16.4 科学探究：电流的热效应 专题训练（河北邯郸）（有解析） 2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

沪科版物理九年级全册
16.4 科学探究：电流的热效应
一、基础题
1．下列图中所示的家用电器，利用电流的热效应工作的是（　　）
A．电暖器 B．洗衣机 C．电风扇 D．电视
2．额定电压和额定功率相同的电风扇、电灯、电热水器，接入电路中正常工作相同的时间，比较三个用电器产生的热量（　　）
A．一样多 B．电热水器产生的热量多
C．电灯产生的热量多 D．电风扇产生的热量多
3．如图所示，两电阻的阻值R1＝R2，外加电压U保持不变，当双刀双掷向3、6位置和掷向1、4位置时，两电阻在单位时间里放出的总热量之比为（　　）
A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1
4．下列几种家用电器中不属于电热器的是（　　）
A．电炉 B．电熨斗 C．收音机 D．电烙铁
5．把电阻值不同的两段电热丝串联起来，通电相同时间，流过它们的电流和产生的热量的关系是（　　）
A．电流相等，热量相等 B．电流相等，热量不等
C．电流不等，热量相等 D．电流不等，热量不等
6．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少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，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大。原因是　 　。
7．通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是　 　Ω。
8．如图是探究电流产生热量与电阻关系的电路，R1＝5Ω，R2＝10Ω，闭合开关后，电流表示数为1A，通过电阻R1的功率是　 　w，通过电阻R2的电流在10s内产生的热量是　 　J。
9．一台电动机正常工作时，线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A，这台电动机正常工作10s线圈产生的热量是　 　J，正是由于电流通过导体会发热，所以远距离要采用　 　输送电能。
10．有一只电炉，电阻丝的电阻为R，烧开一壶水需要15min．现在想用10min烧开同一壶水，需要换一个阻值为　 　的电阻丝（不计热损失）。
二、中档题
11．用甲、乙两个电热器分别给两杯条件相同的水加热，加热相同的时间，若用甲加热的那杯水比用乙加热的那杯水先沸腾，则说明（　　）
A．甲的电阻比乙的电阻大 B．甲两端的电压比乙两端的电压大
C．通过甲的电流比通过乙的电流大 D．甲的发热功率比乙的发热功率大
12．下列例子中，能防止电热危害的是（　　）
A．供取暖用的电褥 B．收音机、电视机的机壳上开有许多小孔
C．高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置 D．孵化家禽的电热孵卵器
13．两根阻值均为R的电阻丝，串联后接到电源上，烧开一壶水需时间t1，并联后再接到同一电源上，相同条件下烧开同一壶水需要时间t2，比较和的大小有（　　）
A．t1＝t2/2 B．t1＝2t2 C．t1＝t2/4 D．t1＝4t2
14．通电的灯泡在发光时，灯丝的温度达到2000℃以上，而连接灯泡的导线却没有明显发热，这主要是因为（　　）
A．导线的绝缘皮隔热 B．导线散热比灯丝快
C．导线中的电流小于灯丝中的电流 D．导线的电阻远小于灯丝的电阻
15．在相同时间内，电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多，则下列说法正确的是（　　）
A．甲的电阻一定大于乙的电阻 B．甲两端的电压一定大于乙两端的电压
C．甲中的电流一定大于乙中的电流 D．甲的实际功率一定大于乙的实际功率
16．两阻值为4Ω、4Ω，将它们串联后接在电压恒为6V电源上通电1min，产生的热量为　 　J；若将其并联接到另一电源上每分钟产生的热量与前面相等，则电源电压为　 　V。
17．如图所示是两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系图象。若将两电阻并联在电压为2V的电路中，在1min内电阻RA产生的热量为　 　J．通电的时间相同，RA、RB产生的热量之比QA：QB＝　 　。
18．如图所示为额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝R通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W．送冷风时，选择开关应放在　 　位置 （填“A”、“B”或“C”）．电吹风在额定电压下送热风时，电路消耗的总功率为560W，通电10min电流通过所电动机所做的功是　 　J，电热丝产生的热量是　 　J，电热丝R的阻值为　 　Ω。
19．焦耳定律
（1）电流的热效应：电能转化成　 　能。
（2）焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟　 　的平方成正比，跟导体的电阻成比，跟通电时间成　 　比，公式是Q＝　 　。
（3）利用电热的例子有　 　、　 　、　 　、　 　等；防止电热的例子有：线路板中用　 　或　 　做导线，输电线常采用　 　或　 　作为心线。
20．因为忙于中考复习，小丽已经很长时间没有打开过自己的电脑了，进入潮湿的夏季后，爸爸建议小丽定期给电脑通一会儿电。这样做的道理是利用　 　，利用电热来　 　。
三、拔高题
21．下列选项中，利用电流的热效应工作的家用电器是（　　）
A．油烟机 B．电热毯 C．洗衣机 D．电风扇
22．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
23．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．计算器 B．电热水壶 C．收音机 D．电冰箱
24．如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（　　）
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关
A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正确
25．下列电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电风扇 B．电暖气 C．电视机 D．电磁继电器
26．如图所示是探究“通电时间相同时，电流产生的热量跟　 　关系”的装置，两个相同容器内密封着质量　 　（填“相同”或“不相同”）的空气，实验通过比较两个U形管的　 　来反映电流产生热量的多少。
27．如图的实验装置探究的是电流通过导体时产生热量的多少与　 　的关系。通电一段时间后，左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为　 　。
28．22岁的中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，这是一百多年来对物质超导零电阻特性的又一重大发现。若未来实现石墨烯超导输电，根据　 　定律推断输电线路可实现电能零耗损。
29．一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应　 　（选填“串”或“并”）联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是　 　J。
30．在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是　 　。如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为　 　。
31．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管　 　（选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和　 　相同的情况下，导体产生的热量与　 　大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察　 　的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是　 　。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
（4）由图乙所示，电流表的示数为　 　A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是　 　J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是　 　。
32．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中R1＞R2
实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系
（1）请按照图中的电路图将对应实物图连接完整；
（2）电路中电阻丝的连接方式是为了控制　 　；电阻丝放出热量的多少，通过　 　来进行判断；
（3）闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了△t1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2，那么△t1　 　△t2（选填“大于”，“等于”或“小于“）。
实验二：探究电流产生的热量与电流的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1（或R2）加热的煤油，温度升高量△t1’（或△t2’）　 　2△t1（或2△t2）（选填“大于”，“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流　 　正比例关系。
（5）你认为做这个实验产生误差的主要原因是　 　。
33．如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。
（1）实验中通过观察　 　的变化来比较导体所产生热量的多少；这运用了　 　（填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想；
（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的　 　不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；
（3）在乙装置中，C、D透明容器中产生热量较多的是　 　容器。
34．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系，通电一段时间，　 　（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多；
（2）通过观察乙图中的实验现象，可知　 　（选填“c”或“d”）容器中电阻丝的阻值大。
35．用图示装置探究“影响电热的因素”，A、B、C为三根相同的电阻丝。以A、B为研究对象，该实验探究的是在　 　不变时电热与　 　的关系；若将C也置于右侧容器中，这时B、C并联后可等效为一根电阻丝，那么，该装置还可探究在　 　不变时电热与　 　的关系。（填“电流”或“电阻”）
36．小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如图所示，额定电压为220V，电饭锅有加热和保温两档，“加热”时额定功率为550W，发热电阻R1和R2阻值不随温度变化，电阻R1在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为1：400．求：
（1）正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是多少？
（2）正常“加热”状态，通电10min产生的热量是多少？
（3）R2的阻值是多少？
37．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1＝88Ω，R2＝22Ω。
（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡；
（2）求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量；
（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。
38．如图是一电动机提升物体的示意图，电源电压为120伏。电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安培，（g取10牛/千克）
（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。
（2）求电动机线圈阻值。
（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况
下电动机容易烧坏？
39．火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的，R1为242Ω，R2为60.5Ω．（忽略温度对电阻的影响）
（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？
（2）R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？
（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/（kW h）]
40．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω．当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A．求：
（1）通电10s电阻丝R1产生的热量；
（2）电源两端的电压。
答案
1．【解答】A、电暖器主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意；
B、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不合题意；
C、电风扇工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C不合题意；
D、电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，故D不合题意。
故选：A。
2．【解答】三个电器功率一样，即它们消耗的电能一样。电风扇主要是把电能转化为机械能，白灯主要是把电能转化为内能和光能，只有电热水器将电能全部转化为内能。
因此，三个用电器中电热水器产生的热量最多。
故选：B。
3．【解答】两电阻的阻值R1＝R2，当双刀双掷向3、6位置时两电阻并联，
∵＝+，R1＝R2，
∴R并＝，
当双刀双掷向1、4位置时，两电阻串联，
∵R串＝R1+R2，R1＝R2，
∴R串＝2R1，
∵Q＝I2Rt，I＝
∴Q＝，
＝＝＝＝。
故选：D。
4．【解答】电炉、电熨斗、电烙铁工作时把电能完全转化为内能，它们都是电热器；收音机工作时只要把电能转化为声能，它不是电热器。
故选：C。
5．【解答】因为串联电路处处电流相等，因此通过它们的电流相等；
由Q＝I2Rt可得，电流相同的情况下，电阻越大，则发热越多；故通过它们产生的热量不等。
故选：B。
6．【解答】U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的，右侧U形管中液面高度差比左侧的大，说明右侧容器中电阻丝放出的热量多；
两容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，右侧容器中电阻丝放出的热量多，又由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧容器中电阻比左侧容器中电阻大。
故答案为：右侧容器中电阻比左侧容器中电阻大。
7．【解答】由Q＝I2Rt可得，电阻丝的阻值：
R＝＝＝110Ω。故答案为：110。
8．【解答】由图可知两电阻串联，电流测电路中电流，
串联电路中电流处处相等，由此可知：
I1＝I2＝1A，
所以R1的功率：
P＝I2R1＝（1A）2×5Ω＝5W；
通过电阻R2的电流在10s内产生的热量：
Q2＝I2R2t＝（1A）2×10Ω×10s＝100J。
故答案为：5；100。
9．【解答】（1）线圈10s内产生的热量：
Q＝I2Rt＝（10A）2×2Ω×10s＝2000J
（2）在输送电功率不变的情况下，电压越高，线路中的电流越小，由焦耳定律可知，高压输电能减少线路上电能的损失。
故答案为：2000；高压。
10．【解答】烧开一壶水需要15min．现在想用10min烧开同一壶水，所用时间减少，根据P＝可知，P增大；
用一个电阻烧水时消耗的总电能为：W＝t，当换一个电阻后，电阻Rx，要使烧开同一壶水，则做功一样，
则t1＝t2，t1＝15min＝900s，t2＝10min＝600s．则Rx＝R。故答案为：R。
11．【解答】（1）用不同加热器两杯条件相同的水加热，用甲加热的那杯水比用乙加热的那杯水先沸腾，说明相同时间内，甲加热器放出的热量比乙加热器放出的热量多，但不能说明甲的电阻比乙的电阻大、甲两端的电压比乙两端的电压大以及通过甲的电流比通过乙的电流大，故ABC错误。
（2）由P＝＝可知，相同时间内甲加热器比乙加热器做功多，甲加热器做功快，即甲的发热功率比乙的发热功率大；故D正确；故选：D。
12．【解答】电褥子、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置、孵化家禽的电热孵卵器都是利用电热来为人类服务，故A、C、D错误。
收音机、电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉。故B正确。
故选：B。
13．【解答】两根阻值均为R的电阻丝，串联后的等效电阻是并联后的等效电阻的4倍，烧开同一壶水需要的热量是相同的，电源电压相同，由Q═t可知，t1＝4t2。故选：D。
14．【解答】因为灯与导线串联，所以通过的电流相等、通电时间相等，
根据Q＝I2Rt，导线的电阻远小于灯丝的电阻，即R灯丝＞R导线，
所以电流在灯丝上产生的热量比导线上产生的热量多，产生灯丝的温度达到2000℃、而与灯丝相连的导线却不那么热的现象。所以ABC错误，D正确。
故选：D。
15．【解答】AC．由Q＝I2Rt可知，只知道时间和热量的关系，不确定电流和电阻，因此无法比较电流或电阻的关系，故AC错误；
B．由Q＝t可知，只知道时间和热量的关系，不确定电压和电阻，因此无法比较电压的关系，故B错误；
D．由Q＝W＝Pt可知，时间一定时，放出热量多的功率大，故D正确。
故选：D。
16．【解答】（1）两电阻串联，则串联的总电阻R1＝4Ω+4Ω＝8Ω，t＝1min＝60s，
电路中电流：
I1＝＝＝0.75A，
通电1min产生的热量：
Q1＝（I1）2R1t＝（0.75A）2×8Ω×60s＝270J；
（2）两电阻并联，并联的总电阻R2＝×4Ω＝2Ω，t＝1min＝60s，
由题意可知，通电1min产生的热量Q2＝Q1＝270J，
由Q＝W＝得电源电压：
U2＝＝＝3V。
故答案为：270；3。
17．【解答】两电阻并联在2V电路中时，UA＝UB＝U＝2V，由图象可知，此时通过两定值电阻的电流：
IA＝0.4A，IB＝0.2A，
所以1min内电阻RA产生的热量：
QA＝UIAt＝2V×0.4A×60s＝48J；
通电的时间相同，RA、RB产生的热量之比：
＝＝＝＝。
故答案为：48；2：1。
18．【解答】开关放在B位置，电动机接入电路，电热丝断路，送冷风；
通电10min电流通过电动机做功W1＝P冷t＝120W×10×60s＝7.2×104J；
电热丝发热功率为P2＝P﹣P1＝560W﹣120W＝440W，
电热丝产生的热量是：Q＝W2＝P2t＝440W×10×60s＝2.64×105J；
由P＝可得，电热丝的电阻值为：R＝＝＝121Ω。
故答案为：B；7.2×104；2.64×105；121。
19．【解答】（1）电流通过导体时向外放出热量，将电能转化为内能；
（2）焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成比，跟通电时间成正比；公式Q＝I2Rt；
（3）利用电热的例子有电饭锅、电热水器、电熨斗、电热孵化器等；
防止电热的例子有：线路板中用铜箔或银箔来做导线，输电线常采用铝线或铜线作为芯线来减小电阻，防止电热带来的危害。
故答案为：（1）内；（2）电流；正；I2Rt；（3）电饭锅；电热水器；电熨斗；电热孵化器；铜箔；银箔；铝线；铜线。
20．【解答】在潮湿的夏季，长时间不用的电脑主机元件会附着上水汽，容易腐蚀损害电子元件，同时容易引起漏电、电线短路等事故。而根据焦耳定律可知，给电脑通电后，电脑元件会发热，同时也会使附着在电子元件上的水汽温度升高，蒸发加快，使电子元件变得干燥；因此，给电脑通电可以较快的去除电脑主机元件上附着的水汽，延长电脑使用寿命。这是利用电流的热效应来驱潮。故答案为：电流的热效应；驱潮。
21．【解答】A、油烟机工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故A错误；
B、电热毯工作时，主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故B正确；
C、洗衣机工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故C错误；
D、电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D错误。
故选：B。
22．【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，故A错误；
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，故B错误；
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，故C错误；
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，故D正确。
故选：D。
23．【解答】A、计算器工作时主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故A错误。
B、电热水壶工作时主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B正确。
C、计算器工作时主要是把电能转化为声能，不是利用电流的热效应工作的，故C错误。
C、电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的磁效应工作的，故D错误。
故选：B。
24．【解答】①由图知，小灯泡和电炉丝是并联的，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路电流越大，干路导线产生的热量越多，达到一定程度，会引起熔丝熔断，甚至引发安全事故。故①正确；
②串联电路电流处处相等，熔丝和铜丝是串联在干路中的，所以通过熔丝的电流等于通过铜丝的电流。故②错误；
③已知熔丝电阻大于铜丝，通过的电流相同，由焦耳定律Q＝I2Rt知，在相同时间，熔丝产生的热量多。故③正确；
④并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，随着支路开关依次闭合，干路电流逐渐增大，熔丝最终熔断，说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关。故④正确。故选：B。
25．【解答】A、电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；
B、电暖气工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故B符合题意；
C、电视机主要是把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D、电磁继电器主要利用了电流的磁效应工作的，故D不符合题意。
故选：B。
26．【解答】由图知，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，所以探究的是电流产生热量跟电流关系；
该实验采用控制变量法，控制两个容器中的空气质量相同，吸收不同的热量后，空气的膨胀程度不同，故通过比较两个U型管的液面高度差来判断产生热量的多少。
故答案为：电流；相同；液面高度差。
27．【解答】（1）实验装置中，一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和通过左边电阻的电流相等，即I右＝I左；两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左边容器中通过电阻的电流的一半，即这是研究电流产生的热量与电流的关系；
（2）右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，左侧的电流是右侧电流的2倍，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，左侧电阻产生热量是右侧电阻产生热量的4倍，即左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4：1。
故答案为：电流；4：1。
28．【解答】当导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种特性称超导性。由于超导体的电阻为零，根据Q＝I2Rt知，产生的热量为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源。
故答案为：焦耳。
29．【解答】由题知，电源电压大于灯泡的额定电压，
所以，为使该灯泡正常发光，应串联一个电阻分压，
由串联电路的电压特点可得，
灯泡正常发光时串联电阻R两端电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝IL＝＝＝0.5A，
由I＝可得，串联电阻的阻值：
R＝＝＝12Ω；
该电阻通电20s所产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×12Ω×20s＝60J。故答案为：串；60。
30．【解答】由公式Q＝I2Rt知，要探究电流热效应与电流的关系，需要控制的条件是电阻和通电时间，改变的是电流大小；
由图知，R1、R2串联，所以I1＝I2，t1＝t2，
由公式Q＝I2Rt知通电10s电流通过R1、R2产生热量之比：
＝＝＝＝。
故答案为：电阻和通电时间；1：2。
31．【解答】（1）由图知，U形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，所以属于连通器；
（2）由图知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系；
（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。采用的是转换法；
A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；
B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；
C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
D、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用的是转换法。故选BD；
（4）由图知，电流表选择的是～3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；
右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×10s＝200J；
（5）由Q＝I2Rt可知，电阻丝R1和R2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有可能漏气，也可能是对应的容器内的电热丝短路。
故答案为：（1）属于；（2）电流；电阻；（3）U形管液面高度；BD；（4）2；200；
（5）透明容器密闭性不好（透明容器漏气、对应电阻丝短路）。
32．【解答】（1）根据左图，将两电阻丝串联，变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示：
（2）电路中电阻丝的连接方式是为了控制电流相等；根据转换法，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计的示数变化来进行判断的；
（3）闭合开关，因电流和通电时间相同，R1＞R2，根据Q＝I2Rt可知，经过一定时间，R1产生的热量多，
根据△t＝可知△t1大于△t2；
实验二：探究电流产生的热量与电流的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，电阻丝产生的热量是原来的4倍；
根据△t＝可知，用电阻丝R1（或R2）加热的煤油，温度升高量△t1’（或△t2’） 大于2△t1（或2△t2），该实验说明电流产生的热量与电流不成正比例关系。
（5）这个实验产生误差的主要原因是：两温度计的准确性是否一致。
故答案为：（1）如上图所示；（2）电流相等；温度计的示数变化；（3）大于；（4）大于；不成；（5）两温度计的准确性是否一致。
33．【解答】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电阻丝对容器中的空气加热时，空气温度升高体积膨胀，引起U型管中液柱高度的变化，所以通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；
（2）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；
（3）图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，容器内的电阻值都是5Ω，通电一段时间，由Q＝I2Rt知，C容器中电流产生的热量多。
故答案为：（1）液面高度差；转换法；（2）电流；（3）C。
34．【解答】（1）图甲装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，通电一段时间，由Q＝I2Rt知，a容器中电流产生的热量多；
（2）乙图中，右侧U型管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多。
故答案为：（1）电流；a；（2）d。
35．【解答】（1）由图知，电阻丝B、C并联后与A串联，根据并联电路的电流特点可知，通过A的电流与通过B、C的电流之和相同，所以通过A的电流大于通过B的电流，已知容器内A、B的电阻相同，在通电时间相同时，该实验探究的是电流产生热量与电流大小的关系；
（2）若将C也置于右侧容器中，这时B、C并联后可等效为一根电阻丝（等效电阻为5Ω），其等效电阻是A电阻丝的一半，此时通过A的电流与通过右侧“一根”电阻丝的电流相同，所以探究的是：电流相同时，相同时间内电流产生热量与电阻大小的关系。
故答案为：电阻；电流；电流；电阻。
36．【解答】（1）加热时的电流为：I＝＝＝2.5A；
（2）通电10min产生的热量是W＝Pt＝550W×600s＝330000J；
（3）由I＝得R1的电阻为：R1＝＝＝88Ω；
当开关S断开时，电路中电阻R1和R2串联，电路的电阻最大，根据P＝可知，此时为保温状态，
在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：400。
即I保2R1：I煮2R1＝1：400；
I保：I煮＝1：20：
即：＝1：20；
所以R2＝1672Ω。
答：（1）正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是2.5A；（2）正常“加热”状态，通电10min产生的热量是330000J；（3）R2的阻值是1672Ω。
37．【解答】（1）由图知，当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，R1和R2并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，电源电压不变，由P＝可知，此时总功率最大，热水器处于高温档；
（2）当断开S1，并将S2拨至位置b时，R1和R2串联接入电路，由P＝可知，此时总功率最小，热水器处于低温档；
此时热水器正常工作5min内电热丝产生的热量：
Q＝t＝×5×60s＝1.32×105J；
（3）只闭合开关S1时，电路为R1的基本电路，热水器处于中温档；
此时电路的功率：P中＝＝＝550W；
答：（1）当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，热水器处于高温档；
（2）低温档正常工作5min内电热丝产生的热量为1.32×105J；
（3）中温档正常工作时热水器的功率为550W。
38．【解答】（1）由题意可知电动机1s消耗的电能：W＝UIt＝120V×5A×1s＝600J，
消耗电能转化成的机械能对物体做功，所以转化成的机械能：W机＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.9m＝450J，
所以转化成的内能，即产生电热：Q＝W﹣W机＝600J﹣450J＝150J；
（2）由Q＝I2Rt可得，电动机线圈阻值：
R＝＝＝6Ω；
（3）电动机被卡住时，电动机可看成是纯电阻电路，通过电动机的电流过大，将电能全部转化为内能，所以电动机温度过高，所以容易烧坏。
答：（1）该电动机工作1秒钟所产生的电热为150J。
（2）电动机线圈阻值为6Ω。
（3）电动机被卡住时，电动机可看成是纯电阻电路，通过电动机的电流过大，将电能全部转化为内能，所以电动机温度过高，所以容易烧坏。
39．【解答】（1）当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，R2、R3串联，电路电阻最大，根据P＝可知，电功率最小，火锅处于低温档；
当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，R3被短路，电路为R2的简单电路，电路电阻较大，根据P＝可知，电功率较大，火锅处于中温档；
当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联，电路电阻最小，根据P＝可知，电功率最大，火锅处于高温档。
（2）高温档时的电功率：P高＝P1+P2＝+＝+＝1000W，
由题意知，低温档功率为高温档功率的，即：P低＝P高＝×1000W＝200W，
由P＝可得，低温档时电路总电阻：
R＝＝＝242Ω，
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，
所以，R3的阻值：R3＝R﹣R2＝242Ω﹣60.5Ω＝181.5Ω。
电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量：
Q＝W＝P低t＝200W×60s＝1.2×104J。
（3）电能表的表盘转了81转，电火锅消耗的电能：
W′＝＝0.027kW h＝9.72×104J，
则电火锅的功率：P′＝＝＝810W，
因为电火锅的实际功率P′＜P高，所以，此时电火锅不正常工作。
答：（1）当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，火锅处于低温档；
（2）R3的阻值是181.5欧姆；电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是1.2×104J焦耳；
（3）此时电火锅不正常工作。
40．【解答】（1）通电10s电阻丝R1产生的热量：
Q＝I2R1t＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J。
（2）由I＝得，R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.4A×10Ω＝4V，
根据串联电路电压规律可知，电源电压：
U＝U1+U2＝4V+2V＝6V。
答：（1）通电10s电阻丝R1产生的热量为16J；（2）电源两端的电压为6V。