熱量越少【答案】C【解析】A．由圖可知，兩電阻絲串聯，電流相同，通電時間也相同，但電阻不同，故該實驗探究的是電流產生的熱量與電阻的關系，故A錯誤；BD．由Q＝I2Rt可知，電流和通電時間相同時，電阻越大，放出的熱量越多，由于R1＜R2，所以R2放出的熱量多，溫度計示數升的高，故BD錯誤；C．通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數大小來判斷電流產生的熱量的多少，這個研究方法可以稱之為轉換法，故C正確。12．如圖是探究焦耳定律的實驗裝置，兩個燒瓶中裝著等質量、等溫度的煤油，電阻阻值R1＞R2。閉合開關一段時間后，記錄兩支溫度計的示數。下列說法中正確的是（）A．閉合開關，電阻兩端的電壓關系為U1＜U2 B．通電1min后R2所在的燒瓶溫度計示數更高 C．溫度計示數的變化可反映電阻產生熱量的多少 D．該裝置只能探究電流產生的熱量與電阻大小的關系【答案】C【解析】A．由圖可知，電阻R1、R2、滑動變阻器串聯接入電路中，通過三個電阻的電流是相同的，電阻阻值R1＞R2，由歐姆定律可知，電阻兩端的電壓關系為U1＞U2，故A錯誤；B．電流相同，通電時間相同，電阻阻值R1＞R2，由Q＝I2Rt可知，R1所在的燒瓶溫度計示數更高，故B錯誤；C．通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數變化來判斷電流產生的熱量的多少，故C正確；D．由圖可知，電路中有滑動變阻器，移動滑動變阻器滑片，可以改變電路中的電流，能探究電流產生的熱量與電流大小的關系，故D錯誤。13．如圖是研究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關的實驗，下列分析正確的是（）A．本次探究實驗中用到了控制變量法和等效替代法 B．此實驗必須把甲、乙兩圖接在電壓相同的電源兩端實驗結論才具有科學性 C．為了探究電熱與電流的關系，應該選擇乙實驗 D．通電相同的時間，甲裝置中左邊U形管的高度差更大【答案】C【解析】A．甲探究電流產生熱量與電阻關系中，控制了電流和通電時間相同；乙探究電流產生熱量與電流關系中，控制了電阻和通電時間相同，實驗中用到了控制變量法；據試驗裝置可知，電流通過導體產生熱量使得容器中的空氣受熱膨脹，從而導致U形管中的液面會發生變化，故雖然熱量的多少不能直接觀察，但可以通過U形管液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉換法，故A錯誤；B．甲實驗探究電流產生熱量與電阻關系，乙實驗探究電流產生熱量與電流關系，兩實驗沒有聯系，所以兩次實驗沒有必要控制電壓相同，故B錯誤；C．乙實驗，右側電阻絲與另一電阻絲并聯，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時間相同，但通過電阻的電流不同，所以研究電流產生的熱量與電流的關系，故C正確；D．甲實驗兩電阻絲串聯，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，右側電阻阻值大，由Q＝I2Rt可知，右側電阻產生熱量多；則右側容器內空氣吸收的熱量多，甲裝置中右邊U形管的高度差更大，故D錯誤。14．將規格都是“220V100W”的一臺電風扇、一臺電視機和一個電熱毯分別接入220V電路中正常工作，通電時間相同，下列說法中錯誤的是（）A．它們產生的熱量相同 B．它們消耗的電能相同 C．它們的工作電流相同 D．它們的實際功率相同【答案】A【解析】D．三個電器都在額定電壓下工作，實際功率都等于額定功率100W，因此它們的實際功率相同，故D正確，不符合題意；B．由可知，相同時間內電流通過三個電器做的功以及消耗的電能相同，故B正確，不符合題意；C．由P=UI可知，它們工作時的電流相同，故C正確，不符合題意；A．電風扇工作時，電能轉化成內能和機械能；電視機工作時，電能轉化成內能和光和聲；電熱毯工作時，電能全部轉化成內能，因此它們產生的熱量不相同，故A錯誤，符合題意。15．小余在探究某個科學問題時，把阻值均為5Ω的兩段電熱絲R1、R2分別放在兩個完全相同的燒瓶中，燒瓶中分別盛有質量和初溫均相同的不同液體（絕緣體），并連接成了如圖所示的實驗電路（兩溫度計完全相同）。接通電路進行實驗（忽略熱損失），則下列說法正確的是（）A．該裝置能用來探究電流通過導體產生的熱量跟導體電阻的關系 B．該裝置能用來探究電流通過導體產生的熱量跟流過導體電流的關系 C．某時刻A溫度計示數比B溫度計的大，則電熱絲R1產生的熱量比R2的多 D．某時刻A溫度計示數比B溫度計的大，則左側燒瓶中液體的比熱容比右側的小【答案】D【解析】AB．由圖可知兩個電阻串聯，由串聯電路電流特點可知，通過兩電阻的電流、通電時間相同，電阻阻值相同，所以無法探究導體產生熱量跟導體的電阻、電流的關系，故AB錯誤；CD．由于兩個燒瓶中的液體的種類是不同的，可以根據溫度計升高的示數來探究物質的吸熱能力，由焦耳定律可知，電流通過兩電阻產生的熱量相等，即兩種液體吸收的熱量相等，兩種液體的質量、初溫相等，某時刻A溫度計示數比B溫度計的大，由Q＝cmΔt可知A的比熱容小，所以左側燒瓶中液體的比熱容比右側的小，故C錯誤，D正確。16．最近成都氣溫驟降，小伙伴們紛紛開啟御寒模式，小明將家中的電熱毯拿出來準備使用，但卻發現電熱毯內的電阻絲斷了，他爸爸把斷了的電阻絲擰在一起，電熱毯仍能使用，但小明利用剛剛學習的電學知識判斷，這么做會產生安全隱患，甚至造成火災，其原因是（）A．電阻絲連接處電阻較大，造成局部過熱 B．電阻絲連接處電阻較小，造成局部過熱 C．電阻絲連接處電流比其他處電流大，造成局部過熱 D．電阻絲連接處電流比其他處電流小，造成局部過熱【答案】A【解析】將電阻絲的兩個斷頭接上后，接頭處是兩根導線相切，由于接觸的部位很少，很細，電阻就較大。由Q＝I2Rt可知，在電流、通電時間相同的情況下電阻越大，產生的熱量越多，溫度越高，因此搭接頭處容易被燒斷，故A符合題意、BCD不符合題意。17．小明在一次野炊活動中，將中間剪得較窄的口香糖錫箔紙（可看做導體）接在干電池正負兩極上，如圖所示，錫箔紙較窄處最先燃燒。長度相同的錫箔紙較寬處與較窄處相比較，下列判斷正確的是（）A．較窄處電阻較小 B．較窄處電流較大 C．較窄處電壓較大 D．較窄處電功率較小【答案】C【解析】A．材料和長度相同時，導體越細，電阻越大，所以錫箔紙較窄處電阻較大，故A錯誤；B．錫箔紙串聯在電路中，因串聯電路中各處的電流相等，所以通過整個錫箔紙的電流相等，故B錯誤；C．由歐姆定律可知，錫箔紙較窄處電阻大，電壓較大，故C正確；D．由P＝UI可知，錫箔紙較窄處電壓大，電功率較大，故D錯誤。18．如圖所示是一款劣質墻壁插座，由于插頭與插座接觸不牢，導致插頭連接處比別處更容易發熱，加速老化，甚至引起火災。則下列關于連接處更容易發熱的形成原因的說法正確的是（）A．插座沒接地線形成的 B．沒安裝空氣開關形成的 C．連接處的電流比別處大形成的 D．連接處接觸不牢電阻變大形成的【答案】D【解析】在家庭電路中，導線相互連接處因接觸不良，該處的電阻較大，由于導線連接處與導線串聯在電路中，通過的電流相等、通電時間相等，由Q＝I2Rt可知，連接處產生的熱量較多，往往比別處更容易發熱，加速導線老化，甚至引起火災，故ABC錯誤、D正確。19．如圖所示，給電爐通電后，電爐絲熱得發紅，而用手觸摸與之連接的導線卻不覺得燙手，這是因為（）A．電流通過導線時沒有產生熱效應 B．通過電爐絲的電流比通過導線的電流大得多 C．電爐絲的電阻比導線的電阻小得多 D．電爐絲的電功率比導線的電功率大得多【答案】D【解析】A．由于導線有電阻，電流通過導線時，導線也會發熱，產生熱效應，故A不符合題意；BCD．電爐在使用時，電爐絲和導線串聯，通過它們的電流相等，通電時間t相同，由于R電爐絲＞R導線，由Q＝I2Rt可知，電流產生的熱量Q電爐絲＞Q導線，由可知，P電爐絲＞P導線，因而出現電爐絲熱得發紅，而與電爐絲相連的導線卻不怎么發熱的現象，故BC不符合題意、D符合題意。20．如圖是探究“影響電流熱效應的因素”的實驗裝置，電阻絲R1和R2分別密封在兩只完全相同的燒瓶中，且R1＞R2，瓶中裝有質量相等的煤油。開關閉合，電路接通一段時間后，下列對兩燒瓶的對比分析和判斷正確的是?（）A．因為通過兩電阻絲的電流相等，所以兩電阻絲兩端的電壓相等 B．因為通過乙瓶電阻絲的電流大，所以乙瓶的溫度計示數變化快 C．因為甲瓶中煤油的比熱容要小，所以甲瓶的溫度計示數變化快 D．因為甲瓶中電阻絲產生的熱量多，所以甲瓶的溫度計示數變化快【答案】D【解析】AB．由圖知：兩段電熱絲串聯在同一電路中，所以通過的電流相同，R甲＞R乙，由歐姆定律可知，R甲兩端的電壓大于R乙，兩端的電壓，故AB錯誤。CD．已知R甲＞R乙，表明該實驗條件下，導體的電阻越大，電流產生的熱量越多。甲瓶溫度計示數升高快，實驗中加熱的是相同質量的同種物質，說明甲瓶中電熱絲產生的熱量多，故C錯誤，D正確。21．用如圖所示的實驗裝置探究“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”。（1）實驗中通過觀察來比較電流產生的熱量的多少。（2）為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產生熱量的多少，甲、乙兩瓶中要裝入、的同種液體。（3）瓶中液體不用鹽水的原因是?！敬鸢浮浚?）兩支溫度計示數變化（2）質量初溫相同（3）鹽水是導體，自身有電阻，通電后不能夠準確的探究導體產生的熱量與電阻的關系【解析】（1）[1]實驗中通過觀察兩支溫度計示數變化來比較電流產生的熱量的多少。（2）[2][3]為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產生熱量的多少，甲、乙兩瓶中要裝入質量相同、初溫相同的同種液體。（3）[4]探究“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”的實驗中，因鹽水是導體，自身有電阻，通電后不能夠準確的探究導體產生的熱量與電阻的關系。22．用如圖1所示的裝置探按“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”。相同燒瓶內裝滿了煤油。（1）燒瓶中裝入的煤油是（填“導體”或“絕緣體”）。（2）請根據實物電路，在虛線框內畫出對應的電路圖。（3）為達到實驗目的，采用探究方法是，選用的兩電阻絲R1和R2的阻值應，通過R1的電流通過R2的電流。（4）通電一段時間后，乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大，說明。（5）小紅用如圖2所示的裝置，進一步探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”。經多次實驗測量，收集實驗數據，繪制了燒瓶中玻璃管內液面上升的高度h與電流I的關系圖像。根據焦耳定律可知，圖中能正確反映h﹣I關系的是?！敬鸢浮浚?）絕緣體（2）見解析圖（3）控制變量法相同小于（4）導體的電阻和通電時間相同時，電流越大產生的熱量越多（5）A【解析】（1）[1]燒瓶中裝入的煤油是絕緣體。（2）[2]根據實物圖，R0和R1并聯，再和R2串聯，如圖所示：（3）[3][4]探究電流產生的熱量和電流大小的關系，要保持電阻相同，采用了控制變量法。[5]由電路圖和串并聯電路的電流特點可知，通過R1的電流加上通過R0的電流等于通過R2的電流，所以通過R1的電流小于通過R2的電流。（4）[6]乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大，說明R2產生的熱量多，即導體的電阻和通電時間相同時，電流越大產生的熱量越多。（5）[7]由Q＝I2Rt可知，電流對熱量的影響明顯，是開口方向向上的拋物線，故選A。23．實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源、滑動變阻器、開關、停表各一個，導線若干，兩個保溫容器中裝有初溫相同，質量相等的煤油。小一為了探究電流產生的熱量與哪些因素有關，設計了如圖所示的電路。（1）小一先“探究通過導體電流產生的熱量與電阻是否有關”，此時定值電阻R1的阻值R2的阻值。（選填“＝”或“≠”）（2）小一接著“探究電流通過導體產生的熱量與電流是否有關”，他先將滑動變阻器的滑片調到某一位置，閉合開關通電1min，讀出電流表的示數I及甲保溫容器中溫度計示數的變化。接下來他繼續進行實驗，請你補全實驗步驟。（3）在實驗中，若忽略能量損耗，認為電流通過導體產生的熱量完全被煤油吸收，此時可以用溫度計示數的變化Δt反映電流產生熱量的大小，其原理是：?！敬鸢浮浚?）≠（2）斷開開關等溫度降低到原初始溫度，然后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變電流的大小，閉合開關通電1min，讀出電流表的示數及保溫容器中溫度計示數的變化（3）【解析】（1）[1]實驗探究電流產生的熱量與電阻是否有關時，應控制電流和通電時間相同，改變電阻的大小，所以定值電阻R1阻值和R2阻值應不相等。（2）[2]實驗探究電流產生的熱量與電流是否有關，要控制電阻的大小相同，改變電路中的電流大小，可以通過控制滑動變阻器接入電路阻值的大小改變電路電流的大小，所以接下來的實驗步驟為：斷開開關等溫度降低到原初始溫度，然后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變電流的大小，閉合開關通電1min，讀出電流表的示數及保溫容器中溫度計示數的變化。（3）[3]在實驗中，若忽略能量損耗，認為電流通過導體產生的熱量完全被煤油吸收，那么，因此可以通過觀察Δt的變化反映電流產生的熱量大小。24．小明利用如圖所示裝置探究電流通過導體時產生熱量的多少與電阻大小的關系．已知甲、乙燒瓶裝有質量相同的煤油，燒瓶中都浸泡著一段鎳鉻合金絲，且R1＜R2（假設實驗過程中沒有任何熱量的損失）。（1）閉合開關后，通過兩段金屬絲的電流I1I2；（選填“＞”“＝”或“＜”）（2）閉合開關一段時間之后，小明發現煤油的溫度變化太慢，他想煤油的溫度升高更快一點，以下建議可行的是：；A．兩燒瓶的煤油都減小相同的質量；B．滑動變阻器的滑片P向B端滑動；C．把R1與R2改為并聯；D．更換電壓更高的電源；E．增大R1與R2的阻值；F．改用精確度更高的溫度計（3）通電一段時間后，小明發現乙燒瓶中溫度計的示數較大，表明其它條件相同時，電流通過金屬絲時產生的熱量跟電阻的關系是；（4）小明將該裝置改成比較不同物質吸熱情況的實驗裝置，兩個相同的燒瓶中裝有質量相等的物質A和物質B，A和B在相同時間內吸收的熱量相同，每隔1min記錄一次它們的溫度，測得數據如表，請回答下列問題：時間/min012345A溫度/℃202428323640B溫度/℃202224262830①實驗中裝在燒瓶中的兩段鎳鉻合金絲的阻值應（選填“相同”或“不同”）；②若物質A和B升高相同的溫度，則（選填“A”或“B”）吸熱多，你判斷的依據是；③依據表格中的數據，利用公式，可推出cAcB（選填“＜”、“＝”或“＞”）；④若物質B的比熱容cB＝4.2×103J/（kg?℃），根據表中數據，可求出cA＝J/（kg?℃）。【答案】（1）＝（2）AD（3）電阻越大，產生熱量越多（4）①相同②B在A和B升高相同溫度時，B的加熱時間更長③＜④2.1×103【解析】（1）[1]由電路圖可知，兩電阻串聯，根據串聯電路電流的規律可知，通過它們的電流相等，即I1＝I2。（2）[2]A．由可知，減小兩燒瓶的煤油相同的質量，吸收相同的熱量，質量越小，溫度變化越大，故A符合題意；B．滑動變阻器的滑片P向B端滑動，滑動變阻器接入電路中的電阻增大，由歐姆定律可知，電路的電流減小，根據Q＝I2Rt可知，相同時間內，產生的熱量減小，溫度升高更慢，故B不符合題意；C．把R1與R2改為并聯后，電阻兩端的電壓相同，但由于電阻的阻值不同，則兩個支路的電流不相同，變量不唯一，故C不符合題意；D．更換電壓更高的電源，整個電路的電流變大，則相同時間內，產生的熱量更多，故D符合題意；E．當增大R1與R2的阻值時，電路中的電流也會減小，無法保證相同時間內產生的熱量更多，故E不符合題意；F．當改用精確度更高的溫度計時，這并不能使相同時間內產生更多的熱量，故F不符合題意。（3）[3]通電一段時間后，小明發現乙燒瓶中溫度計的示數較大，由Q＝I2Rt可知，在相同時間內，電阻大的產生的熱量多，溫度升高得快。（4）①[4]由控制變量法可知，實驗中裝在燒瓶中的兩段