課時(shí)154探究焦耳定律-2021-2022學(xué)年九年級物理上冊之分層訓(xùn)練（滬粵版）

課題15.4探究焦耳定律重難點(diǎn)① 探究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)② 焦耳定律的計(jì)算，快速計(jì)算③電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制命題老師額定實(shí)際探究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)：右圖裝置裝置可用來探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。1.實(shí)驗(yàn)要求：選擇 質(zhì)量的 種類液體，（以上兩空選填“相同”或“不同”）先分別記下液體 溫度.設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路是為了 ；只用一開關(guān)控制電路，是為了保持 相同.每經(jīng)過相同的時(shí)間（如1min），就讀出兩支溫度計(jì)的示數(shù)，填寫在表中.通過比較溫度計(jì) 大小來比較導(dǎo)體 的多少.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)電流一定時(shí)（通電時(shí)間相同），導(dǎo)體的 越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多.當(dāng)電阻一定（通電時(shí)間相同通過導(dǎo)體的 越大導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多.當(dāng)電流和電阻一定時(shí)， 越長，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多.焦耳定律焦耳確定了電熱跟電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系：電流流過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟 成正比跟導(dǎo)體的電阻成 比跟電的時(shí)間成 比.焦耳定律的表達(dá)式為：Q= (小心：時(shí)間的單位用 )；焦耳定律是實(shí)驗(yàn)定律，適用于所有 能轉(zhuǎn)化為 能的計(jì)算。電熱轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算（以電熱水壺?zé)_水的熱效率為例）：η= = .電熱應(yīng)用控制超導(dǎo)體物質(zhì)的溫度降到足夠低時(shí)物體阻值變?yōu)?這種物體變成超導(dǎo)體后雖然有電流通過，但是幾乎不發(fā)熱。所以， （選填“能”或“不能”）選用超導(dǎo)體來做需要發(fā)熱的用電器（電熱絲，電熨斗，電熱水壺，電吹風(fēng)，電飯煲，保險(xiǎn)絲）.超導(dǎo)體的應(yīng)用很廣泛，如： 和 （電流的磁效應(yīng)）.PTC：一種半導(dǎo)體陶瓷材料，以鈦酸鋇為主，摻入多種物質(zhì)加工而成。發(fā)熱效率高，PTC有一個(gè)人為設(shè)定的溫度低于這個(gè)溫度時(shí)其阻值隨溫度升高而 高于這個(gè)溫度時(shí)，其阻值則隨溫度升高而 .Ⅱ、基礎(chǔ)鞏固☆1．下列四種用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電冰箱 B．電視機(jī) C．電腦 D．電熱水壺2．在下列家用電器中與電飯煲的工作原理相同的是（）A．電熱取暖器 B．電風(fēng)扇 C．電腦 D．電視機(jī)3．如圖所示的家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．B．C． D．4．如圖是研究電熱與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)過程中小明觀察到甲燒瓶的玻璃管內(nèi)液面升高比乙慢，若甲、乙電阻絲的電阻分別為R甲和R乙，通過的電流分別為I甲和I乙，則（）A．I甲＞I乙 B．I甲＜I乙 C．R甲＜R乙 D．R甲＞R乙5．如圖所示，在探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置中，兩個(gè)透明容器中分別接入了電阻絲R1和R2，且密封著等量的空氣。將導(dǎo)線a和b接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．若R1和R2阻值相等，則可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系 B．若R1和R2阻值相等，則可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系 C．若R1和R2阻值不相等，則可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系 D．若R1和R2阻值不相等，則可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系Ⅲ、能力提高☆☆6．如圖為電阻甲和乙的I﹣U圖象，下列說法正確的是（）A．甲、乙串聯(lián)在電路中，相同時(shí)間內(nèi)甲、乙產(chǎn)生熱量之比為2：1 B．將甲和乙并聯(lián)，當(dāng)甲兩端電壓為2V時(shí)，則它們的干路電流為0.6A C．甲、乙并聯(lián)在電路中，相同時(shí)間內(nèi)甲、乙消耗電能之比為1：2 D．將甲和乙串聯(lián)，當(dāng)它們兩端電壓為3V時(shí)，通過甲的電流為0.6A7．下列連接方法中，閉合開關(guān)后，在相同時(shí)間內(nèi)虛線框里的電阻絲產(chǎn)生的總熱量最少的是（）A．B． C． D．8．如圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反應(yīng)密閉空氣溫度的變化，下列說法不正確的是（）A．該裝置能夠探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系 B．該裝置利用了氣體熱脹冷縮的性質(zhì) C．通電一段時(shí)間后，甲U形管中液面的高度差比乙的大 D．將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系9．利用如圖所示器材不能完成的實(shí)驗(yàn)是（）A．甲：探究水的組成 B．乙：驗(yàn)證燃燒需要氧氣 C．丙：檢驗(yàn)物體是否帶電 D．?。禾骄侩娏魍ㄟ^導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電流大小的關(guān)系10．甲、乙兩電熱絲電阻之比為2：3，通過的電流之比為3：1，則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A．2：1 B．6：1 C．1：2 D．1：6Ⅳ、拓展培優(yōu)☆☆☆11．如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)密閉透明容器中裝著等量的空氣，R1＝R2＝R3，當(dāng)開關(guān)S閉合后，下列說法正確的是（）A．通過電阻R1和R2的電流相等 B．通電一段時(shí)間后，右邊U形管內(nèi)液面的高度差比左邊小 C．該實(shí)驗(yàn)裝置是探究電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系 D．該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻放出熱量的多少12．如圖甲所示，小燈泡的額定電壓為2.5V，開關(guān)閉合后，小燈泡正常發(fā)光，圖乙是通過定值電阻R和小燈泡L的電流與電壓關(guān)系圖象，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為A；通電10s，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為J。13．如圖所示，電源電壓恒定，R1＝12Ω，R2＝5Ω，滑動(dòng)變阻器R3的規(guī)格是“20Ω1.5A”，電流表A1、A2的量程都是0～3A，電壓表的量程是0～15V。（1）只閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表A2的示數(shù)為0.8A時(shí)，電壓表示數(shù)為8V，則電源電壓是V，變阻器接入電路的電阻是Ω；（2）將滑片移到最右端，閉合所有開關(guān)，電流表A1、A2的示數(shù)之比是，1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為J，為保證電路安全，變阻器接入電路的阻值范圍是Ω。14．將規(guī)格都是“220V150W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機(jī)和一只電烙鐵分別接入家庭電路中，正常工作相同時(shí)間，以下說法正確的是（）A．三個(gè)用電器均能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．根據(jù)R＝可計(jì)算出三個(gè)用電器的電阻相等 C．三個(gè)用電器消耗的電能一樣多 D．三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量相等15．如圖所示，甲，乙裝置中的透明容器內(nèi)密封有等量的空氣，所連接的U形管內(nèi)的液柱可以顯示空氣溫度的變化.小華將兩套裝置分別接到電壓相同的電源上，下列說法正確的是（）A．甲裝置主要探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的大小關(guān)系 B．甲裝置左右兩個(gè)容器中電阻絲的發(fā)熱功率之比為4：1 C．相同時(shí)間后甲裝置左右兩個(gè)容器中電流通過電阻產(chǎn)生的熱量之比為2：1 D．相同時(shí)間后乙裝置左右兩個(gè)容器中電流通過電阻產(chǎn)生的熱量之比為2：1Ⅴ、思維風(fēng)暴☆☆☆☆16．如圖是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，下列分析正確的是（）A．本次探究實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法和等效替代法 B．此實(shí)驗(yàn)必須把甲、乙兩圖接在電壓相同的電源兩端實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有科學(xué)性 C．為了探究電熱與電流的關(guān)系，應(yīng)該選擇乙實(shí)驗(yàn) D．通電相同的時(shí)間，甲裝置中左邊U形管的高度差更大17．有的電飯鍋在使用時(shí)會(huì)聞到橡膠的焦糊味，用手摸其電源線發(fā)現(xiàn)很熱，而其它用電器仍正常工作。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是（）A．家庭電路電壓太高 B．電飯鍋的電源線太短 C．電飯鍋的電源線太細(xì) D．電飯鍋的電源線的線芯是銅導(dǎo)線18．圖甲所示電路中，電源電壓不變，R1是“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器，R2是定值電阻，電壓表量程為0～15V。閉合開關(guān)S，在保證電路元件安全的情況下，滑片移動(dòng)過程中，電壓表示數(shù)與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻的變化情況如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電源電壓為12V B．R2的阻值為10Ω C．R1的取值范圍為4Ω～20Ω D．滑片在中點(diǎn)時(shí)，通電90s，電流通過R1產(chǎn)生的熱量為400J19．如圖甲所示，是一款各位奶爸奶媽的必備電器——暖奶器，其銘牌如表所示。它有著高溫消毒、中溫加熱和低擋保溫的功能，其等效電路結(jié)構(gòu)如圖乙。已知：電源電壓為36V，R1和R2為發(fā)熱電阻，R3是規(guī)格為“20Ω5A”的滑動(dòng)變阻器。S閉合，S1、S2均斷開時(shí)，電器處于低溫?fù)酰苿?dòng)滑片，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)的加熱功率；S、S1閉合，通過控制S2的通斷，可以使電器處于高溫?fù)趸蛑袦負(fù)酢Ｇ螅寒a(chǎn)品名稱暖奶器額定電壓36V額定容量兩個(gè)奶瓶額定功率高溫?fù)?80W中溫?fù)?80W低溫?fù)?？?）該用電器以中溫?fù)跽９ぷ?min發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量？（2）電阻R1、R2的阻值大小？（3）工作在低溫?fù)跏謩?dòng)調(diào)節(jié)時(shí)R1的加熱功率范圍？20．如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．U形管液面高度變化是因?yàn)槿萜髦袣怏w熱脹冷縮的緣故 B．通電后透明容器中氣體的內(nèi)能增大是通過做功的方式改變的 C．圖甲中，通電一段時(shí)間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1：2 D．圖乙所示的裝置可以用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少跟電流大小的關(guān)系

參考答案與試題解析1．【解答】解：電冰箱在工作時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電視機(jī)、電腦在工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能；電熱水壺將電能轉(zhuǎn)化為熱能，是利用電流的熱效應(yīng)，故D正確。故選：D。2．【解答】解：電飯鍋工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；A、電熱取暖器工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A符合題意；B、電風(fēng)扇工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B不符合題意；C、電腦工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，故C不符合題意；D、電視機(jī)工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，故D不符合題意。故選：A。3．【解答】解：A、電飯鍋工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)，故A符合題意；B、筆記本電腦工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為光能、聲能和少部分內(nèi)能，不是利用電流的熱效應(yīng)，故B不符合題意；C、電風(fēng)扇工作時(shí)，主要是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流的熱效應(yīng)，故C不符合題意；D、電視機(jī)工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為光能、聲能和少部分內(nèi)能，不是利用電流的熱效應(yīng)，故D不符合題意。故選：A。4．【解答】解：由圖可知，甲、乙串聯(lián)接入電路中，則通過甲、乙的電流是相同的，即I甲＝I乙；甲燒瓶的玻璃管內(nèi)液面升高比乙慢，說明乙中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，根據(jù)焦耳定律可知，通電時(shí)間和電流相同，則甲的電阻要小一些，即R甲＜R乙。故選：C。5．【解答】解：AB、若R1和R2阻值相等，通電時(shí)間相同，通過兩個(gè)電阻的電流不同，所以能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故A錯(cuò)誤，B正確；C、若R1和R2阻值不相等，電流不同，則無法探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流的關(guān)系，故CD錯(cuò)誤。故選：B。6．【解答】解：A、若甲、乙串聯(lián)在電路中，電流是相同的，由圖象可知，當(dāng)電流都為0.2A時(shí)，甲兩端的電壓為1V，乙兩端的電壓為2V，即甲兩端的電壓等于乙兩端電壓的（取其它電流值仍然存在這樣的關(guān)系），根據(jù)Q＝I2Rt＝UIt可知，相同時(shí)間內(nèi)甲、乙產(chǎn)生熱量之比為1：2，故A錯(cuò)誤；B、將甲和乙并聯(lián)，并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等；當(dāng)甲兩端電壓為2V時(shí)，由圖象可知，通過甲的電流為0.4A，通過乙的電流為0.2A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知，干路電流為0.4A+0.2A＝0.6A，故B正確；C、甲、乙并聯(lián)在電路中，電壓是相同的，由圖象可知，當(dāng)電壓為2V時(shí)，甲的電流是0.4A，乙的電流是0.2A，即甲的電流是乙的電流的2倍，根據(jù)W＝UIt可知，相同時(shí)間內(nèi)甲、乙消耗的電能之比為2：1，故C錯(cuò)誤；D、將甲和乙串聯(lián)，電流相同，由圖象可知，當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，甲兩端的電壓為1V，乙兩端的電壓為2V，滿足它們兩端電壓（總電壓）為3V，所以由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過甲的電流為0.2A，故D錯(cuò)誤。故選：B。7．【解答】解：串聯(lián)電路總電阻大于任何一個(gè)分電阻，并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)分電阻，根據(jù)電阻串聯(lián)和并聯(lián)的特點(diǎn)可知，四個(gè)圖中電路的總電阻關(guān)系為：RC＞RB＞RA＞RD，由題知，甲、乙、丙、丁四個(gè)電路兩端電壓相等，由Q＝t可知，C圖中電路的總電阻最大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的總熱量最少。故選：C。8．【解答】解：A、裝置中兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與一個(gè)5Ω的電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右邊兩個(gè)電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I右＝I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右＝I1+I2，右邊兩電阻的阻值相等，則支路中電流相等，即I1＝I2，所以右邊容器中通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，則該實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故A正確；B、兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，空氣具有熱脹冷縮的性質(zhì)，會(huì)改變U形管的液面的高度，從而能判定產(chǎn)生熱量的多少，故B正確；C、由Q＝I2Rt可知，電阻和通電時(shí)間相同，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以甲容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，甲U形管中液面的高度差比乙的大，故C正確；D、將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，電阻不同，根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知，通過容器內(nèi)的兩個(gè)電阻的電流不同，不能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選：D。9．【解答】解：A、電解水生成氫氣和氧氣，說明水由氫元素和氧元素組成，該選項(xiàng)能夠完成；B、蠟燭燃燒一段時(shí)間后熄滅，是因?yàn)闊械难鯕夂谋M，說明燃燒需要氧氣，該選項(xiàng)能夠完成；C、圖示是驗(yàn)電器，可以用來完成檢驗(yàn)物體是否帶電，該選項(xiàng)能夠完成；D、圖丁R1與R2串聯(lián)，開關(guān)閉合時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過R1與R2的電流相等，同時(shí)通電時(shí)間也相等，故可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系，該選項(xiàng)不能完成。故選：D。10．【解答】解：由題意可知，R甲：R乙＝2：3，I甲：I乙＝3：1，由Q＝I2Rt可得，在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比：＝＝＝，故B正確。故選：B。11．【解答】解：AC、裝置中R2、R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，則通過R1的電流I1＝I2+I3，并聯(lián)電路各并聯(lián)支路兩端電壓相等，兩電阻的阻值相等，由歐姆定律可得I2＝I3，所以右邊容器中通過R3的電流I3是左側(cè)通過R1電流的一半，所以通過電阻R1和R2的電流不相等，即該實(shí)驗(yàn)是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故AC錯(cuò)誤；B、左右兩容器中的電阻相同，而通過電阻R1的電流大于R2的電流，通電時(shí)間相同，由Q＝I2Rt可知，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，左邊U形管內(nèi)液面的高度差比右邊U形管內(nèi)液面的高度差大，故B正確；D、電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，對密封容器中空氣加熱，引起U形管中液面變化，通過液面高度差的變化來反映，是利用容器內(nèi)氣體的熱脹冷縮來反映電阻放出熱量的多少，故D錯(cuò)誤。故選：B。12．【解答】解：由圖像可知，在燈泡兩端的電壓為2.5V燈泡正常工作時(shí)，燈絲中通過的電流：IL＝0.2A，串聯(lián)電路中電流處處相等，所以通過定值電阻的電流：IR＝IL＝0.2A，有圖像可知，此時(shí)定值電阻兩端的電壓：UR＝1V，通電：t＝10s，定值電阻消耗的電能：W＝URIRt＝1V×0.2A×10s＝2J，定值電阻消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝2J。故答案為：0.2；2。13．【解答】解：（1）當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí)，R2和R3串聯(lián)，電流表A2測電路中的電流，電壓表測R3兩端的電壓，此時(shí)R2兩端的電壓為U2＝IR2＝0.8A×5Ω＝4V，電源電壓為U＝U2+U3＝4V+8V＝12V，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R3＝＝＝10Ω；（2）將滑片移到最右端，閉合所有開關(guān)，此時(shí)R2被短路，R1和R3并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表A1測通過R1的電流，電流表A2測干路電流，電流表A1的示數(shù)為I1＝＝＝1A，流過滑動(dòng)變阻器的電流為I3＝＝＝0.6A，電流表A2的示數(shù)為I干＝I1+I3＝1A+0.6A＝1.6A，電流表A1、A2的示數(shù)之比是＝＝＝5：8；1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為Q＝I12R1t＝（1A）2×12Ω×1×60s＝720J，干路電流最大為3A，滑動(dòng)變阻器R3的規(guī)格是“20Ω1.5A“，則電路中的電流最大值為1.5A，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小為R3?。剑剑?Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為8～20Ω。故答案為：12；10；5：8；720；8～20。14．【解答】解：AB、電烙鐵工作時(shí)，能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電風(fēng)扇、電視機(jī)工作時(shí)，其消耗的電能不只是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還會(huì)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或光能和聲能；雖然三個(gè)用電器的規(guī)格相同，但公式R＝只適用于純電阻用電器，即利用該公式能計(jì)算電烙鐵的電阻，不能計(jì)算電風(fēng)扇和電視機(jī)的電阻，事實(shí)上它們的電阻也是不相同的，故AB錯(cuò)誤；C、三個(gè)電器都在額定電壓下工作，實(shí)際功率相同都是100W，由W＝Pt可知相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)電器消耗的電能一樣多，故C正確；D、電風(fēng)扇工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能；電視機(jī)工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能和聲能；電烙鐵工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；且相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)電器消耗的電能相同，因此相同時(shí)間內(nèi)，電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多，故D錯(cuò)誤。故選：C。15．【解答】解：A、甲裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右＝I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右＝I1+I2，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，I1＝I2，所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，即是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，由乙裝置可知，兩阻值不同的電阻絲串聯(lián)，通過電阻絲的電流與通電時(shí)間相等而電阻阻值不同，此裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、甲裝置右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，即I左：I右＝2：1；根據(jù)P＝I2R可知，甲裝置左右兩個(gè)容器中電阻絲發(fā)熱功率之比為P左：P右＝：＝：＝22：12＝4：1，故B正確；C、甲裝置中左右兩容器內(nèi)電阻R的阻值相同，左側(cè)容器內(nèi)通過電阻的電流為右側(cè)容器內(nèi)通過電阻的電流的2倍，通電時(shí)間相同，根據(jù)Q＝I2Rt可知，左右兩容器內(nèi)電熱絲相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量之比為4：1，故C錯(cuò)誤。D、由乙裝置可知，兩阻值不同的電阻絲串聯(lián)，通過電阻絲的電流與通電時(shí)間相等，根據(jù)Q＝I2Rt可知，這段時(shí)間內(nèi)R1和R2產(chǎn)生的熱量之比：Q1：Q2＝R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2，故D錯(cuò)誤。故選：B。16．【解答】解：A、甲探究電流產(chǎn)生熱量與電阻關(guān)系中，控制了電流和通電時(shí)間相同；乙探究電流產(chǎn)生熱量與電流關(guān)系中，控制了電阻和通電時(shí)間相同，實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法；據(jù)試驗(yàn)裝置可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量使得容器中的空氣受熱膨脹，從而導(dǎo)致U形管中的液面會(huì)發(fā)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(zhuǎn)化法，故A錯(cuò)誤；B、甲實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生熱量與電阻關(guān)系，乙實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生熱量與電流關(guān)系，兩實(shí)驗(yàn)沒有聯(lián)系，所以兩次實(shí)驗(yàn)沒有必要控制電壓相同，故B錯(cuò)誤；C、乙實(shí)驗(yàn)，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同，但通過電阻的電流不同，所以研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故C正確；D、甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，右側(cè)電阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多；則右側(cè)容器內(nèi)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(cuò)誤。故選：C。17．【解答】解：電飯鍋與電源線串聯(lián)，流過它們的電流和通電時(shí)間相等，由Q＝I2Rt可知，電源線很熱，說明電源線電阻產(chǎn)生的熱量多，電源線電阻比較大。導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料、導(dǎo)體長度、導(dǎo)體橫截面積有關(guān)，電飯鍋電源線的材料、長度一定，電阻較大，是因?yàn)殡娫淳€橫截面積太小，電源線太細(xì)造成的；家庭電路中其它用電器與電飯鍋并聯(lián)，各支路間不互不影響，所以其它用電器仍正常工作。故選：C。18．【解答】解：（1）由圖知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端電壓，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知，在電路安全情況下，變阻器連入阻值最小時(shí)，電壓表示數(shù)最大，由圖像知此時(shí)電壓表示數(shù)為UV＝8V，變阻器連入阻值R1＝4Ω，由歐姆定律可得此時(shí)電路中電流I＝I2＝I1＝＝，電源電壓：U＝UV+IR1＝8V+×4Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，由串聯(lián)電路分壓原理可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，定值電阻兩端的電壓變小，不會(huì)損壞電壓表，所以滑動(dòng)變阻器可接入電路最大阻值，所以R1的取值范圍為4Ω～20Ω，故C正確；當(dāng)變阻器連入阻值最大時(shí)，電壓表示數(shù)最小，由圖像知此時(shí)電壓表示數(shù)UV'＝4V，變阻器連入阻值R1'＝16Ω，此時(shí)電路中電流I'＝I2'＝I1'＝＝，電源電壓：U＝UV'+I'R1＝4V+×16Ω電源電壓不變，所以8V+×4Ω＝4V+×16Ω解得：R2＝8Ω，故B錯(cuò)誤；電源電壓：U＝UV+IR1＝8V+×4Ω＝12V，故A正確；（2）滑片在中點(diǎn)時(shí)，變阻器連入阻值為R1，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，此時(shí)電路中電流IR1＝＝＝A，由焦耳定律可得，在90s內(nèi)電流通過滑動(dòng)變阻器R1產(chǎn)生的熱量：Q2＝IR12×R1t＝（A）2××20Ω×90s＝400J，故D正確