初中物理九年级上册期末复习15：焦耳定律
一、电流的热效应
1．（2020九上·北京期中）如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A． 计算器 B． 电视机
C． 电水壶 D． 平板电脑
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】ABD．计算器、平板电脑和电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，ABD项不符合题意；
C．电水壶是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，C项符合题意。
故答案为：C
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算。
2．（2020·娄底）下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（ ）
A．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B．家里使用电热水壶烧水
C．小明妈妈用电熨斗熨衣服
D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温
【答案】D
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】ABC．用电热孵卵器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，ABC不符合题意；
D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，是为了防止电热产生危害，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电热工作时，不需要散热，空气流动可以散热，对物体降温。
3．（2020·抚顺模拟）下列四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇 B．组合音响 C．电暖气 D．电冰箱
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】解：A、电风扇把电能转化成机械能，不符合题意；
B、组合音响把电能转化成声能，不符合题意；
C、电暖气是利用了电流的热效应，电能转化成内能，符合题意；
D、电冰箱是利用电动机带动工作的，将电能转化为机械能，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用电流的热效应工作的用电器，将电能全部转化为内能。
4．（2020九上·端州期末）下列措施中，属于利用电流热效应的是（ ）
A．与空调器相连的导线很粗 B．电视机的后盖有很多孔
C．热水器的发热板装在底部 D．电脑的主机中安装微型风扇
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A．空调与导线是串联的，通过的电流及通电时间相同，导线很粗，电阻很小，由焦耳定律知，当电流和通电时间相同时，电阻小的产生的热量小，导线很粗属于防止电热的危害，A不符合题意；
B．电视机的后盖有许多散热片，属于防止电热的危害，B不符合题意；
C．热水器的发热板利用的是电流的热效应，C符合题意；
D．电脑主机箱里的小风扇是为了散热，属于防止电热的危害，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算。
5．（2019九上·景县月考）下列不是利用电流热效应的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A.排风扇工作时，将电能转化为机械能，A符合题意；
BCD.电炉丝、电热孵化器、电饭煲工作时，都把电能转化为内能，利用了电流的热效应，BCD不符合题意。
故答案为：A.
【分析】电流的热效率指电流通过导体产生内能的现象。
二、焦耳定律
6．（2020·深圳模拟）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。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（ ）
A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B．若容器外面的电热丝R3发生了断路，若与没断时的 通电时间相同，则左侧U形管中液面高度差变小
C．将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内，通 电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映 电阻丝放出热量的多少
【答案】B
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解：A、由图可知，右侧的两个电阻并联后与左侧的电阻串联在电路中，根据并联电路的电流特点可知，左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流，在电阻和通电时间相同的情况下，左侧盒中的电流大，产生的热量多，所以左侧U形管中液面的高度差大，A不符合题意；
B、R3发生断路前，左侧的电阻为5Ω，右侧的电阻为 ＝2.5Ω，则电路的总电阻为5Ω+2.5Ω＝7.5Ω；
R3发生断路后，电路中只有R1和R2串联，则总电阻为：5Ω+5Ω＝10Ω；
R3发生断路后，整个电路的总电阻增大了，根据I＝ 可知，电路中的总电流减小了，在电阻、通电时间不变时，电流减小，则产生的热量变少，所以左侧U形管中液面高度差变小，B符合题意；
C、将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内，右侧的电阻为 ＝2.5Ω，左右两侧的电流和通电时间相同，左侧的电阻大于右侧的电阻，则左侧产生的热量多，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，C不符合题意；
D、该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt，来求解，其中I是流过用电器的电流，R是用电器的电阻，t是用电器工作的时间。
7．（2020九上·长沙期中）甲乙两电热器通过的电流之比为1∶2，通电时间之比为3∶2，电阻之比为4∶3，则产生热量之比为（ ）
A．1∶2 B．2∶9 C．9∶2 D．2∶1
【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】产生热量之比为
故答案为：A。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算。
8．（2020·青岛）甲、乙两个电热器的电阻之比为 ，通电相同时间产生的热量之比为 ，则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】甲、乙两个电热器通电相同时间产生的热量之比为 ，根据Q=I2Rt有
已知甲、乙两个电热器的电阻之比为 ，则
即通过甲、乙的电流之比为
故答案为：C。
【分析】利用Q=I2Rt，根据电流产生的热量、电阻和时间，可以计算电流的比值。
9．（2020·株洲）如图所示，长度、横截面积一样，材料不同的两个长方体电阻串联在电路中，电阻分别为R1=2Ω，R2=4Ω，在它们表面涂上厚度一样的蜡。现在闭合开关给它们通电，过一段时间后，我们观察到（ ）
A．R1上的蜡熔化得快 B．R2上的蜡熔化得快
C．R1、R2上的蜡熔化得一样快 D．无法比较
【答案】B
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】由电路图可知，两个电阻串联，通过的电流相同；由焦耳定律可知电阻发热为
通电相同时间后，电阻越大则发热量越大，即R2上的蜡熔化得快；B符合题意。
故答案为：B。
【分析】当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
10．（2020·淄博模拟）某电炉丝电阻为100Ω，通电10秒钟产生热量4×103J，则通过电炉丝电流是（ ）
A．2A B．4A C．20A D．40A
【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】解：∵Q＝I2Rt，
∴电流I＝ ＝ ＝2A；
故答案为：A。
【分析】根据焦耳定律Q＝I2Rt，计算电流的大小。
11．（2020九上·越秀期末）在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处正容易发热，老化得更快。关于连接处的这一小段导体的说法，正确的是（ ）
A．连接处的电阻较小 B．连接处的电流较小
C．连接处的电阻较大 D．连接处的电流较大
【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】连接处与其他地方为串联，电流相等，由于在相同时间内连接处更容易发热，由 可得连接处电阻更大，
故答案为：C。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，电流一定时，电阻越大，产生的热量就越多。
12．（2020九上·福田期末）如下图所示，A、B、C、D是四个装了等温、等量水的相同容器，每个容器内放入同种材质、粗细相同的电阻丝绕成的线圈，各线圈的圈数如图所示，合上开关，经过一段时间水温最高的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】线圈为串联关系根据公式 可知，在电流和通电时间相同时，电阻大的产生的热量多，四个容器相同，装的水质量和初温又相等，由图知D容器中的电阻丝电阻最大，水温最高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算，电阻串连，流过他们的电流相同，电阻越大，产生的热量就越大。
13．（2019九上·景县月考）小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原可能是（ ）
A．电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大
B．电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小
C．接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多
D．接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更乡
【答案】D
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】电流通过导体会产生内能，产生的内能多少和电流大小有关，和电阻有关，和通电时间有关，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，则电热毯烧焦，说明产生的热多了，是因为电阻的接头出电阻过大，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】电流产生的热量和电流的平方成正比，和电阻成正比，和通电时间成正比。
14．有两条电阻丝，它们的电阻之比是2：1，把它们串联接入电压为U的电路中，则在相等的时间里，它们放出的热量之比是 （ ）
A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1
【答案】B
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】当电阻串联时，根据Q=I2Rt，电阻产生的热量的比等于电阻之比，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】在串联电路中，电流和通电时间相同，电阻丝产生的热量的比值等于电阻之比。
15．（2019九上·尤溪月考）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
【答案】D
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】由题知，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3；A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，A不符合题意；B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，B不符合题意；C、已知R1＝R2＝R3，所以R2、R3并联后的总电阻是 R2＝ R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压，C不符合题意；
D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高，D符合题意。
故答案为：D
【分析】当电阻和时间相同时，电流产生的热量和电流有关。
16．（2020·西藏）中国24岁的青年科学家曹原研究发现，石墨烯在特定的条件下电阻突然变为0，这种现象叫做超导现象。根据 定律可知，如果用超导材料输送电能，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
【答案】焦耳
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】根据焦耳定律可知，如果输送电路的电阻为零，在输送电路上消耗的电能为0。
【分析】焦耳定律探究电流产生热量的影响因素。
17．（2020·广东）如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟 的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫 （选填“控制变量”或“转换”）法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的 （选填 “多”或“少”）。
【答案】电阻；转换；少
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】由图知，两电阻的阻值不同，串联于电路中，通过两电阻的电流相等，通过时间相等，故探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。在实验中无法直接测量电流通过导体产生热量，通过U形管内液面高度差的大小来判断电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫做转换法。通电一段时间后，左侧的电阻小于右侧的电阻，通过两电阻的电流相等，由焦耳定律 知，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的少。
【分析】电流和通电时间相等，探究电流产生的热量跟电阻的关系；通过U形管内液面高度差的大小来判断产生热量的多少，是转换法；电阻越大，产生的热量越多。
18．（2020·内江）最先精确地确定了电流通过导体产生的热量（电热）与电流、电阻和通电时间关系的物理学家是 ；将10Ω的电阻丝接在3V的电源上，5min内产生的热量为 J。
【答案】焦耳；270
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律。将10Ω的电阻丝接在3V的电源上，5min内产生的热量为
【分析】焦耳定律探究电热和电流、电阻和时间的关系，利用电流、电阻和时间，可以计算电热多少。
19．（2020·鄂州）如图是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。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。
（1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的 不相等；
（2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 ；
（3）通过对比观察， （选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 导体产生的热量越多。
【答案】（1）电流
（2）转换法
（3）甲；越大
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】(1)乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。(2)甲乙两容器内空气温度的变化不能直接测出，而是通过U形管液面高度变化来显示，这是物理研究中的转换法。(3)在电阻和通电时间相同时，甲容器内液面高度差较大，说明甲容器内的电阻产生较多的热量，而甲容器内电阻通过的电流较大，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。
【分析】（1）串联电路中电流处处相等；（2）利用U型管中液面高度变化反应热的多少，利用了转换法；（3）探究电流产生的热量和电流大小的关系，需要时电阻和通电时间相同，电流大小不同，切电流越大产生的热量越多。
20．（2020·北京）某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为R1和R2的电阻丝（R1（1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关；
（2）该实验中，电流通过导体产生热量的多少用 来反映。
【答案】（1）电阻
（2）温度计示数的变化量
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】(1)该实验两段电阻丝串联，通过电流、通电时间相同，电阻丝的阻值不同，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。(2)在探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关的实验中，利用转换法，将电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映。
【分析】（1）当电流和通电时间相同时，电流产生的热量和电阻有关；（2）电流产生的热量太高温度计示数表示。
21．（2020·长春模拟）在研究电流产生热量与哪些因素有关实验中：
（1）如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝R1、R2(R1（2）通电10s，观察到两侧U型管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与 有关。
（3）在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一段导线与电阻丝R2并联，通电10s，左侧U型管中液面高度的变化比(2)中左侧U型管中液面高度的变化 (选填“大”或“小”)，原因是 。
【答案】（1）电流和时间；不是
（2）电阻
（3）大；R2被短路(短接)，通过R1的电流变大
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）探究电流产生的热量时，利用电阻串联，可以使电流大小和时间相等，根据图像，U型管一端和密闭的空气盒相连，不是连通器；（2）在电流和通电时间相同时，若U型管中液面高度差不同，说明产生的热量不同，是因为电阻不同，所以电流产生的热量与电阻有关；（3）当在R2的外侧并联电阻时，R1中的电流变大，在相同时间内，产生的热量增加，U型管中的液面升高更大，可能是R2被短路了。
【分析】（1）探究电流产生热量和电阻关系时，保证电流和时间相同；（2）在电流和时间相同时，电流产生的热量和电阻有关；（3）在电流变大时，相同电阻中电流产生的热量变大。
1 / 1初中物理九年级上册期末复习15：焦耳定律
一、电流的热效应
1．（2020九上·北京期中）如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A． 计算器 B． 电视机
C． 电水壶 D． 平板电脑
2．（2020·娄底）下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（ ）
A．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B．家里使用电热水壶烧水
C．小明妈妈用电熨斗熨衣服
D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温
3．（2020·抚顺模拟）下列四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇 B．组合音响 C．电暖气 D．电冰箱
4．（2020九上·端州期末）下列措施中，属于利用电流热效应的是（ ）
A．与空调器相连的导线很粗 B．电视机的后盖有很多孔
C．热水器的发热板装在底部 D．电脑的主机中安装微型风扇
5．（2019九上·景县月考）下列不是利用电流热效应的是（ ）
A． B．
C． D．
二、焦耳定律
6．（2020·深圳模拟）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。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（ ）
A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B．若容器外面的电热丝R3发生了断路，若与没断时的 通电时间相同，则左侧U形管中液面高度差变小
C．将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内，通 电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映 电阻丝放出热量的多少
7．（2020九上·长沙期中）甲乙两电热器通过的电流之比为1∶2，通电时间之比为3∶2，电阻之比为4∶3，则产生热量之比为（ ）
A．1∶2 B．2∶9 C．9∶2 D．2∶1
8．（2020·青岛）甲、乙两个电热器的电阻之比为 ，通电相同时间产生的热量之比为 ，则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A． B． C． D．
9．（2020·株洲）如图所示，长度、横截面积一样，材料不同的两个长方体电阻串联在电路中，电阻分别为R1=2Ω，R2=4Ω，在它们表面涂上厚度一样的蜡。现在闭合开关给它们通电，过一段时间后，我们观察到（ ）
A．R1上的蜡熔化得快 B．R2上的蜡熔化得快
C．R1、R2上的蜡熔化得一样快 D．无法比较
10．（2020·淄博模拟）某电炉丝电阻为100Ω，通电10秒钟产生热量4×103J，则通过电炉丝电流是（ ）
A．2A B．4A C．20A D．40A
11．（2020九上·越秀期末）在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处正容易发热，老化得更快。关于连接处的这一小段导体的说法，正确的是（ ）
A．连接处的电阻较小 B．连接处的电流较小
C．连接处的电阻较大 D．连接处的电流较大
12．（2020九上·福田期末）如下图所示，A、B、C、D是四个装了等温、等量水的相同容器，每个容器内放入同种材质、粗细相同的电阻丝绕成的线圈，各线圈的圈数如图所示，合上开关，经过一段时间水温最高的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
13．（2019九上·景县月考）小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原可能是（ ）
A．电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大
B．电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小
C．接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多
D．接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更乡
14．有两条电阻丝，它们的电阻之比是2：1，把它们串联接入电压为U的电路中，则在相等的时间里，它们放出的热量之比是 （ ）
A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1
15．（2019九上·尤溪月考）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
16．（2020·西藏）中国24岁的青年科学家曹原研究发现，石墨烯在特定的条件下电阻突然变为0，这种现象叫做超导现象。根据 定律可知，如果用超导材料输送电能，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
17．（2020·广东）如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟 的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫 （选填“控制变量”或“转换”）法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的 （选填 “多”或“少”）。
18．（2020·内江）最先精确地确定了电流通过导体产生的热量（电热）与电流、电阻和通电时间关系的物理学家是 ；将10Ω的电阻丝接在3V的电源上，5min内产生的热量为 J。
19．（2020·鄂州）如图是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。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。
（1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的 不相等；
（2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 ；
（3）通过对比观察， （选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 导体产生的热量越多。
20．（2020·北京）某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为R1和R2的电阻丝（R1（1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关；
（2）该实验中，电流通过导体产生热量的多少用 来反映。
21．（2020·长春模拟）在研究电流产生热量与哪些因素有关实验中：
（1）如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝R1、R2(R1（2）通电10s，观察到两侧U型管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与 有关。
（3）在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一段导线与电阻丝R2并联，通电10s，左侧U型管中液面高度的变化比(2)中左侧U型管中液面高度的变化 (选填“大”或“小”)，原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】ABD．计算器、平板电脑和电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，ABD项不符合题意；
C．电水壶是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，C项符合题意。
故答案为：C
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算。
2．【答案】D
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】ABC．用电热孵卵器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，ABC不符合题意；
D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，是为了防止电热产生危害，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电热工作时，不需要散热，空气流动可以散热，对物体降温。
3．【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】解：A、电风扇把电能转化成机械能，不符合题意；
B、组合音响把电能转化成声能，不符合题意；
C、电暖气是利用了电流的热效应，电能转化成内能，符合题意；
D、电冰箱是利用电动机带动工作的，将电能转化为机械能，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用电流的热效应工作的用电器，将电能全部转化为内能。
4．【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A．空调与导线是串联的，通过的电流及通电时间相同，导线很粗，电阻很小，由焦耳定律知，当电流和通电时间相同时，电阻小的产生的热量小，导线很粗属于防止电热的危害，A不符合题意；
B．电视机的后盖有许多散热片，属于防止电热的危害，B不符合题意；
C．热水器的发热板利用的是电流的热效应，C符合题意；
D．电脑主机箱里的小风扇是为了散热，属于防止电热的危害，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算。
5．【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A.排风扇工作时，将电能转化为机械能，A符合题意；
BCD.电炉丝、电热孵化器、电饭煲工作时，都把电能转化为内能，利用了电流的热效应，BCD不符合题意。
故答案为：A.
【分析】电流的热效率指电流通过导体产生内能的现象。
6．【答案】B
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解：A、由图可知，右侧的两个电阻并联后与左侧的电阻串联在电路中，根据并联电路的电流特点可知，左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流，在电阻和通电时间相同的情况下，左侧盒中的电流大，产生的热量多，所以左侧U形管中液面的高度差大，A不符合题意；
B、R3发生断路前，左侧的电阻为5Ω，右侧的电阻为 ＝2.5Ω，则电路的总电阻为5Ω+2.5Ω＝7.5Ω；
R3发生断路后，电路中只有R1和R2串联，则总电阻为：5Ω+5Ω＝10Ω；
R3发生断路后，整个电路的总电阻增大了，根据I＝ 可知，电路中的总电流减小了，在电阻、通电时间不变时，电流减小，则产生的热量变少，所以左侧U形管中液面高度差变小，B符合题意；
C、将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内，右侧的电阻为 ＝2.5Ω，左右两侧的电流和通电时间相同，左侧的电阻大于右侧的电阻，则左侧产生的热量多，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，C不符合题意；
D、该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt，来求解，其中I是流过用电器的电流，R是用电器的电阻，t是用电器工作的时间。
7．【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】产生热量之比为
故答案为：A。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算。
8．【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】甲、乙两个电热器通电相同时间产生的热量之比为 ，根据Q=I2Rt有
已知甲、乙两个电热器的电阻之比为 ，则
即通过甲、乙的电流之比为
故答案为：C。
【分析】利用Q=I2Rt，根据电流产生的热量、电阻和时间，可以计算电流的比值。
9．【答案】B
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】由电路图可知，两个电阻串联，通过的电流相同；由焦耳定律可知电阻发热为
通电相同时间后，电阻越大则发热量越大，即R2上的蜡熔化得快；B符合题意。
故答案为：B。
【分析】当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
10．【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】解：∵Q＝I2Rt，
∴电流I＝ ＝ ＝2A；
故答案为：A。
【分析】根据焦耳定律Q＝I2Rt，计算电流的大小。
11．【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】连接处与其他地方为串联，电流相等，由于在相同时间内连接处更容易发热，由 可得连接处电阻更大，
故答案为：C。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，电流一定时，电阻越大，产生的热量就越多。
12．【答案】D
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】线圈为串联关系根据公式 可知，在电流和通电时间相同时，电阻大的产生的热量多，四个容器相同，装的水质量和初温又相等，由图知D容器中的电阻丝电阻最大，水温最高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算，电阻串连，流过他们的电流相同，电阻越大，产生的热量就越大。
13．【答案】D
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】电流通过导体会产生内能，产生的内能多少和电流大小有关，和电阻有关，和通电时间有关，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，则电热毯烧焦，说明产生的热多了，是因为电阻的接头出电阻过大，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】电流产生的热量和电流的平方成正比，和电阻成正比，和通电时间成正比。
14．【答案】B
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】当电阻串联时，根据Q=I2Rt，电阻产生的热量的比等于电阻之比，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】在串联电路中，电流和通电时间相同，电阻丝产生的热量的比值等于电阻之比。
15．【答案】D
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】由题知，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3；A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，A不符合题意；B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，B不符合题意；C、已知R1＝R2＝R3，所以R2、R3并联后的总电阻是 R2＝ R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压，C不符合题意；
D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高，D符合题意。
故答案为：D
【分析】当电阻和时间相同时，电流产生的热量和电流有关。
16．【答案】焦耳
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】根据焦耳定律可知，如果输送电路的电阻为零，在输送电路上消耗的电能为0。
【分析】焦耳定律探究电流产生热量的影响因素。
17．【答案】电阻；转换；少
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】由图知，两电阻的阻值不同，串联于电路中，通过两电阻的电流相等，通过时间相等，故探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。在实验中无法直接测量电流通过导体产生热量，通过U形管内液面高度差的大小来判断电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫做转换法。通电一段时间后，左侧的电阻小于右侧的电阻，通过两电阻的电流相等，由焦耳定律 知，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的少。
【分析】电流和通电时间相等，探究电流产生的热量跟电阻的关系；通过U形管内液面高度差的大小来判断产生热量的多少，是转换法；电阻越大，产生的热量越多。
18．【答案】焦耳；270
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律。将10Ω的电阻丝接在3V的电源上，5min内产生的热量为
【分析】焦耳定律探究电热和电流、电阻和时间的关系，利用电流、电阻和时间，可以计算电热多少。
19．【答案】（1）电流
（2）转换法
（3）甲；越大
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】(1)乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。(2)甲乙两容器内空气温度的变化不能直接测出，而是通过U形管液面高度变化来显示，这是物理研究中的转换法。(3)在电阻和通电时间相同时，甲容器内液面高度差较大，说明甲容器内的电阻产生较多的热量，而甲容器内电阻通过的电流较大，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。
【分析】（1）串联电路中电流处处相等；（2）利用U型管中液面高度变化反应热的多少，利用了转换法；（3）探究电流产生的热量和电流大小的关系，需要时电阻和通电时间相同，电流大小不同，切电流越大产生的热量越多。
20．【答案】（1）电阻
（2）温度计示数的变化量
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】(1)该实验两段电阻丝串联，通过电流、通电时间相同，电阻丝的阻值不同，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。(2)在探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关的实验中，利用转换法，将电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映。
【分析】（1）当电流和通电时间相同时，电流产生的热量和电阻有关；（2）电流产生的热量太高温度计示数表示。
21．【答案】（1）电流和时间；不是
（2）电阻
（3）大；R2被短路(短接)，通过R1的电流变大
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）探究电流产生的热量时，利用电阻串联，可以使电流大小和时间相等，根据图像，U型管一端和密闭的空气盒相连，不是连通器；（2）在电流和通电时间相同时，若U型管中液面高度差不同，说明产生的热量不同，是因为电阻不同，所以电流产生的热量与电阻有关；（3）当在R2的外侧并联电阻时，R1中的电流变大，在相同时间内，产生的热量增加，U型管中的液面升高更大，可能是R2被短路了。
【分析】（1）探究电流产生热量和电阻关系时，保证电流和时间相同；（2）在电流和时间相同时，电流产生的热量和电阻有关；（3）在电流变大时，相同电阻中电流产生的热量变大。
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