18.4 焦耳定律 同步练习(含解析) 2022-2023学年上学期黑龙江省各地九年级物理期末试题选编

18.4 焦耳定律 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末）如图所示，已知电阻、，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．通过与的电流之比为
B．相同时间内与产生的热量之比为
C．与两端的电压之比为
D．与消耗的电功率之比为
2．（2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末）用阻值分别为R1、R2、R3的三根电热丝组成如图所示电路，且R1=R2A．图甲可以探究电流热效应跟电阻的关系
B．图乙可以探究电流的热效应跟电流的关系
C．图丙可以探究电流的热效应跟通电时间的关系
D．图丙可以探究电流的热效应跟电流、电阻的关系
3．（2022秋·黑龙江大庆·九年级期末）如图，是小聪设计的探究“电流热效应与什么因素有关”实物电路，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等初温相同的煤油，电阻丝R1＞R2.下列说法中不正确的是（　　）
A．该装置即可探究电流热效应与电阻的关系，又可探究与电流的关系
B．实验中，采用了电阻丝产生热量多少转换为温度计示数的高低
C．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
D．只需将某一个烧瓶中的煤油换成等质量的水，便可探究煤油和水的吸热能力
4．（2022秋·黑龙江大庆·九年级统考期末）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。通电前，两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则下列说法正确的是（　　）

A．I1=I2，A管中的液面比B管中的液面低
B．I1=I2，A管中的液面比B管中的液面高
C．I1>I2，A管中的液面比B管中的液面低
D．I1>I2，A管中的液面比B管中的液面高
5．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）下列用电器的额定功率都是100W，让它们正常工作10min，产生热量最多的是（　　）
A．电饭煲 B．电风扇 C．洗衣机 D．电视机
6．（2022秋·黑龙江七台河·九年级统考期末）有一只电烙铁（内部可看成电阻丝），如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是（　　）
A．把电阻丝剪去一小段 B．更换一根较粗的电阻丝
C．与电阻丝串联一个电阻 D．与电阻丝并联一个电阻
7．（2022秋·黑龙江大庆·九年级期末）有两根电热丝、，且，若单独用烧开一壶水，所需时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失）（　　）
A．、 B．、 C．、 D．、
二、填空题
8．（2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末）如图所示，电熨斗工作时将电能转化为内能，这种现象叫做电流的 效应；若电熨斗电阻为55Ω，通过的电流为4A，则其工作200s产生的热量为 J。
9．（2022秋·黑龙江双鸭山·九年级统考期末）如图是焦耳定律的实验装置。通电一段时间后，发现 侧容器连接的U形管液面高度差较大，若将R3拆下，R1换成10Ω的电阻，此装置还能探究电流产生的热量与 的关系。
10．（2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末）有三个用电器，其中一个是“220V 60W”的电风扇，一个是“220V 60W”的白炽灯，另一个是“220V 60W”的电热器，都在额定电压下工作相同的时间， 产生的热量最多，三个用电器消耗的电能 。（相同/不同）
11．（2022秋·黑龙江绥化·九年级期末）如图所示，电源电压为4.5V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，R1=10Ω。闭合开关S1、S2，将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为 。通电5min，电阻R1产生的热量为 。只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从1.5V变化到3V，滑动变阻器R2的最大阻值为 Ω。
12．（2022秋·黑龙江绥化·九年级统考期末）如图所示，电吹风热风额定功率1100W，正常工作5分钟消耗电能是 ，其中电热丝电阻48.4Ω，产生的热量为 J，则电动机消耗的电能为 J。
13．（2022秋·黑龙江佳木斯·九年级统考期末）图中电源电压保持不变，灯泡标有"6V，3W字样，当开关s闭合时.灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R= Ω．.通电10s. R产生的热量为 J.
三、实验题
14．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关。他们用的实验器材如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中的液面最初是相平的，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
（1）请用笔画线代替导线，把图甲两个容器内的电阻丝接到电路中；
（2）连接好如图甲所示的电路，闭合开关，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度差大，此实验现象表明，在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多。利用U形管中液面高度差来判断电流产生热量的多少，利用的实验方法是 ；
（3）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个阻值相同的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）。此装置是为了探究电流通过导体产生热量的多少与 的关系。图中R3的作用是 。通电后，R1中的电流I1与R2中的电流I2的定量关系是 ，观察U形管中液面高度的变化，由此可得出的结论是： 。
15．（2022秋·黑龙江绥化·九年级统考期末）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图A所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝（R1（1）甲装置可探究电流产生的热量与 是否有关；
（2）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过 体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“ 法”；
（3）在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球a与c体积变化情况可探究电流产生的热量与 有关；
（4）若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，a、b、c、d四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是 ；
（5）教材上的该实验装置如图B所示（烧瓶与图A中的相同）。比较图A和图B所示的两个实验，你认为较好的是图 装置，理由是： 。
16．（2022秋·黑龙江牡丹江·九年级期末）为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R2 >R 1 。
（1）除了温度计外，还需要的测量工具是 ，实验中煤油吸热的多少是通过来 反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）；
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油具有 的特点；
（3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升的快，由此得出的实验结论是 ；
（4）若要在上面的电路中继续探究电热与电流的关系，你接下来的操作是 ，比较 。
17．（2022秋·黑龙江佳木斯·九年级统考期末）如图是探究电流通过导体此时热的多少跟什么因素有关的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）盒内封闭一定量的空气的优点是 ，在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察 来比较的；
（2）图甲可探究电流产生的热量与 的关系，图乙可探究电流产生的 的关系；
（3）图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是 ；
（4）物理研究方法有很多，本实验运用了两种方法：一是 法；二是转换法；
（5）通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是 。
18．（2022秋·黑龙江鸡西·九年级统考期末）为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：
（1）实验中通过观察U形管中 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫 ；
（2）通电一段时间后，观察到甲图右侧液面较高，由此可得出结论，在 和通电时间相同的的情况下， 越大，产生的热量越多；
（3）乙图中e和d并联，目的是为了是通过c和d的 不同；
（4）通电一段时间，发现乙图中U形管液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是 。
19．（2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末）为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验装置（R甲>R乙，玻璃管内红色液柱液面相同）

（1）电阻丝甲与乙采用串联的连接方式，其目的是 ；
（2）实验后，同学们认为利用该实验装置还可以探究“通电导体产生的热量与电流”的关系。保持电源电压不变，还需要增加的一个器材是 。小红按着方案进行正确操作，收集的证据如下表，能得到的结论是 。
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
液柱上升快慢 很慢 较慢 较快 很快
20．（2022秋·黑龙江黑河·九年级期末）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，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 ；
（2）甲装置可探究， 一定时，电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大；
（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是 ；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与步骤（3）相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在 两个接线柱之间即可。
四、简答题
21．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）在研究电流的热效应时，有个问题值得我们思考：为什么电炉丝热的发红，而导线却不怎么热呢？请你试着解释这个问题。
22．（2022秋·黑龙江双鸭山·九年级统考期末）如图所示，取口香糖锡纸，剪成如图乙的条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间最窄处先开始冒烟起火。
（1）这个实验是演示的是电路什么故障的危害？
（2）请从物理学的角度解释锡纸条的中间部分为什么先起火？
（3）通过该实验，小明对准备购买空调电源线的爸爸提出什么建议？
五、计算题
23．（2022秋·黑龙江鸡西·九年级统考期末）在综合实践活动中，小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示，和均为电热丝，是自动控制开关，可实现低档、高档之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示，求：
（1）低档位工作时，通过电阻的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）前内电路产生的热量。
24．（2022秋·黑龙江牡丹江·九年级期末）如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“2.5V 0.75W”的字样，R1、R2为定值电阻，其中R1＝25Ω，R2＝35Ω，当S1、S2都断开时，小灯泡正常发光。（忽略温度对电阻的影响）
(1)求电源电压；
(2)当S1闭合，S2断开时，求电流表示数的大小；
(3)当S1、S2都闭合时，求整个电路通电210s产生的热量。
25．（2022秋·黑龙江大庆·九年级统考期末）如图所示，电源两端电压U为9V并保持不变，电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A的示数I为1.2A。求：
（1）电流表A1的示数I1及电阻R2的阻值？
（2）通电10s，电流通过电阻R1产生的热量是多少焦耳？
六、综合题
26．（2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末）CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。
（1）开关置于 时，是高温烧煮挡。此时，电热丝R0的阻值多大 ？
（2）当电饭煲在保温时电路中的电流多大 ？
（3）保温10min，电热丝R0产生的热量为多少 ？
参考答案：
1．B
【详解】A．两电阻串联，串联电路各处的电流相等，通过与的电流之比为，故A错误；
BCD．因为
根据，在通电时间和电流相同的条件下，产生的热量与电阻成正比， 相同时间内与产生的热量之比为，故B正确；
根据，在电流不变时，电压与电阻成正比，故与两端的电压之比为，故C错误；
根据，在电流不变时，电功率与电压成正比，与消耗的电功率之比为，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，探究电流通过导体产生的热量与其中一个因素的关系时，应改变该因素，而控制另外两个因素相同；
A、图甲中R1和R2串联，通过的电流相同，通电时间相同，且R1=R2，因此不能探究电流热效应跟电阻的关系，故A错误；
B、图乙中R1和R3串联，通过的电流相同，通电时间相同，且R1CD、图丙中是只有R1的简单电路，通过电流和电阻均不变，通电时间可以通过开关控制，因此可以探究电流的热效应跟通电时间的关系，故C正确，D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．该装置中两电阻丝串联，且电阻丝R1＞R2.，通过两电阻丝的电流相等，通电时间也相同，所以，即可探究电流热效应与电阻的关系；若将其中任一电阻丝作为研究对象，通过变阻可改变电路的电流大小，控制通电时间相同，则又可探究与电流的关系，故A正确，不符合题意；
B．根据转换法，实验中，采用了电阻丝产生热量多少转换为温度计示数的高低，故B正确，不符合题意；
C．电阻丝R1＞R2.，通过两电阻丝的电流相等，通电时间也相同，由Q=I2Rt知道，闭合开关后，装R1 电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快，C正确，不符合题意；
D．因电阻丝R1＞R2.，由Q=I2Rt知道，在相同时间内两电阻丝吸热不同，所以，无法探究煤油和水的吸热能力，D错误，符合题意。
故选D。
4．D
【详解】由图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以
I1>I2
由Q=I2Rt可知，通电时间相同，容器内电阻的阻值相同，所以左侧电阻产生的热量较多；密闭空气吸收热量后，体积可以膨胀。压强变大，左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，A玻璃管液面较高。
故选D。
5．A
【详解】四个电器额定功率一样，正常工作时间相同，由可知它们消耗的电能一样多；电饭煲工作时把电能全部转化为内能，全部用来产生热量；电风扇和洗衣机工作时把电能主要转化为机械能；电视机工作时主要把电能转化为光能与声能；综上可知，电饭煲工作时产生的热量最多，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】AB．电烙铁属于电热器，工作时把电能转化为内能，所以有W=Q=I2Rt，根据欧姆定律，有推导式。因此在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，可以增大电阻的阻值。把电阻丝剪去一小段、更换一根较粗的电阻丝，都是让电阻丝的阻值变小，故AB不符合题意；
CD．由焦耳定律Q=I2Rt可知，可以与电阻丝串联一个电阻，电路总电阻变大，通过电阻丝的电流变小，相等时间内产生的热量减少。若与电阻丝并联一个电阻，由于并联电路各支路独立工作，互不影响，所以对电阻丝产生热量的多少无影响。故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】烧开同一壶水所需热量相同，设为Q吸，不计热损失，单独用R2烧开一壶水时
Q吸＝I2R2t＝
若将这两根电热丝串联接入电路，由串联电阻的规律，电路总电阻
R串＝R1+R2＝3R2+R2＝4R2
由可得，电热丝串联烧开同一壶水所用的时间
若将这两根电热丝并联接入电路，则电路总电阻
R并＝
类似地，电热丝并联在同一电源中烧开同一壶水所用的时间
t并=
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
8． 热
【详解】[1]电熨斗工作时将电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应，即电流通过导体时会产生热量。
[2]工作200s产生的热量为
9． 左 电阻大小
【详解】[1]探究焦耳定律实验中，通过比较U形管液面高度差来反映电阻产生热量的多少，产生的热量越多，U形管液面高度差越大。由图可知，R2与R3并联后与R1串联，根据串、并联电路电流特点可知，通过R1的电流于通过R2的电流，R1和R2电阻相同，根据Q=I2Rt可知，电流通过R1产生的热量多，所以左侧容器连接的U形管液面高度差较大。
[2]若将R3拆下，R1换成10Ω的电阻，则10Ω电阻与R2串联，通过它们的电流相等，电阻不等，所以可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
10． 电热器 相同
【详解】[1][2]已知电风扇、白炽灯和电热器的额定电压和额定功率均相同，因此在额定电压下工作相同的时间，由W＝Pt可知三个用电器消耗的电能相同。由于电风扇和白炽灯均属非纯电阻用电器，电风扇主要将电能转化为机械能和内能，白炽灯主要将电能转化为光能和内能。而电热器属于纯电阻用电器，主要将电能转化为内能；由上述分析可知电热器产生的热量最多。
11． 0.5 120 10
【详解】[1]滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，此时电灯和电阻R1串联，滑动变阻器没有工作。已知电源电压为4.5V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，R1=10Ω。小灯泡的额定电流
小灯泡额定电功率为
[2]通电5min，电阻R1产生的热量为
[3]只闭合开关S1，滑动变阻器R2、小灯泡、电阻R1串联，且R2接入阻值最大。滑动变阻器R2的滑片在最左端时，电压表测灯泡两端的电压；滑到最右端时电压表测灯泡和滑动变阻器的R2的电压之和。滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从1.5V变化到3V。所以滑片在最右端时，当灯泡的电压为1.5V，滑动变阻器R2的电压为1.5V，根据串联电路电压规律可知，电阻R1两端的电压为
此时通过电阻R1的电流为
因为串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流为
由可得滑动变阻器的最大阻值为
12． 0.092 3×105J 3×104J
【详解】[1] 电吹风机吹热风时，5min内消耗的电能
[2]电热丝产生的热量
[3]因为5min电吹风机消耗的电能电动机，所以电动机消耗的电能
13． 20Ω 18J
【详解】当闭合开关S时，灯L正常发光，说明电源电压为U=6V，电流表测的是总电流，则I=0．8A，
由P=UI可知，灯泡中的电流：
IL =P额/U额=3W/6V=0.5A，
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流:
IR=I-IL =0.8A-0.5A=0.3A，
由I=U/R得,电阻:
R=U/IR=6V/0．3A=20Ω；
通电1min电阻R产生的热量：
Q=W=UIRt=6V×0．3A×10s=18J。
14． 右 电阻 转换法 电流大小 分流 I1=2I2 见解析
【详解】（1）[1]电流通过导体时产生热量的多少与电流大小、电阻大小和通电时间有关，从图甲中可知两电阻的阻值不同，根据控制变量法可知此实验研究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系，故应将两电阻丝串联接入电路，与电源、开关、滑动变阻器组成串联电路。如图所示：
（2）[2][3][4]连接好如图甲所示的电路，闭合开关，右侧U形管中液面高度差大，右侧的10Ω的电阻产生的热量较多，右侧电阻的阻值较大，可以得到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。利用U形管中液面高度差来判断电流产生热量的多少，利用的实验方法是转换法。
（3）[5][6]让两个密闭容器中的电阻一样大，在右侧容器的外部，将一个阻值相同的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）。两个5Ω的电阻并联后与一个5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知通过两个容器内电阻的电流大小不同，右侧盒外并联R3的作用是改变通过密闭盒内电阻的电流，起到分流的作用，此装置是为了探究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系。
[7]根据串并联电路的电流特点和欧姆定律可知：通过右侧两电阻的电流相同，且通过右侧两电阻的电流之和等于通过左侧电阻的电流，即
I1＝2I2
[8]由实验现象可知，两个容器内电阻和时间相同，通过左侧容器内电阻的电流较大，左侧密闭容器中的电阻产生的热量大于右侧密闭容器中的电阻产生的热量，由此可得出的结论是：在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
15． 电阻 气球膨胀程度的大小 转换 电流 c、d、b、a B 用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究
【详解】（1）[1]甲装置中R1、R2串联，通过它们的电流相等，通电时间相等，而两电阻丝的阻值不同，可探究电流产生的热量与电阻大小关系。
（2）[2][3]加热过程中气体的温度不断升高，气体压强增大，气球会膨胀起来，因此实验中通过气球膨胀程度的大小来判断产生热量的多少，这里采用了转换法。
（3）[4]甲装置中R1、R2串联，乙装置中R1、R2并联，电源电压不变，则
因此Ic>Ia，甲、乙两图中左边烧瓶内的电阻相同，通过的电流不同，在通电时间相同时，可探究导体产生的热量与电流大小关系。
（4）[5]乙装置中R1、R2并联，电压相等，时间相同时，因R1Qd；甲装置中R1、R2串联，通过R1、R2的电流相同，时间相同时，因R1Qa；由串并联电路的特点可知，甲图中R2的电压小于电源电压，乙图中R2的电压等于电源电压，即U总>U2，b、d对应的电阻都是R2，则根据可知Qd>Qb，所以产生热量的关系为Qc>Qd>Qb>Qa，则气球胀大的程度从大到小的排列顺序是c、d、b、a。
（5）[6][7]因为用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究，所以用图B装置更好一些。
16． 秒表 温度计升高的示数 比热容小 当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越大 可能通过移动滑片来改变电流大小 相同通电时间内甲（或乙）瓶中温度计升高的示数
【详解】（1）[1][2]在探究影响电热的因素实验中，除了温度计外，还需要的测量的物理量是时间，所用的工具是秒表；实验中煤油吸热的多少是通过温度计升高的示数的高低来反映的，这是控制变量法的应用。
（2）[3]为了在短时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不选用水做实验，主要是因为煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化明显。
（3）[4]由图可知，R1、R2串联，控制电流相等，在相同时间内电热的大小与电阻的大小有关，故得出的结论是：当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越大。
（4）[5][6]若要在上面的电路中继续探究电热与电流的关系，应控制电阻和通电时间相同，接下来的操作是移动滑片改变电流大小，比较甲（或乙）瓶中温度计升高的示数。
17． 空气受热容易膨胀，便于实验观察 两个U形管中液面的高度 电阻 热量与电流 使电阻c、d中的电流不相等 控制变量 空气盒气密性不好
【详解】（1）[1][2]在实验中电流做功多少是通过观察气球膨胀程度大小来体现的，因此盒内封闭一定量的空气的优点空气受热容易膨胀，便于实验观察；在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U型管内左右两侧液面高度大小来比较的。
（2）[3]由图甲可知，两个盒中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系。
[4]由图乙可知，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量与电流关系。
（3）[5]因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻后，右侧5Ω的电阻分压较小，由此可知，右侧电阻的电流减小，因此乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变右侧电阻的电流，使电阻c、d中的电流不相等。
（4）[6]本实验运用控制变量法，探究电流产生热量与电流和电阻的关系。
（5）[7]由Q=I2Rt可知，两根电阻丝在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒气密性不好。
18． 液位高度差 转换法 电流 电阻 电流 气密性不好
【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验中利用产生的热量来加热密封盒中的空气，盒内空气受热膨胀推动U形管内液柱移动，通过观察U形管中液面高度差的变化来反映液体温度的变化，这种研究方法叫转换法，即在保证效果相同的前提下，将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
（2）[3][4]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；一段时间后发现右侧玻璃管内液面上升较高，说明由右边容器内电阻放出的热量多，这表明在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
（3）[5]在乙电路其中一个容器的外部，将一个电阻e和这个容器内的电阻d并联，再接入原电路整体与电阻c串联，c和d的电阻相同，根据并联分流可知，通过右边容器内电阻d的电流小于左边容器内电阻c的电流，控制通过c和d的电流不同，通过控制变量法开展实验。
（4）[6]通电一段时间后，由于热胀冷缩，被封的一定量空气体积变大，U形管液面高度要发生变化，但发现乙图中U形管液面高度几乎不变，则说明与此相连的空气盒有可能漏气，实验系统的气密性不好。
19． 控制通过甲、乙两电阻丝电流相同及通电时间相同 停表 在导体电阻相同，通电时间相同时，通过导体电流越大，电流产生热量越多
【详解】（1）[1]在探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”实验中，应控制电流与通电时间相同，改变电阻的大小。由串联电路的电流特点可知，串联电路中电流处处都相等。所以电阻丝甲与乙采用串联的连接方式，其目的是控制通过甲、乙两电阻丝电流相同及通电时间相同。
（2）[2]在探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”实验中，应控制电流与通电时间相同，为了保证时间相同、测量通电时间，故应增加的一个器材是停表。
[3]由表中数据可知，电流越大，液柱上升的越快，说明产生的热量越多。故可得出结论是在导体电阻相同，通电时间相同时，通过导体电流越大，电流产生热量越多。
20． 液面的高度差 电流 电阻 右 使通过电阻R2和R1的电流不等 变小 B、D
【详解】（1）[1]本实验利用了转换法，即将产生热量的多少转化为U形管中液面的高度差。
（2）[2][3]甲装置中，两个阻值不等的电阻串联，说明是在探究电流一定时，电流通过导体产生的热量与电阻的关系，使用了控制变量法。
[4]由焦耳定律可知，在电流大小和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多，故右侧U形管中的液面高度差大。
（3）[5]乙装置要探究电流产生的热量与电阻大小的关系，所以要使通过R1和R2的电流不等，所以电阻R3并联在电阻R2两端的作用是使通过电阻R2和R1的电流不等。
（4）[6]R3断路后，电路中的总阻值变大，由欧姆定律可知，在电压不变时，电路中的电流将减小，再根据焦耳定律可知，在电阻大小和通电时间不变的情况下，产生的热量将减小，所以液面的高度差将变小。
（5）[7]要使得两电阻两端的电压相等，应该将两电阻并联起来，故应该用导线连接在B、D两个接线柱之间。
21．见解析
【详解】因为电阻丝和导线是串联，通过的电流相等，但电阻丝的电阻比导线的电阻大得多，根据Q=I2Rt，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以电阻丝热的发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热。
22．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【详解】（1）锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，这样会造成电源短路，会损坏电源甚至引起火灾，这个实验是演示的是短路的危害。
（2）材料和长度相同时，细的电阻大，所以中间最窄处的电阻较大，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同的条件下，中间最窄处产生的热量多，温度高，达到锡纸的着火点而先起火。
（3）为了减少电源线通电时产生的热量，应选择电阻小的电源线，即购买符合材料标准的较粗、较短的电源线。
23．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由图甲可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，为低温档，由图乙可知，此时电功率为44W，R1的电流为
（2）当开关S1、S2闭合，R1、R2工作，为高温档，由图乙可知，电阻R2的电功率为
R2的阻值为
（3）由图乙，前内电路处于高温档，产生的热量为
答：（1）低档位工作时，通过电阻R1的电流是0.2A；
（2）电阻R2的阻值是100Ω；
（3）前100s内电路消耗的电能是。
24．(1) 13V；(2) 0.37A；(3) 2433.6J
【详解】(1)当S1、S2都断开时，小灯泡L与R2串联，小灯泡正常发光，根据小灯泡L标有“2.5V 0.75W”，电路中的电流：
由可得R2两端的电压
电源的电压等于小灯泡两端电压与R2两端电压之和，
；
(2)当S1闭合，S2断开时，小灯泡L短路，R1断开，只有R2接入电路，由可得电流表示数：
(3)当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，整个电路通电210s产生的热量：
25．（1）0.9A，30Ω；（2）81J
【详解】解：（1）由图可知，R1和R2并联，电流表A1示数即电阻R1的电流，根据欧姆定律可得
根据并联电路电流的特点可知，电阻R2的电流为
I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A
所以，电阻R2的阻值为
（2）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，通电10s，电流通过电阻R1产生的热量
Q1=I12R1t=（0.9A）2×10Ω×10s=81J
答：（1）电流表A1的示数I1为0.9A，电阻R2的阻值为30Ω；
（2）通电10s，电流通过电阻R1产生的热量是81J。
26． 2 44Ω 0.1A 264J
【详解】（1）[1]由图知，当开关S接1时，R0和R串联，电路总电阻等于两电阻之和；当开关S接2时，电路为R0的简单电路；电源电压一定，由可知，S接1时，电路总电阻较大，电饭锅功率较小，为保温挡；S接2时，电路总电阻较小，电饭锅功率较大，为高温烧煮挡。
[2]由题知，高温烧煮挡的功率为1100W，由可得，电热丝R0的阻值为
（2）[3]由题知，保温挡时，电路的总功率为22W，由P＝UI可得，此时电路中电流为
（3）[4]由串联电路的电流特点知，保温挡时通过R0的电流为
I0＝I＝0.1A
所以保温10min，电热丝R0产生的热量为