物理沪科版九年级 第16章第四节 科学探究：电流的热效应 同步习题（含答案）

第四节 科学探究：电流的热效应
一、单选题
1.???如图是探究“电流通过导体时产生的热跟什么因素”有关的实验装置，两个透明的容器中密封着等质量的空气。关于这一实验，下列说法正确的是（　　）
A.?该实验装置探究的是电流产生的热与电阻的关系
B.?该装置用U形管中液体热胀冷缩来反应电阻放热的多少
C.?若容器外电阻断路，则相同时间内，与没断比，左侧U形管中液面高度差小
D.?若将左侧容器中电阻换成10Ω电阻后，可探究电流产生的热与电阻的关系
???如图甲是在新冠肺炎疫情期间提供给老年人使用的充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，该充电式暖宝宝可以通过S1、S2、S3，三个开关的断开与闭合实现三个挡位（高温、中温、低温）的变化，只闭合S2时，该档对应功率为22W；只闭合S1时，该档对应功率为44W，则以下说法正确的是（　　）
A.?只闭台S1时为高温挡????????????????????????????????????????
B.?R1和R2阻值之比为1：2????????????????????????????????????????
C.?低温挡和高温挡的功率之比为1：4????????????????????????????????????????
D.?以中温挡发热100s产生的热量为2200J
3.???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可以反映密闭空气温度的变化，下列做法中也用到类似方法的是（　　）
A.?在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时，保持电阻不变来研究电流和电压的关系
B.?将发声的音叉靠近乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动
C.?两个电阻并联时，可用并联的总电阻来代替两个电阻
D.?通过改变电阻丝长度来判断相同粗细的同种电阻丝其电阻大小与长度的关系
4.???如图所示的用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（　　）
A.?
电视机?????????????????????????
B.?
电脑音箱?????????????????????????
C.?
电热杯?????????????????????????
D.?
空气净化器
5.???如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置。两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。关于这个实验的做法和说法中正确的是（　　）
A.?用温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少的方法，用的是控制变量法
B.?两根电阻丝采用如图所示中的连接方式的目的是控制电压相同
C.?在通电时间相同时，两瓶中煤油吸收的热量相同
D.?实验中用的是煤油而不是水，主要是因为煤油是绝缘体，且在相同的条件下煤油的温度变化明显
6.???下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是（　　）
A.?电饭锅?????????????????????????
B.?电冰箱?????????????????????????
C.?电视机?????????????????????????
D.?电风扇
二、多选题
1.???探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。如图甲和乙所示，两个透明容器中密闭着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来，连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。则（　　）
A.?在图甲中，通过两电热丝的电流不相等，是探究通过导体产生的热量与通过导体电阻的关系
B.?在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与导体电流的关系
C.?在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的高度来比较各容器中电热丝产生热量的多少的
D.?英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟的电阻二次方成正比，跟导体的电流成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
???家用电饭煲有加热和保温两个档位，其简化电路如图所示。电饭煲的加热功率为800W，保温功率为200W（忽略温度对电阻的影响）。下列判断正确的是（　　）
A.?S接1时，电饭煲处于保温状态
B.?电阻R2的阻值为181.5Ω
C.?S接2时，R1和R2消耗的功率之比为4：3
D.?若实际电压为200V，电饭煲在保温状态下工作1210s，电流产生的热量为2×105J
???如图1所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中，电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图象如图2所示，下列说法正确的是（　　）
A.?定值电阻R1的电阻是20Ω????????????????????????????????????????
B.?滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω????????????????????????????????????????
C.?当滑片移到a端时，10s内电流通过R1产生的热量是36J????????????????????????????????????????
D.?当电路中的电流为0.25A时，滑片P恰好移至ab的中点
4.???如图是某同学研究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲、乙、丙为三只规格相同的烧瓶，其中装有质量、初温都相同的煤油，烧瓶中电阻丝的阻值R甲=R乙＜R丙．下列说法正确的是（　　）
A.?烧瓶内装的煤油是导体，才能导电
B.?用温度计升高的温度来反映导体产生热量的多少，这种方法是控制变量法
C.?只闭合开关S1，该实验电路可探究导体产生的热量与电流的关系
D.?同时闭合S和S1，通电一段时间以后，丙瓶内煤油的温度升的最高
三、填空题
1.???某电热水器有高、中、低温三档，其内部电路结构如图所示，电热丝R1=55Ω，电热丝R2=220Ω．电热水器处于中温档工作100s，产生的热量是______J；家庭电路中的用电器使用时，若导线相互连接处接触不良，易造成该处电阻变大，由焦耳定律可知此时产生的热量______（选靖“变大”“变小”或“不变”）。
???如图是“探究电热与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在质量和初温均相同的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过______反映出来的；采用这种连接方式的目的是______。
3.???某导体电阻是10Ω，当通过它的电流为2A时，1min内产生的热量是______J，当通过它的电流增大一倍时，在相同的时间内产生的热量是原来的______倍。
4.???有一个玩具电风扇线圈电阻为2Ω，接在电压为3V不变的电源上，转动时通过线圈的电流为0.2A，则电风扇转动时，每分钟线圈产生的热量是______J。
5.???一台标有“5V 2.5W”的带有USB接口的小电风扇，线圈电阻为1Ω，正常工作1min，消耗的电能是______J，产生的热量是______J．工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘，这属于______现象。
四、实验探究题
1.???（1）如图1甲电流表读数为______；如图1乙图电压表的读数为______；如图1丙图电能表的读数为______。
（2）如图2是探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关的实验装置，将四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内有空气，如图2乙中在盒外用5Ω电阻与盒内电阻并联。
①在实验中U形管液面高度差越大，说明______；
②如图2甲可控究电流产生的热量与______的关系。
③若图2乙中盒外连接的5Ω电阻更换为10Ω的电阻，______（选填“仍能”或“不能“）达到更换前的实验目的。
???在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（本题中，三个烧瓶中的均装有质量相等的煤油）。
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较______，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。
（2）小明先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小。重复上述操作，获得第二组数据（见表）。
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出：电阻和通电时间相等时，电流______，其产生的热量______。
（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中______（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______（选填“串联”或“并联”）。采用这种连接方式的目的是______。
（4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中______（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶______，（选填“串联”、“并联”或“串联、并联均可”）。并将其中一烧瓶中的煤油换成______。水和煤油吸热的多少是通过______（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
???在“探究影响电流热效应的因素”的实验中，小明用如图所示装置进行实验，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，瓶内装有质量相等的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5Ω和10Ω，A、B是相同的温度计，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线。
（1）小明选用煤油而不用水，主要是考虑到煤油的______比水的小，实验现象更明显；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片在某位置，通电后观察到B温度计的示数比A温度计的示数升高得快。由此可得出的结论是______；
（3）为了探究电流产生的热量与电流的关系，小明准备将甲、乙两烧瓶中的电阻丝并联，通电相同时间后比较两支温度计升高的温度得出结论。小明的设想______（选填“可行”或“不可行”）。
（4）完成以上探究后，小明将乙烧瓶内的煤油换成等质量的水，闭合开关，通电一段时间后，发现温度计A升高的示数大于温度计B升高的示数。根据这一现象，结合（2）中得到的结论，______（选填“能”或“不能”）确定水的比热容比煤油的比热容大，理由是______。
第四节 科学探究：电流的热效应
【单选题答案】
1.??C???????2.??C???????3.??B???????4.??C???????5.??D???????
6.??A???????
【解析】
1.??
解：
A、根据控制变量法可知，探究电流产生的热量与电阻关系时，需要控制电流、通电时间相同，电阻不同，而图中的两个电阻都是相同的，故无法完成探究，故A错误；
B、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，不是利用液体的热胀冷缩，故B错误；
C、容器外电阻发生断路前，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；
容器外电阻发生断路后，电路中只有两个电阻串联，则总电阻为：5Ω+5Ω=10Ω；
容器外电阻发生断路后，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，故C正确；
D、探究电流产生的热量与电阻关系时，需要控制电流、通电时间相同，电阻不同，若将左侧容器中电阻换成10Ω电阻后，根据并联电路电流的特点可知，此时通过两个电阻的电流是不同的，不能探究电流产生的热与电阻的关系，故D错误。
故选：C。
（1）（4）探究电流产生的热量与电阻关系时，需要控制电流、通电时间相同，电阻不同；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（3）比较容器外电阻断路前后电路总电阻的变化，根据欧姆定律判定电流的变化，从而判定出产生热量的变化.
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。
2.??
解：
A．只闭合开关S2时R1与R2串联，只闭合S1时电路为R1的简单电路，当同时闭合S1、S3时R1与R2并联，
因并联电路的总电阻小于任何一个分电阻、串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，
由P=UI=可知，同时闭合S1、S3时，电路的总电阻最小，总功率最大为高温挡，
只闭合开关S2时，电路的总电阻最大，总功率最小为低温挡，
只闭合S1时为中温挡，故A错误；
B．只闭合S1时，电路为R1的简单电路，该挡对应功率为44W，
由P=UI=可得，R1==1100Ω，
只闭合S2时，R1与R2串联，该档对应功率为22W，
此时电路中的总电阻：
R==2200Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2=R-R1=2200Ω-1100Ω=1100Ω，
则R1：R2=1100Ω：1100Ω=1：1，故B错误；
C．当同时闭合S1、S3时，R1与R2并联，此时为高温挡，
因并联电路中总电阻等于各分电阻倒数之和，
所以，电路的总电阻：
R′==550Ω，
则高温挡的功率：
P高==88W，
低温挡和高温挡的功率之比：
P低：P高=22W：88W=1：4，故C正确；
D．以中温挡发热100s产生的热量：
Q=W=P中t=44W×100s=4400J，故D错误。
故选：C。
（1）分别开关闭合、断开时电路的连接的方式，根据电阻的串联和并联比较总电阻的大小关系，利用P=UI=判断电源的电压一定时电路的总功率关系，然后判断对应的状态；
（2）只闭合S1时，电路为R1的简单电路，根据题意得出该挡对应的功率，根据P=UI=求出R1的阻值；只闭合S2时，R1与R2串联，根据题意得出该档对应的功率，根据P=UI=求出此时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值，然后求出两电阻的阻值之比；
（3）当同时闭合S1、S3时，R1与R2并联，此时为高温挡，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P=UI=求出高温挡的功率，然后求出低温挡和高温挡的功率之比；
（4）根据Q=W=Pt求出以中温挡发热100s产生的热量。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式、电热公式的综合应用，分清充电式暖宝宝不同挡位时电路的连接方式是关键。
3.??
解：A、在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时，需要控制电阻不变来研究电流和电压的关系，这里是用的控制变量法，故A错误；
B、将发声的音叉靠近乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动，即将音叉的振动转化为乒乓球的跳动，即转换法，故B正确；
C、两个电阻并联时，可用并联的总电阻来代替两个电阻，即等效替代法，故C错误；
D、通过改变电阻丝长度来判断相同粗细的同种电阻丝其电阻大小与长度的关系，采用的是控制变量法，故D错误。
故选：B。
电流产生热量的多少是不易观察的，所以通过U形管中液面高度变化显示，采用的是转换法，故对下面的选项逐个分析，判断出对应的方法即可。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，并能准确的区分各个实验中是否使用是解决该题的关键。
4.??
解：A、电视机工作时主要是电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故A不符合题意；
B、电脑音箱工作时主要是电能转化为声能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意；
C、电热杯工作时，电能转化为内能，是利用电流的热效应，故C符合题意；
D、空气净化器的主要部件是电动机，其工作时主要是电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。
故选：C。
电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时，电能转化为内能。
利用电流的热效应工作的家用电器工作时，都是电能转化为内能，这是判断的关键。
5.??
解：A、用温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少的方法，这种方法是转换法。故A不符合题意。
B、两根电阻丝串联在电路中，控制电流和通电时间相同，改变电阻大小，探究电流产生热量跟电阻大小的关系。故B不符合题意。
C、在通电时间和电流相同相同时，电阻越大，电流产生的热量越多，所以两个烧瓶内煤油吸收热量不同。故C不符合题意。
D、实验中用的是煤油而不是水，主要是因为煤油是绝缘体，并且煤油的比热小于水的比热容，相同条件下，煤油比水温度变化量大，实验更明显。故D符合题意。
故选：D。
（1）电流产生的热量用质量相同的煤油温度变化量来反映，这种方法是转换法。
（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时控制电流和通电时间不变；探究电流产生热量跟电流关系时控制电阻和通电时间不变；探究电流产生热量跟通电时间的关系，控制电阻和电流不变。
掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。
6.??
解：
A、电饭锅工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意；
B、电冰箱工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故B不合题意；
C、电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故C不合题意；
D、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故D不合题意。
故选：A。
当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应，明确各用电器使用时的能量转化可做出判断。
主要考查电流的热效应的应用，以及各用电器能量转化的判断。体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念。
【多选题答案】
1.??BC???????2.??BD???????3.??BC???????4.??CD???????
【解析】
1.??
解：
A、在图甲中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同；故该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系，故A错误；
B、在图乙中，电阻和通电时间是相同的，而通过它们的电流大小不同，故探究导体产生的热量与通过导体的电流的关系，故B正确；
C、电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察，电热丝产生的热量被容器内空气吸收，各个容器内空气的温度变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；故C正确；
D、英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为Q=I2Rt，故D错误。
故选：BC。
（1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（2）探究电流产生热量跟电流关系时，控制电流和通电时间不变；
（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，这种研究方法叫转换法；
（4）根据焦耳定律内容分析。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握。
2.??
解：
A、由电路图可知，开关与触点1连通时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电源的电压一定时，由P=UI=可知，此时电路的总功率最大，电热水器处于加热状态；开关与触点2连通时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电热水器处于保温状态；故A错误；
B、开关与触点1连通时，电路为R1的简单电路，电热水器处于加热状态，
由P=UI=可得，R1的阻值：R1==60.5Ω，
开关与触点2连通时，R1与R2串联，电热水器处于保温状态，
此时电路的总电阻：R==242Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2=R-R1=242Ω-60.5Ω=181.5Ω；故B正确；
C、R1：R2=60.5Ω：181.5Ω=1：3；S接2时，R1和R2串联，电流相同，根据P=I2R可知，R1和R2消耗的功率之比为等于电阻之比，即为1：3，故C错误；
D、电流产生的热量为：Q=W=×1210s=2×105J，故D正确。
故选：ABD。
（1）电源的电压一定时，由P=UI=可知，电路的总电阻最小时电路的总功率最大，电热水器处于加热状态，反之处于保温状态；
（2）根据P=UI=求出加热时的总电阻即为R1的阻值，同理求出保温时的总电阻，利于电阻的串联求出R2的阻值，进一步求出R1、R2的比值。
（3）根据P=I2R比较功率的大小；
（4）根据实际电压和总电阻，利用公式Q=W=t求出总的热量。
本题考查了电阻的串联和电功率公式的应用，正确的判断出电热水器处于不同档位时电路的连接方式是关键。
3.??
解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。
（1）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电压表测电源两端电压，其示数最大，
由图2可知，电源的电压U=6V；
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，
由图2可知，变阻器的最大阻值R2=20Ω，电压表的最小示数为U1=2V，故B正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时滑动变阻器两端的电压：U2=U-U1=6V-2V=4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中电流为：I=0.2A，
由欧姆定律得，R1的阻值为：
R1=10Ω，故A错误；
（2）当滑片移到a端时，10s内电流通过R1产生的热量：
Q1=W1=t=×10s=36J，故C正确；
（3）当电路中的电流为0.25A时，由欧姆定律得，电路中的总电阻：
R==24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器接入电路中的电阻：
R2=R-R1=24Ω-10Ω=14Ω，
所以，滑片P不是恰好移至ab的中点，故D错误。
故选：BC。
由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。
（1）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电压表测电源两端电压，其示数最大，根据图象读出电源的电压；
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，根据图象读出变阻器的最大阻值和电压表的最小示数，
根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；
（2）当滑片移到a端时，根据Q=W=t求出10s内电流通过R1产生的热量；
（3）当电路中的电流为0.25A时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的电阻，然后判断得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电热公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
4.??
解：A、烧瓶内装的煤油是绝缘体，不属于导电，导电靠烧瓶中电阻丝，故A错误；
B、用温度计升高的温度来反映导体产生热量的多少，这种方法是转换法，故B错误；
C、滑动变阻器可以调节电路中的电流，只闭合开关S1，电阻丝甲、乙以及滑动变阻器串联，所以可以探究电流通过导体产生的热量跟电流的大小的关系，故C正确；
D、同时闭合S和S1，电阻丝甲、乙、丙串联，通电一段时间以后，丙的电阻大，丙瓶内煤油的温度升的最高，故D正确。
故选：CD。
（1）属于导电的物体是导体，不属于导电的物体是绝缘体；
（2）实验中通过温度计示数的变化来反映电阻丝放出热量的多少，这用到了转换法；
（3）导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，若探究电流通过导体产生的热量与电流的大小关系，应控制的变量是通电时间和电阻相同；
（4）导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，在通电时间和电流相同时，电阻越大，产生的热量越多。
该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。
【填空题答案】
1.??8.8×104? 变大???????
2.??温度计的示数变化? 控制电流和通电时间相同???????
3.??2400? 4???????
4.??4.8???????
5.??150? 15? 摩擦起电（静电）???????
【解析】
1.??
解：
（1）由图可知，当所有开关都闭合时，两个电阻并联，由并联电路的电阻特点可知，此时总电阻是最小的，根据公式P=可知，总功率最大，为高温档；
只闭合开关S、S1时，只有R1接入电路中；只闭合开关S、S2时，只有R2接入电路中；由题中数据可知R1＜R2，根据公式P=可知，闭合开关S、S1时（只有R1工作）为中温档，只闭合开关S、S2时（只有R2工作）为低温档；
电热水器处于中温档工作100s，产生的热量：Q=W=t=×100s=8.8×104 J；
（2）在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的接触面积较小，会引起该处电阻变大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
故答案为：8.8×104；变大。
（1）根据开关的闭合和断开情况，利用公式P=判定电路消耗功率的大小，从而得出中温档的连接方式；根据此时的电阻和电源电压，利用Q=W=t求出中温档工作100s产生的热量；
（2）由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良，易造成该处电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通过的电流和通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多。
本题考查了并联电路的特点、焦耳定律、电功和电功率公式的灵活应用，正确分析得出热水器的工作状态是关键。
2.??
解：“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，通电导体放出热量，煤油吸收热量，而吸收热量多少无法捕捉，但是质量相等的煤油吸收的热量越多，煤油升高的温度就越多；所以可以采用“转换法”，通过温度计的示数变化反映通电导体产生热量的多少。
根据控制变量法可知：要观察煤油升高温度的多少，应只改变煤油吸热的多少，控制两个烧瓶装相同质量和相同初温的煤油中；而“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验，应只改变导体的电阻，控制两个烧瓶中的导体的电流和通电时间相同，所以两个烧瓶中的导体，采取串联连接在同一个电路里。
故答案为：温度计的示数变化；控制电流和通电时间相同。
本题采用的物理学方法是转换法和控制变量法；
转换法是将不容易观测和不便于测量的物理量转化为容易观测和测量的物理量的方法。
控制变量法是控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种方法常常应用于物理学中多因素（多变量）的问题。
本题重点考查了控制变量法的应用，充分利用了串联电路中电流相等和通电时间一致的特点。
3.??
解：电流在1min内产生的热量：Q=I2Rt=（2A）2×10Ω×60s=2400J；
由Q=I2Rt可知，当通过它的电流增大一倍时（即电流是原来的2倍），在相同的时间内产生的热量是原来的4倍。
故答案为：2400；4.
知道导体的电阻、通过的电流以及通电时间，根据焦耳定律求出电流产生的热量；当通过它的电流增大一倍时（即电流是原来的2倍），电阻和通电时间均不变，再根据焦耳定律判断此时电流产生的热量与原来产生热量的关系。
本题考查了学生对焦耳定律的理解与掌握，是一道基础题。
4.??
解：
由题知，线圈电阻为2Ω，转动时通过线圈的电流为0.2A，则电风扇转动时，每分钟线圈产生的热量：
Q=I2Rt=（0.2A）2×2Ω×60s=4.8J。
故答案为：4.8。
已知通过线圈的电流、线圈电阻和通过时间，利用焦耳定律计算产生的热量。
本题考查焦耳定律公式的应用，关键知道电动机是非纯电阻电路，消耗电能转化为机械能和内能，电热的计算应用Q=I2Rt计算。
5.??
解：
由题知，正常工作1min，即t=1min=60s，
消耗的电能：W=Pt=2.5W×60s=150J；
由P=UI得，线圈中的电流：
I=0.5A，
则线圈产生的热量：
Q=I2Rt=（0.5A）2×1Ω×60s=15J。
风扇的叶片在转动过程中与空气摩擦带上了电荷，可以吸引轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上，这属于静电（摩擦起电）现象。
故答案为：150；15；摩擦起电（静电）。
（1）根据W=Pt求出消耗的电能；根据P=UI和Q=I2Rt求出线圈产生的热量；
（2）通过摩擦可以使物体带电，带电的物体能够吸引轻小物体。
本题考查了电功率公式、焦耳定律及静电现象等知识，注意电动机不是纯电阻电路，切记不能应用欧姆定律计算电流，产生的热量小于消耗的电能，即Q＜W。
【探究题答案】
1.??0.52A? 8V? 253.6kW?h? 电阻丝产生的热量越多? 电阻大小? 仍能???????
2.??温度计示数变化? 越大? 越多? B? 串联? 控制电流与通电时间相同? A? 串联、并联均可? 等质量的水? 加热时间???????
3.??比热容? 电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多? 不可行? 能? 水吸收的热量多，而升高的温度小???????
【解析】
1.??
解：
（1）由图可知，电流表0～0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.52A；电压表量程0～15V，分度值0.5V，示数为8V；图中所示电能表的读数是253.6kW?h；
（2）①根据转换法在实验中U形管液面高度差越大，说明电阻丝产生的热量越多。
②图2甲中，两电阻丝串联，通过的电流相等，通是时间也相等，两电阻大小不同，故可探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
③若图2乙中，容器内两个5Ω的电阻是研究对象，根据并联电路电流的规律，通过两容器内电阻的电流不相等（通电时间相同），故可研究电流产生的热量与电流大小关系；
若将盒外连接的5Ω电阻更换为10Ω的电阻，因通过两容器内电阻的电流不相等（通电时间相同），故仍能达到更换前的实验目的。
故答案为：（1）0.52A；8V；253.6kW?h；（2）①电阻丝产生的热量越多；②电阻大小；③仍能。
（1）根据电流表、电压表的量程和分度值读数；电能表常用计量单位是kW?h，数值的最后一位是小数；
（2）①电流产生的热量不易直接测量，根据转换法，在实验时，通过对等量的空气加热，根据气体的热胀冷缩，产生的热量越多，气体膨胀程度越大，U形管内液面高度差越大；
②③根据Q=I2Rt，电流产生的热量与电流大小、电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的两个因素相同；结合串联、并联电路电流的规律分析。
本题考查电表和电能表读数及探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关的，涉及串联、并联电路的规律、控制变量法及转换法的运用。
2.??
解：
（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。温度计示数变化越大，电流产生的热量越多。这是转换法。
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它，这是把力转换为物体的形变或运动状态的变化，是转换法，符合题意。
B．探究电流与电压、电阻的关系，探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，这是控制变量法。不符合题意。
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，总电阻和两个串联电阻的效果是相同的，是等效替代法。不符合题意。
煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，温度计示数变化明显，实验效果比较好。
（2）由表格数据知，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多。
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
（4）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，所以选择A烧瓶，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联；电阻相同，两个电阻串联或并联时，其电压是相同的，电流产生热量相同，并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水。
水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映，加热时间越长，吸收的热量越多。
故答案为：（1）温度计示数变化；（2）越大；越多；（3）B；串联；控制电流与通电时间相同；（4）A；串联、并联均可；等质量的水；加热时间。
（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映。这种方法是转换法。
（2）由表格数据分析，在通电时间和电阻一定时，观察温度变化量和电流的关系。
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。
（4）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，根据温度变化量来判断比热大小。
两个烧瓶内的电阻相同，并联在同一电压下，产生的热量相同，水和煤油吸收热量多少用加热时间来反映。
用同一个实验装置可以探究电流产生热量多少跟影响因素之间的关系，也可以探究不同物质比热不同，但是都是采用控制变量法和转换法来进行的。
3.??
解：（1）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，主要是由于水的比热容大于煤油的比热容，吸收相同的热量，温度变化不明显；
（2）实验中，两烧瓶串联，电流相同，通电时间相同，B温度计的示数比A温度计的示数升高得快，产生热量多，由此可得出结论：通过导体电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（3）探究电热与电流的关系时，需要控制电阻和通电时间得相同，而两个烧瓶中电阻丝的阻值是不相等的，故小明的操作不可行；
（4）小明将乙烧瓶内的煤油换成等质量的水，闭合开关，通电一段时间后，由（2）知乙中的水产生的热量多，但发现温度计A升高的示数大于温度计B升高的示数，说明煤油的温度变化大，根据Q=cm△t知能确定水的比热容比煤油的比热容大。
故答案为：（1）比热容；（2）电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多；（3）不可行；（4）能；水吸收的热量多，而升高的温度小。
（1）吸收相同的热量在较短的时间内温度升高快的液体比热容较小，要想在较短的时间内达到明显的实验效果，所选液体的比热容应较小；
（2）通过比较温度计示数的变化情况和电阻的大小关系得出结论；
（3）探究电热与电流的关系时，找出需要控制的变量，再结合图示选择出合适的电阻丝；
（4）使相同质量的不同物质吸热相同，根据△t比较温度的变化，温度变化越大（小），比热容越小（大），若质量相同，吸收热量多，温度变化却小，也能说明温度变化小的比热容大。
本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转换法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握。