2025年滬粵版九年級物理寒假復(fù)習(xí) 第19講 焦耳定律

第19講焦耳定律【學(xué)習(xí)目標】1.知道電流的熱效應(yīng)；2.理解焦耳定律，知道電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)；3.知道電熱的利用和防止。【基礎(chǔ)知識】一.電流的熱效應(yīng)1．定義：電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)體會發(fā)熱的現(xiàn)象，叫做電流的熱效應(yīng)。2．影響電流的熱效應(yīng)大小的因素：導(dǎo)體通電時，產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、導(dǎo)體中的電流和通過時間有關(guān)。通電時間越長，電流越大，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。電流通過導(dǎo)體時，電流的熱效應(yīng)總是存在的。這是因為導(dǎo)體都有電阻。導(dǎo)體通電時，由于要克服導(dǎo)體對電流的阻礙作用，所以要消耗電能，這時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。如果導(dǎo)體的電阻為零，電流通過導(dǎo)體時，不需要把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這時電能在導(dǎo)體中傳輸時也不會因發(fā)熱而損失。3.探究影響電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素（1）通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系如圖15-10所示，甲、乙兩個錐形瓶中的電阻絲的電阻R1、R2分別為5Ω和10Ω，兩個瓶中裝有等量的煤油，錐形瓶中溫度計的示數(shù)變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過兩段電阻絲的電流相同。通電一定時間后，比較兩個溫度計的示數(shù)變化情況。你看到的現(xiàn)象說明了什么?實驗表明：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。（2）電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系如圖18.4-3所示，兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過兩容器中電阻的電流不同。在通電時間相同的情況下，觀察兩個U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說明了什么?實驗表明：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。二.焦耳定律1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。2．公式：Q=I2Rt三．電熱的利用和防止1.電熱的利用：日常生產(chǎn)、生活中會經(jīng)常用到電熱，如家用的熱水器、電飯煲等，這些都是用電來加熱的設(shè)備，叫電熱器。要點詮釋：這些用電器的共同特點就是利用電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使我們獲得需要的熱量。有些電器通電時也能產(chǎn)生熱量，但是由于不是用電來加熱的，所以不能叫電熱器(如電視機、電腦等)。2.電熱的危害：很多情況下，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，并不是我們需要的，這時電能白白消耗掉了，有時還會引起事故甚至災(zāi)害，所以要想辦法阻止電熱的產(chǎn)生?！究键c剖析】考點一：基礎(chǔ)知識例1．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）均標有“220V60W”的白熾燈、電風(fēng)扇和電熱器并聯(lián)在家庭電路中，都正常工作時，相同時間內(nèi)電流做功____（選填“相等”或“不相等”）；相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量Q電風(fēng)扇____（選填“大于”、“小于”或“等于”）Q電熱器?？键c二：探究焦耳定律例2．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）在做“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實驗時，小于采用了如圖甲所示的實驗裝置。兩個透明的容器中密閉了等量的空氣，U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化。（1）若通電時間相同，發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高，這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的___________越大，產(chǎn)生的熱量越多；（2）小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置，通電相同時間，發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高，這表明：在電阻和通電時間相同的情況下，通過導(dǎo)體的___________越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）該實驗中用到的研究物理問題的方法是___________法和___________法?？键c三：知識運用例3．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）電熱膜是一種新型的電熱器件，如圖甲所示是一種常見的電熱膜。電熱膜是在絕緣的聚酯薄膜表面，經(jīng)過特殊工藝加工形成的一條條薄的導(dǎo)電墨線，導(dǎo)電墨線兩端與金屬導(dǎo)線相連，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。電熱膜通電工作時沒有發(fā)紅、熾熱或發(fā)光現(xiàn)象的產(chǎn)生。它與被加熱的物體直接接觸，產(chǎn)生的熱量很快傳給被加熱物體，所以電熱膜本身的溫度并不太高，不易氧化，使用壽命長。在制造電熱膜時，會出現(xiàn)不同區(qū)域的導(dǎo)電墨線厚度不均勻的現(xiàn)象，厚的導(dǎo)電墨線電阻小。導(dǎo)電墨線的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖丙所示，這種溫度特性的優(yōu)點是，它不會因厚度不均勻而出現(xiàn)嚴重的發(fā)熱不均、局部過熱的現(xiàn)象，這是電熱絲所不具備的，它保證了電熱膜各處的溫度均衡。(1)電熱膜取暖器工作時，室內(nèi)空氣溫度升高是通過______方式增加空氣內(nèi)能的。(2)某根導(dǎo)電墨線的局部導(dǎo)電材料脫落，如圖丁中A部分，這根導(dǎo)電墨線的電阻會______。A．變大B．變小C．不變D．以上三種情況均有可能(3)與傳統(tǒng)的電熱絲加熱器相比，電熱膜取暖器的發(fā)熱效率高，原因是______。(4)傳統(tǒng)的電熱絲發(fā)生接觸不良時，會引起火災(zāi)，是因為______。(5)將圖戊中一塊電熱膜接入電路，正常工作時金屬導(dǎo)線中A、B處電流分別為IA和IB，則IA______IB（選填“＞”、“＜”或“=”）。(6)電熱膜不會因厚度不均而出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象，原因______?！菊骖}演練】一、單選題1．（2021·山東淄博·中考真題）長短、粗細均相同的保險絲和銅絲，分別接到線路板上A、B間和C、D間，如圖所示。移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)保險絲熔斷而銅絲完好。下列說法錯誤的是（）A．保險絲的電阻比銅絲的大B．通過保險絲的電流比銅絲的大C．電流通過保險絲產(chǎn)生的熱量比銅絲的多D．為了用電安全，禁止用銅絲代替保險絲二、實驗題2．（2021·山東日照·中考真題）某物理學(xué)習(xí)小組進行“探究電流相同時通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的關(guān)系”時，可供選用的器材有：6V電源，5Ω的發(fā)熱電阻兩只，10Ω的發(fā)熱電阻兩只，量程適合的溫度計兩只，規(guī)格相同的燒瓶兩只，水，酒精，煤油，開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）他們設(shè)計了圖甲和圖乙所示的兩個方案，本實驗應(yīng)該選用圖___________所示方案。（2）所選方案中兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)________，兩個燒瓶內(nèi)的液體應(yīng)為質(zhì)量_________的_______種類的液體。（均填“相同”或“不同”）（3）已知比熱容的大小為c水>c酒精>c煤油，為了縮短實驗時間，應(yīng)選用的液體是_______。完成上述實驗后，實驗小組利用以上器材，又添加了天平、燒杯、停表等器材，設(shè)計了“測定酒精的比熱容”的實驗。已知在本次實驗條件下，水的沸點為100℃，酒精的沸點為78℃，忽略熱量散失。（4）實驗小組認為圖甲和圖乙所示兩個方案均可行，為了讓兩種液體相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，不論選擇哪種方案，兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)___________（填“相同”或“不同”）。（5）方案選定后，實驗過程如下：①將天平放在水平實驗臺上，把游碼撥到標尺左端的零刻度線處，觀察到指針偏向分度盤的左側(cè)，向右調(diào)節(jié)___________，直至天平平衡。用燒杯和天平測量出質(zhì)量相等的水和酒精，分別裝入兩個燒瓶里。②記下兩種液體的初始溫度，接通電路，加熱一段時間后，記下液體的末態(tài)溫度。該實驗過程中應(yīng)保證酒精的溫度低于___________。③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得酒精的比熱容為___________J/（kg·℃）。液體加熱時間/s質(zhì)量/g初始溫度/℃末態(tài)溫度/℃比熱容/J/（kg·℃）水4206020324.2×103酒精420602041（6）結(jié)合表中數(shù)據(jù)進一步分析，可知實驗過程中選擇的是圖___________所示方案。三、計算題3．（2021·山東萊蕪·中考真題）（1）如圖所示為國慶70周年閱兵中首次亮相的ZTQ-15式輕型坦克，它能適應(yīng)水網(wǎng)地帶、山地、高原等環(huán)境惡劣地區(qū)作戰(zhàn)。據(jù)網(wǎng)絡(luò)消息，該型坦克重，每條履帶與地面的接觸面積約。求該輕型坦克對水平地面的壓強。（2）小亮家新買了一輛汽車，車上的座椅墊具有電加熱功能，如圖甲所示。通過觀察和研究，他了解到該座椅墊有“高溫”、“低溫”和“關(guān)”三個檔位，“高溫”檔功率為，“低溫”檔功率為。該座椅墊加熱部分的電路簡圖如圖乙所示，電源電壓為，S為檔位切換開關(guān)，和為電熱絲。當(dāng)座椅墊處于“高溫”檔加熱時，通過計算回答：①通過座椅墊的電流是多少安？②電熱絲的阻值是多少歐？③座椅墊工作產(chǎn)生的熱量是多少焦？4．（2021·山東淄博·中考真題）在測量小燈泡電功率的實驗中，電路如圖甲所示，電源電壓恒為4V，小燈泡標有“2.5V”字樣，滑動變阻器規(guī)格為“50Ω1A”，實驗得到小燈泡的I-Ｕ圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡的額定功率；（2）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器R接入電路的阻值；（3）當(dāng)小燈泡消耗的功率為0.2W時，通電1min，滑動變阻器R產(chǎn)生的熱量。5．（2021·山東威?！ぶ锌颊骖}）某品牌電熱扇工作原理如圖所示。S1為雙觸點開關(guān)，1、2、3、4為開關(guān)觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S1，可實現(xiàn)加熱功能的“空擋”“低溫擋”和“高溫擋”之間的切換；電動機工作時可使電熱扇往復(fù)轉(zhuǎn)動。和均為電熱絲，阻值不受溫度影響，。電熱扇部分參數(shù)如表所示。（1）請畫出電熱扇處于低溫擋且不轉(zhuǎn)動時的等效電路圖，并計算此時電路正常工作消耗的總功率。（2）求的阻值。（3）若電動機正常工作10min，內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量為多少？額定電壓220V高溫檔加熱功率1650W電動機功率44W電動機線圈電阻6Ω6．（2021·湖北天門·中考真題）如圖所示，電源電壓為6V，定值電阻R1、R2的阻值分別為12Ω、18Ω。求：（1）當(dāng)閉合、接1時，通過R1的電流；（2）當(dāng)斷開、接1時，通電，R2產(chǎn)生的熱量；（3）電路總功率的取值范圍。【過關(guān)檢測】一、填空題1．（2020·河北定州·九年級期中）央視《是真的嗎》節(jié)目中，主持人做了“電池口香糖錫紙=取火工具”的實驗：取口香糖錫紙，中間剪掉一些（如圖乙），將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負極，很快發(fā)現(xiàn)錫紙條開始冒煙、著火（如圖甲），這里利用了電流的_______效應(yīng)。已知錫紙條上ab，bc，cd段長度相等，則_______段的電阻最大，因為材料和長度相同時，橫截面積越_______（“大”或“小”），電阻越大。2．（2021·全國·九年級單元測試）如圖所示，電熱膜是在絕緣聚酯薄膜表面，用金屬導(dǎo)線將經(jīng)過特殊工藝加工形成的一條條薄的粗細均勻的導(dǎo)電墨線連接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。電熱膜中導(dǎo)電墨線連接的方式是_____聯(lián)，電熱膜能發(fā)熱是因為電流具有_____效應(yīng)；某電熱膜總功率4400W，正常工作2小時消耗電能_____kW?h。3．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）如圖所示，是物理興趣小組發(fā)明的泡沫切割器，主要由輸出電壓為3V的電源和阻值為的電熱絲構(gòu)成。則該切割器在正常工作時通過電熱絲的電流是______A，電熱絲1min時間內(nèi)放出的熱量是______J。4．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）如圖所示，電源電壓不變，先閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.5A，再閉合開關(guān)S2，電流表示數(shù)增加了0.3A，則R1、R2兩端電壓之比為___________，R1、R2電阻值之比為___________，若電阻R2=5Ω，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量為___________J。二、單選題5．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）小亮學(xué)習(xí)小組在一次野炊活動中，忘了帶火柴，老師將錫箔紙連接在干電池兩端，利用電流的熱效應(yīng)將錫箔紙點燃，使他們吃到了香噴噴的飯菜。下列電器中，主要利用該原理工作的是（）A．電暖氣 B．電風(fēng)扇 C．電視機 D．節(jié)能燈6．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）有兩根電熱絲、，且，若單獨用燒開一壺水，所需時間為。若將這兩根電熱絲分別串聯(lián)和并聯(lián)在同一電源中燒開同一壺水，則所需的時間分別為（不計熱損失）（）A．、 B．、 C．、 D．、7．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）圖甲是小燈泡L和電阻R的I﹣U圖像。將小燈泡L和電阻R接入圖乙所示的電路中，只閉合S1時，電流表的示數(shù)為0.5A。電源兩端電壓保持不變，下列說法中正確的是（）A．電源電壓為3VB．只閉合S1時，小燈泡L的電阻為2ΩC．再閉合S2后，電流表的示數(shù)增加0.5AD．再閉合S2后，在1min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為48J8．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實驗中，三個透明容器中密封著等量的空氣，容器內(nèi)的電阻連接情況如圖所示，通電后，觀察U形管中液面高度的變化。則（）A．甲、乙、丙三個容器內(nèi)的導(dǎo)體，電流相等B．通電一段時間后，U形管中液面高度變化最大的是乙C．要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，需觀察甲、丙兩個U形管中液面高度的變化D．要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，需觀察甲、乙兩個U形管中液面高度的變化三、實驗題9．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）小明利用如圖甲所示的實驗裝置研究A、B兩種固體的熔化特點。瓶中的電熱絲阻值R1＝2R2，兩種細小顆粒的質(zhì)量相同。通電一段時間待兩種物質(zhì)都熔化完就斷開開關(guān)，作出兩種固體溫度隨時間的變化圖像如圖乙所示，忽略過程中的熱損失。（1）若兩根電熱絲長度和材料都相同，則電熱絲R1較______（選填“粗”或“細”）；（2）由圖像可知：熔化過程中A吸收的熱量______（選填“大于”、“小于”或“等于”）B吸收的熱量。顆粒A、B固態(tài)時的比熱容之比為______；（3）圖甲裝置還可以探究電熱與______的關(guān)系。若實驗中其他條件不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電路中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，則固體A的熔化時間將變?yōu)開_____min。四、計算題10．（2021·全國·九年級單元測試）養(yǎng)生壺是大家非常喜歡的小電器，有加熱、保溫等功能，接在220V的家庭電路中使用，如圖所示；圖是養(yǎng)生壺的加熱水槽部分工作原理電路圖，S是一個溫控開關(guān)，R1為電加熱絲，阻值為88Ω，當(dāng)處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預(yù)定溫度后，S自動切換到另一位置，處于保溫狀態(tài)且保溫時加熱絲的功率為88W；不考慮溫度對電阻的影響，且不計指示燈的阻值（A、B是兩種不同顏色的指示燈，紅燈亮表示加熱狀態(tài)，綠燈亮表示保溫狀態(tài)）；求：（1）分析說明A、B哪個是紅燈，哪個是綠燈；（2）該養(yǎng)生壺的加熱功率；（3）電阻R2的阻值及養(yǎng)生壺處于保溫狀態(tài)時R2在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。第19講焦耳定律【學(xué)習(xí)目標】1.知道電流的熱效應(yīng)；2.理解焦耳定律，知道電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)；3.知道電熱的利用和防止?！净A(chǔ)知識】一.電流的熱效應(yīng)1．定義：電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)體會發(fā)熱的現(xiàn)象，叫做電流的熱效應(yīng)。2．影響電流的熱效應(yīng)大小的因素：導(dǎo)體通電時，產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、導(dǎo)體中的電流和通過時間有關(guān)。通電時間越長，電流越大，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。電流通過導(dǎo)體時，電流的熱效應(yīng)總是存在的。這是因為導(dǎo)體都有電阻。導(dǎo)體通電時，由于要克服導(dǎo)體對電流的阻礙作用，所以要消耗電能，這時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。如果導(dǎo)體的電阻為零，電流通過導(dǎo)體時，不需要把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這時電能在導(dǎo)體中傳輸時也不會因發(fā)熱而損失。3.探究影響電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素（1）通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系如圖15-10所示，甲、乙兩個錐形瓶中的電阻絲的電阻R1、R2分別為5Ω和10Ω，兩個瓶中裝有等量的煤油，錐形瓶中溫度計的示數(shù)變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過兩段電阻絲的電流相同。通電一定時間后，比較兩個溫度計的示數(shù)變化情況。你看到的現(xiàn)象說明了什么?實驗表明：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。（2）電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系如圖18.4-3所示，兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過兩容器中電阻的電流不同。在通電時間相同的情況下，觀察兩個U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說明了什么?實驗表明：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。二.焦耳定律1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。2．公式：Q=I2Rt三．電熱的利用和防止1.電熱的利用：日常生產(chǎn)、生活中會經(jīng)常用到電熱，如家用的熱水器、電飯煲等，這些都是用電來加熱的設(shè)備，叫電熱器。要點詮釋：這些用電器的共同特點就是利用電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使我們獲得需要的熱量。有些電器通電時也能產(chǎn)生熱量，但是由于不是用電來加熱的，所以不能叫電熱器(如電視機、電腦等)。2.電熱的危害：很多情況下，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，并不是我們需要的，這時電能白白消耗掉了，有時還會引起事故甚至災(zāi)害，所以要想辦法阻止電熱的產(chǎn)生。【考點剖析】考點一：基礎(chǔ)知識例1．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）均標有“220V60W”的白熾燈、電風(fēng)扇和電熱器并聯(lián)在家庭電路中，都正常工作時，相同時間內(nèi)電流做功____（選填“相等”或“不相等”）；相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量Q電風(fēng)扇____（選填“大于”、“小于”或“等于”）Q電熱器。【答案】相等小于【解析】[1]由題意知，白熾燈、電風(fēng)扇、電熱器的額定電壓都是220V，額定功率都是60W，把它們并聯(lián)在照明電路中，它們都能正常工作，由W=Pt可知，在相同時間內(nèi)電流做功相等。[2]電風(fēng)扇工作時，主要把電能轉(zhuǎn)化為機械能，產(chǎn)生很少的熱量，電熱器工作時，把電能幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱量。考點二：探究焦耳定律例2．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）在做“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實驗時，小于采用了如圖甲所示的實驗裝置。兩個透明的容器中密閉了等量的空氣，U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化。（1）若通電時間相同，發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高，這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的___________越大，產(chǎn)生的熱量越多；（2）小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置，通電相同時間，發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高，這表明：在電阻和通電時間相同的情況下，通過導(dǎo)體的___________越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）該實驗中用到的研究物理問題的方法是___________法和___________法?！敬鸢浮侩娮桦娏骺刂谱兞哭D(zhuǎn)換【解析】[1]將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過它們的電流I與通電時間t相同，左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻，右邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快，根據(jù)控制變量法可得：在相同時間內(nèi)，電流相同的情況下，電阻越大，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多。[2]裝置中一個的電阻與兩個的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即，兩個的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，即，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，由題意，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快，根據(jù)控制變量法可得：在相同時間內(nèi)，電阻相同，電流越大，通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多。[3]電流產(chǎn)生的熱量與電阻、電流及通電時間等多個因素有關(guān)，探究時每次只能選擇一個因素進行，其它因素相同，故這是控制變量法的應(yīng)用。[4]熱量的多少不容易直接觀察，我們通過U型管液柱的高度差來間接反映，故這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用?？键c三：知識運用例3．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）電熱膜是一種新型的電熱器件，如圖甲所示是一種常見的電熱膜。電熱膜是在絕緣的聚酯薄膜表面，經(jīng)過特殊工藝加工形成的一條條薄的導(dǎo)電墨線，導(dǎo)電墨線兩端與金屬導(dǎo)線相連，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。電熱膜通電工作時沒有發(fā)紅、熾熱或發(fā)光現(xiàn)象的產(chǎn)生。它與被加熱的物體直接接觸，產(chǎn)生的熱量很快傳給被加熱物體，所以電熱膜本身的溫度并不太高，不易氧化，使用壽命長。在制造電熱膜時，會出現(xiàn)不同區(qū)域的導(dǎo)電墨線厚度不均勻的現(xiàn)象，厚的導(dǎo)電墨線電阻小。導(dǎo)電墨線的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖丙所示，這種溫度特性的優(yōu)點是，它不會因厚度不均勻而出現(xiàn)嚴重的發(fā)熱不均、局部過熱的現(xiàn)象，這是電熱絲所不具備的，它保證了電熱膜各處的溫度均衡。(1)電熱膜取暖器工作時，室內(nèi)空氣溫度升高是通過______方式增加空氣內(nèi)能的。(2)某根導(dǎo)電墨線的局部導(dǎo)電材料脫落，如圖丁中A部分，這根導(dǎo)電墨線的電阻會______。A．變大B．變小C．不變D．以上三種情況均有可能(3)與傳統(tǒng)的電熱絲加熱器相比，電熱膜取暖器的發(fā)熱效率高，原因是______。(4)傳統(tǒng)的電熱絲發(fā)生接觸不良時，會引起火災(zāi)，是因為______。(5)將圖戊中一塊電熱膜接入電路，正常工作時金屬導(dǎo)線中A、B處電流分別為IA和IB，則IA______IB（選填“＞”、“＜”或“=”）。(6)電熱膜不會因厚度不均而出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象，原因______?！敬鸢浮繜醾鬟fA電熱膜通電工作時，沒有發(fā)紅、熾熱現(xiàn)象電熱絲接觸不良，會導(dǎo)致接觸面積變小，電阻變大，會使局部過熱＜墨線溫度升高時電阻增大，所以發(fā)熱功率減小【解析】(1)[1]電熱膜取暖器工作時放出熱量，室內(nèi)空氣吸收熱量，溫度升高，是通過熱傳遞的方式使得室內(nèi)溫度升高。(2)[2]部分的凹形會導(dǎo)致橫截面積變小，電阻變大，故選A。(3)[3]此題可以從原文中獲取答案：電熱膜通電工作時，沒有發(fā)紅、熾熱現(xiàn)象。(4)[4]電阻的影響因素為：長短、橫截面積和材料，電熱絲接觸不良，會導(dǎo)致接觸面積變小，電阻變大，在局部產(chǎn)生的熱量過多。(5)[5]因為墨線是并聯(lián)的，如圖中，若通過每條墨線的電流為I，則IA=3I，IB=9I，因此IA＜IB。(6)[6]從丙圖可以看出隨溫度升高導(dǎo)電墨線電阻而增大，由，所以發(fā)熱功率減小?！菊骖}演練】一、單選題1．（2021·山東淄博·中考真題）長短、粗細均相同的保險絲和銅絲，分別接到線路板上A、B間和C、D間，如圖所示。移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)保險絲熔斷而銅絲完好。下列說法錯誤的是（）A．保險絲的電阻比銅絲的大B．通過保險絲的電流比銅絲的大C．電流通過保險絲產(chǎn)生的熱量比銅絲的多D．為了用電安全，禁止用銅絲代替保險絲【答案】B【解析】A．由于保險絲的電阻率大、熔點低，而銅絲的電阻率小、熔點高，所以比較長短、粗細均相同的保險絲和銅絲，保險絲的電阻比銅絲的大，故A正確，不符合題意；B．由圖知道，保險絲和銅絲串聯(lián)，由于串聯(lián)電路電流處處相等，故B錯誤，符合題意；C．由Q=I2Rt知道，電流相同、通電時間相同，電阻大的產(chǎn)生的熱量多，所以，電流通過保險絲產(chǎn)生的熱量比銅絲的多，故C正確，不符合題意；D．若換用銅線作保險絲，由于銅絲的熔點高，當(dāng)電路中電流過大時不會熔斷，無法保護電路，所以，為了用電安全，禁止用銅絲代替保險絲，故D正確，不符合題意。故選B。二、實驗題2．（2021·山東日照·中考真題）某物理學(xué)習(xí)小組進行“探究電流相同時通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的關(guān)系”時，可供選用的器材有：6V電源，5Ω的發(fā)熱電阻兩只，10Ω的發(fā)熱電阻兩只，量程適合的溫度計兩只，規(guī)格相同的燒瓶兩只，水，酒精，煤油，開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）他們設(shè)計了圖甲和圖乙所示的兩個方案，本實驗應(yīng)該選用圖___________所示方案。（2）所選方案中兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)________，兩個燒瓶內(nèi)的液體應(yīng)為質(zhì)量_________的_______種類的液體。（均填“相同”或“不同”）（3）已知比熱容的大小為c水>c酒精>c煤油，為了縮短實驗時間，應(yīng)選用的液體是_______。完成上述實驗后，實驗小組利用以上器材，又添加了天平、燒杯、停表等器材，設(shè)計了“測定酒精的比熱容”的實驗。已知在本次實驗條件下，水的沸點為100℃，酒精的沸點為78℃，忽略熱量散失。（4）實驗小組認為圖甲和圖乙所示兩個方案均可行，為了讓兩種液體相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，不論選擇哪種方案，兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)___________（填“相同”或“不同”）。（5）方案選定后，實驗過程如下：①將天平放在水平實驗臺上，把游碼撥到標尺左端的零刻度線處，觀察到指針偏向分度盤的左側(cè)，向右調(diào)節(jié)___________，直至天平平衡。用燒杯和天平測量出質(zhì)量相等的水和酒精，分別裝入兩個燒瓶里。②記下兩種液體的初始溫度，接通電路，加熱一段時間后，記下液體的末態(tài)溫度。該實驗過程中應(yīng)保證酒精的溫度低于___________。③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得酒精的比熱容為___________J/（kg·℃）。液體加熱時間/s質(zhì)量/g初始溫度/℃末態(tài)溫度/℃比熱容/J/（kg·℃）水4206020324.2×103酒精420602041（6）結(jié)合表中數(shù)據(jù)進一步分析，可知實驗過程中選擇的是圖___________所示方案?！敬鸢浮考撞煌嗤嗤河拖嗤?8℃2.4×103乙【解析】（1）[1]電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，研究與其中一個因素的關(guān)系時，要控制另外兩個因素不變。探究電流相同時通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的關(guān)系時，要控制通電時間相同，只改變電阻的大小，根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流都相等（甲乙方案中通電時間都相等），本實驗應(yīng)該選用圖甲所示方案。（2）[2]根據(jù)[1]可知，所選方案中兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)不同。[3][4]實驗中電流產(chǎn)生的熱量不易直接測量，可給質(zhì)量相等的同種液體（比熱容相同）加熱，根據(jù)通過溫度計示數(shù)變化的多少反映產(chǎn)生熱量的多少，采用了轉(zhuǎn)換法。故兩個燒瓶內(nèi)的液體應(yīng)為質(zhì)量相同的相同種類的液體。（3）[5]已知比熱容的大小為c水>c酒精>c煤油，根據(jù)，質(zhì)量相同的液體升高相同的溫度，比熱容越小，吸熱越少，故為了縮短實驗時間，應(yīng)選用的液體是煤油。（4）[6]實驗小組認為圖甲和圖乙所示兩個方案均可行，為了讓兩種液體相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，根據(jù)Q=I2Rt，對甲圖而言，兩發(fā)熱電阻要相同；對乙圖而言，兩電阻并聯(lián)，由并聯(lián)電路各支路電壓相等，根據(jù)可知，兩發(fā)熱電阻的阻值也應(yīng)相同，即無論選擇哪種方案，兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)相同。（5）①[7]將天平放在水平實驗臺上，把游碼撥到標尺左端的零刻度線處，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向，平衡螺母調(diào)節(jié)的原則是：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)。故觀察到指針偏向分度盤的左側(cè)，即向右調(diào)節(jié)平衡螺母，直至天平平衡。②[8]因酒精的沸點為78℃，故該實驗過程中應(yīng)保證酒精的溫度低于78℃。③[9]電阻絲相同，相同時間放出的熱量相同，因忽略熱量散失，水吸收的熱量等于酒精吸收的熱量，根據(jù)有即故酒精的比熱容為（6）結(jié)合表中數(shù)據(jù)，實驗過程中，電阻絲放出的熱量為若用甲方案，用兩個5Ω的發(fā)熱電阻，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及歐姆定律，電路的電流為根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，產(chǎn)生的熱量為Q1=I12Rt=(0.6A)2×5Ω×420s=756J若選用兩個10Ω的發(fā)熱電阻，同理，電路的電流為0.3A，產(chǎn)生的熱量為Q2=I22Rt=(0.3A)2×10Ω×420s=378J兩種情況下電阻絲產(chǎn)生的熱量都不等于3024J，故可知實驗過程中選擇的不是圖甲所示的方案，只能是圖乙所示方案（根據(jù)可知，實驗中選用的兩個5Ω的發(fā)熱電阻）。三、計算題3．（2021·山東萊蕪·中考真題）（1）如圖所示為國慶70周年閱兵中首次亮相的ZTQ-15式輕型坦克，它能適應(yīng)水網(wǎng)地帶、山地、高原等環(huán)境惡劣地區(qū)作戰(zhàn)。據(jù)網(wǎng)絡(luò)消息，該型坦克重，每條履帶與地面的接觸面積約。求該輕型坦克對水平地面的壓強。（2）小亮家新買了一輛汽車，車上的座椅墊具有電加熱功能，如圖甲所示。通過觀察和研究，他了解到該座椅墊有“高溫”、“低溫”和“關(guān)”三個檔位，“高溫”檔功率為，“低溫”檔功率為。該座椅墊加熱部分的電路簡圖如圖乙所示，電源電壓為，S為檔位切換開關(guān)，和為電熱絲。當(dāng)座椅墊處于“高溫”檔加熱時，通過計算回答：①通過座椅墊的電流是多少安？②電熱絲的阻值是多少歐？③座椅墊工作產(chǎn)生的熱量是多少焦？【答案】（1）；（2）①；②；③【解析】解：（1）因為坦克在水平地面上，所以該輕型坦克對水平地面的壓力為履帶與地面的接觸面積該輕型坦克對水平地面的壓強（2）①由公式，得：通過座椅墊的電流②由公式，得：電熱絲的阻值③座椅墊產(chǎn)生的熱量答：（1）該輕型坦克對水平地面的壓強；（2）①通過座椅墊的電流是1.5A；②電熱絲的阻值是；③座椅墊工作產(chǎn)生的熱量是。4．（2021·山東淄博·中考真題）在測量小燈泡電功率的實驗中，電路如圖甲所示，電源電壓恒為4V，小燈泡標有“2.5V”字樣，滑動變阻器規(guī)格為“50Ω1A”，實驗得到小燈泡的I-Ｕ圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡的額定功率；（2）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器R接入電路的阻值；（3）當(dāng)小燈泡消耗的功率為0.2W時，通電1min，滑動變阻器R產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）0.75W；（2）5Ω；（3）36J?！窘馕觥拷猓海?）燈泡的額定電壓為2.5V，由圖象可知燈泡正常發(fā)光時的電流為0.3A，燈泡額定功率P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W（2）由圖甲知，燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端的電壓，電流表測量電路中的電流，小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器R兩端的電壓U滑=U-U額=4V-2.5V=1.5V由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值（3）由圖乙可知，燈泡兩端的電壓是1V，通過它的電流是0.2A，燈泡的電功率為P實=U實I實=1V×0.2A=0.2W當(dāng)小燈泡消耗的功率為0.2W時，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知變阻器兩端的電壓為U滑1=U-U實=4V-1V=3V由串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過變阻器的電流為0.2A，即I=I實=0.2A通電1min，滑動變阻器R產(chǎn)生的熱量Q=W=U滑1It=3V×0.2A×60s=36J答：（1）小燈泡的額定功率是0.75W；（2）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器R接入電路的阻值是5Ω；（3）當(dāng)小燈泡消耗的功率為0.2W時，通電1min，滑動變阻器R產(chǎn)生的熱量是36J。5．（2021·山東威?！ぶ锌颊骖}）某品牌電熱扇工作原理如圖所示。S1為雙觸點開關(guān)，1、2、3、4為開關(guān)觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S1，可實現(xiàn)加熱功能的“空擋”“低溫擋”和“高溫擋”之間的切換；電動機工作時可使電熱扇往復(fù)轉(zhuǎn)動。和均為電熱絲，阻值不受溫度影響，。電熱扇部分參數(shù)如表所示。（1）請畫出電熱扇處于低溫擋且不轉(zhuǎn)動時的等效電路圖，并計算此時電路正常工作消耗的總功率。（2）求的阻值。（3）若電動機正常工作10min，內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量為多少？額定電壓220V高溫檔加熱功率1650W電動機功率44W電動機線圈電阻6Ω【答案】（1），550W；（2）44?；（3）144J【解析】解：（1）由圖可知，開關(guān)接“2、3觸點”時，只有R1的簡單電路，電路的電阻最大，由可知電路總功率最小，處于低溫擋，電熱扇不轉(zhuǎn)動，開關(guān)S2斷開，此時電路圖如圖所示：此時電路正常工作消耗的總功率（2）開關(guān)接“3、4觸點”時，R1和R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，由可知電路總功率最大，處于高溫擋，R2的電功率為R2的阻值（3）電動機正常工作時的電流電動機正常工作10min，內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量為答：（1）如上圖所示，此時電路正常工作消耗的總功率是550W；（2）的阻值是44Ω；（3）若電動機正常工作10min，內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量為144J。6．（2021·湖北天門·中考真題）如圖所示，電源電壓為6V，定值電阻R1、R2的阻值分別為12Ω、18Ω。求：（1）當(dāng)閉合、接1時，通過R1的電流；（2）當(dāng)斷開、接1時，通電，R2產(chǎn)生的熱量；（3）電路總功率的取值范圍?！敬鸢浮浚?）0.5A；（2）43.2J；（3）1.2W~5W【解析】解：（1）當(dāng)閉合、接1時，短路，電路中只有R1工作，通過R1的電流為（2）當(dāng)斷開、接1時，兩電阻串聯(lián)，通過的電流等于電路中的總電流，由串聯(lián)電阻的規(guī)律及歐姆定律，通電，產(chǎn)生的熱量為：（3）分析電路可知，當(dāng)斷開、接1時，兩電阻串聯(lián)，電路的總電阻最大，總功率最小當(dāng)閉合、接2時，與并聯(lián)，電路的總電阻最小，總功率最大，由并聯(lián)電路各支路電壓都相等，電路的最大功率為則電路總功率的取值范圍為1.2W~5W答：（1）當(dāng)閉合、接1時，通過R1的電流為0.5A；（2）當(dāng)斷開、接1時，通電，R2產(chǎn)生的熱量為43.2J；（3）電路總功率的取值范圍為1.2W~5W?！具^關(guān)檢測】一、填空題1．（2020·河北定州·九年級期中）央視《是真的嗎》節(jié)目中，主持人做了“電池口香糖錫紙=取火工具”的實驗：取口香糖錫紙，中間剪掉一些（如圖乙），將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負極，很快發(fā)現(xiàn)錫紙條開始冒煙、著火（如圖甲），這里利用了電流的_______效應(yīng)。已知錫紙條上ab，bc，cd段長度相等，則_______段的電阻最大，因為材料和長度相同時，橫截面積越_______（“大”或“小”），電阻越大?！敬鸢浮繜醓b小【解析】[1]錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負極，由于錫紙條有電阻，當(dāng)有電流通過時，會產(chǎn)生熱量，這是利用了電流的熱效應(yīng)。[2][3]有圖可知，錫紙條上相同長度的ab的段、bc段、cd段，ab段橫截面積較小，在材料和長度相同時，橫截面積越小、電阻越大。2．（2021·全國·九年級單元測試）如圖所示，電熱膜是在絕緣聚酯薄膜表面，用金屬導(dǎo)線將經(jīng)過特殊工藝加工形成的一條條薄的粗細均勻的導(dǎo)電墨線連接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。電熱膜中導(dǎo)電墨線連接的方式是_____聯(lián)，電熱膜能發(fā)熱是因為電流具有_____效應(yīng)；某電熱膜總功率4400W，正常工作2小時消耗電能_____kW?h。【答案】并熱8.8【解析】[1]由圖可知，各條導(dǎo)電墨線互不影響，可以獨立工作，是并聯(lián)的。[2]電熱膜發(fā)熱是因為導(dǎo)線通電產(chǎn)生了熱量，利用了電流的熱效應(yīng)。[3]由題知，電熱膜總功率為P電熱膜＝4400W＝4.4kW電熱膜正常工作2小時消耗的電能W電熱膜＝P電熱膜t＝4.4kW×2h＝8.8kW?h3．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）如圖所示，是物理興趣小組發(fā)明的泡沫切割器，主要由輸出電壓為3V的電源和阻值為的電熱絲構(gòu)成。則該切割器在正常工作時通過電熱絲的電流是______A，電熱絲1min時間內(nèi)放出的熱量是______J?！敬鸢浮?.590【解析】[1]切割器在正常工作時通過電熱絲的電流[2]電熱絲1min時間內(nèi)放出的熱量4．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）如圖所示，電源電壓不變，先閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.5A，再閉合開關(guān)S2，電流表示數(shù)增加了0.3A，則R1、R2兩端電壓之比為___________，R1、R2電阻值之比為___________，若電阻R2=5Ω，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量為___________J?！敬鸢浮?:13:545【解析】[1]先閉合S1時，電路為R1的簡單電路，電流表測量通過R1的電流；若再閉合S2時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，電流表示數(shù)增加了0.3A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知，通過R2的電流為I2=0.3A并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都等于電源電壓，所以R1、R2兩端電壓之比為1:1。[2][3]根據(jù)可知，在電壓相同時，電流之比等于電阻之比的倒數(shù)，則R1、R2電阻值之比為R1:R2=I2:I1=0.3A:0.5A=3:5則R1的阻值為R1=3Ω通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量二、單選題5．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）小亮學(xué)習(xí)小組在一次野炊活動中，忘了帶火柴，老師將錫箔紙連接在干電池兩端，利用電流的熱效應(yīng)將錫箔紙點燃，使他們吃到了香噴噴的飯菜。下列電器中，主要利用該原理工作的是（）A．電暖氣 B．電風(fēng)扇 C．電視機 D．節(jié)能燈【答案】A【解析】利用電流的熱效應(yīng)將錫箔紙點燃，是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A．電暖氣是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A符合題意；B．電風(fēng)扇是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B不符合題意；C．電視機將電能轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能，故C不符合題意；D．節(jié)能燈主要將電能轉(zhuǎn)化為光能，故D不符合題意。故選A。6．（2021·全國·九年級課時練習(xí)）有兩根電熱絲、，且，若單獨用燒開一壺水，所需時間為。若將這兩根電熱絲分別串聯(lián)和并聯(lián)在同一電源中燒開同一壺水，則所需的時間分別為（不計熱損失）（）A．、 B．、 C．、 D．、【答案】D【解析】燒開同一壺水所需熱量相同，設(shè)為Q吸，不計熱損失，單獨用R2燒開一壺水時Q吸＝I2R2t＝若將這兩根電熱絲串聯(lián)接入電路，由串聯(lián)電阻的規(guī)律，電路總電阻R串＝R1+R2＝3R2+R2＝4R2由可得，電熱絲串聯(lián)燒開同一壺水所用的時間若將這兩根電熱絲并聯(lián)接入電路，則電路總電阻R并＝類似地，電熱絲并聯(lián)在同一電源中燒開同一壺水所用的時間t并=故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。7．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）圖甲是小燈泡L和電阻R的I﹣U圖像。將小燈泡L和電阻R接入圖乙所示的電路中，只閉合S1時，電流表的示數(shù)為0.5A。電源兩端電壓保持不變，下列說法中正確的是（）A．電源電壓為3VB．只閉合S1時，小燈泡L的電阻為2ΩC．再閉合S2后，電流表的示數(shù)增加0.5AD．再閉合S2后，在1min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為48J【答案】D【解析】AB．只閉合S1時，電路為燈泡L的簡單電路，電流表測電路中的電流，電流表的示數(shù)為0.5A，由圖甲可知，此時燈泡兩端的電壓UL=4V，電源電壓為4V，小燈泡L的電阻故AB錯誤；C．由圖甲可知，R兩端的電壓UR=6V，IR=0.3AR的阻值為再閉合S2后，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過小燈泡L的電流不變，由并聯(lián)電路電流的關(guān)系可知電流表的示數(shù)增加故C錯誤；D．再閉合S2后，在1min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為Q=W=UIR1t=4V×0.2A×60s=48J故D正確。故選D。8．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實驗中，三個透明容器中密封著等量的空氣，容器內(nèi)的電阻連接情況如圖所示，通電后，觀察U形管中液面高度的變化。則（）A．甲、乙、丙三個容器內(nèi)的導(dǎo)體，電流相等B．通電一段時間后，U形管中液面高度變化最大的是乙C．要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，需觀察甲、丙兩個U形管中液面高度的變化D．要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，需觀察甲、乙兩個U形管中液面高度的變化【答案】B【解析】A．丙容器中兩電阻并聯(lián)后再與甲、乙兩容器中的電阻串聯(lián)接入電路，根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過甲、乙兩容器中的電阻的電流相同，都大于通過丙容器中的電阻的電流，故A不符合題意；B．甲、乙裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過他們的電流I與通電時間t相同，左邊甲容器中的電阻小于右邊乙容器中的電阻，由Q=I2Rt可知，右邊乙容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；甲、丙裝置中，丙裝置并聯(lián)一個相同阻值的電阻，再將容器中的電阻絲串聯(lián)起