实验 探究电热与电阻、电流和通电时间的关系
1. (1)温度计的玻璃泡要
(2)通过观察
2. 此U形管
3. (1)选用空气作为加热材料:气体的热胀冷缩更明显,使实验结果明显。
(2)选用煤油作为加热材料:比热容
(3)对加热物质的要求:物质的种类、质量、初温均

4. 实验结论:
导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关:①在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一段电阻丝的
1. (1)温度计的玻璃泡要
全部浸入
在被测液体中,不得碰到容器底和容器壁
。(2)通过观察
温度计示数变化
或U形管液面高度差
来反映产生电热的多少(转换法的应用)。2. 此U形管
属于
(选填“属于”或“不属于”)连通器。3. (1)选用空气作为加热材料:气体的热胀冷缩更明显,使实验结果明显。
(2)选用煤油作为加热材料:比热容
小
,效果明显,且煤油是绝缘体
,电路安全。(3)对加热物质的要求:物质的种类、质量、初温均
相同
。4. 实验结论:
导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关:①在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一段电阻丝的
电流
越大,这段电阻丝产生的热量越多;②在电流相同、通电时间相同的情况下,一段电阻丝的电阻
越大,这段电阻丝产生的热量越多;③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下,通电时间
越长,产生的热量越多。答案
1.(1)全部浸入;容器底和容器壁;(2)温度计示数变化;U形管液面高度差;2.属于;3.(2)小;绝缘体;(3)相同;4.①电流;②电阻;③通电时间。
解析
1.(1)温度计使用时,玻璃泡需全部浸入被测液体,避免接触容器底和壁,确保测量准确。(2)实验中通过温度计示数变化或U形管液面高度差反映电热多少,这是转换法。2.U形管底部连通,上端开口,符合连通器定义。3.(2)煤油比热容小,吸热升温明显,且不导电,保证电路安全。(3)为控制变量,加热物质的种类、质量、初温需相同。4.根据焦耳定律,电流越大、电阻越大、通电时间越长,产生热量越多。
1. 下列选项中的用电器消耗相同的电能,转化为内能最多的是(

A.电熨斗
B.台式电风扇
C.LED 台灯
D.笔记本电脑
A
)。A.电熨斗
B.台式电风扇
C.LED 台灯
D.笔记本电脑
答案
A
解析
电流通过用电器时,电能转化为其他形式的能。电熨斗是利用电流的热效应工作的,主要将电能转化为内能;台式电风扇主要将电能转化为机械能;LED台灯主要将电能转化为光能;笔记本电脑主要将电能转化为光能、机械能(风扇)等。消耗相同电能时,电熨斗转化的内能最多。
2.(2025 昆明校级期末)如图所示,同时闭合开关 $ S_1 $ 和 $ S_2 $,小灯泡 $ L_1 $ 比 $ L_2 $ 亮,电流表有示数。下列分析正确的是(

A.小灯泡 $ L_1 $ 和 $ L_2 $ 串联
B.小灯泡 $ L_1 $ 两端的电压比 $ L_2 $ 两端的电压大
C.取下小灯泡 $ L_2 $,电路的总电阻变小
D.工作相同时间,小灯泡 $ L_1 $ 消耗电能更多
D
)。A.小灯泡 $ L_1 $ 和 $ L_2 $ 串联
B.小灯泡 $ L_1 $ 两端的电压比 $ L_2 $ 两端的电压大
C.取下小灯泡 $ L_2 $,电路的总电阻变小
D.工作相同时间,小灯泡 $ L_1 $ 消耗电能更多
答案
D
解析
由题知,同时闭合S₁和S₂,两灯均亮且L₁更亮,电流表有示数。
A项:若两灯串联,电流处处相等,取下一灯另一灯不亮;但题目未提及取下灯泡情况,结合实际功率差异,并联时电压相等,串联时电流相等,因L₁更亮,假设并联,电压U相等,由P=U²/R可知P₁>P₂则R₁<R₂;假设串联,电流I相等,由P=I²R可知P₁>P₂则R₁>R₂。但关键是两灯能独立工作(未短路),且选项C中“取下L₂总电阻变小”,若并联,取下L₂后总电阻由R₁R₂/(R₁+R₂)变为R₁,总电阻变大,故C错误,排除串联可能,判定为并联,A错误。
B项:并联电路各支路电压相等,B错误。
C项:并联总电阻小于任一支路电阻,取下L₂后只剩L₁,总电阻变大,C错误。
D项:L₁更亮即P₁>P₂,由W=Pt知,相同时间内W₁>W₂,D正确。
A项:若两灯串联,电流处处相等,取下一灯另一灯不亮;但题目未提及取下灯泡情况,结合实际功率差异,并联时电压相等,串联时电流相等,因L₁更亮,假设并联,电压U相等,由P=U²/R可知P₁>P₂则R₁<R₂;假设串联,电流I相等,由P=I²R可知P₁>P₂则R₁>R₂。但关键是两灯能独立工作(未短路),且选项C中“取下L₂总电阻变小”,若并联,取下L₂后总电阻由R₁R₂/(R₁+R₂)变为R₁,总电阻变大,故C错误,排除串联可能,判定为并联,A错误。
B项:并联电路各支路电压相等,B错误。
C项:并联总电阻小于任一支路电阻,取下L₂后只剩L₁,总电阻变大,C错误。
D项:L₁更亮即P₁>P₂,由W=Pt知,相同时间内W₁>W₂,D正确。
3.(2025 昭通期末)如图所示,电源电压恒定,小灯泡 $ L $ 上标有“12 V”字样,定值电阻 $ R $ 的电阻为 $ 40 \Omega $。当只闭合开关 $ S_1 $ 时,小灯泡正常发光;当开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 都闭合时,电流表的示数为 $ 0.8 A $。求:

(1)电源电压 $ U $。
(2)当开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 都闭合时,通过 $ R $ 的电流 $ I_R $。
(3)当开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 都闭合时,$ 1 \min $ 内小灯泡消耗的电能 $ W $。
(1)电源电压 $ U $。
(2)当开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 都闭合时,通过 $ R $ 的电流 $ I_R $。
(3)当开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 都闭合时,$ 1 \min $ 内小灯泡消耗的电能 $ W $。
答案
(1)只闭合开关$S_1$时,电路为小灯泡$L$的简单电路,小灯泡正常发光,其两端电压等于额定电压$12\,V$,电源电压$U=12\,V$。
(2)开关$S_1$、$S_2$都闭合时,$L$与$R$并联,电源电压$U=12\,V$,$R$两端电压$U_R=U=12\,V$,通过$R$的电流$I_R=\frac{U_R}{R}=\frac{12\,V}{40\,\Omega}=0.3\,A$。
(3)此时干路电流$I=0.8\,A$,通过$L$的电流$I_L=I - I_R=0.8\,A-0.3\,A=0.5\,A$,时间$t=1\,\min=60\,s$,小灯泡消耗的电能$W=UI_Lt=12\,V×0.5\,A×60\,s=360\,J$。
(1)$12\,V$;(2)$0.3\,A$;(3)$360\,J$。
(2)开关$S_1$、$S_2$都闭合时,$L$与$R$并联,电源电压$U=12\,V$,$R$两端电压$U_R=U=12\,V$,通过$R$的电流$I_R=\frac{U_R}{R}=\frac{12\,V}{40\,\Omega}=0.3\,A$。
(3)此时干路电流$I=0.8\,A$,通过$L$的电流$I_L=I - I_R=0.8\,A-0.3\,A=0.5\,A$,时间$t=1\,\min=60\,s$,小灯泡消耗的电能$W=UI_Lt=12\,V×0.5\,A×60\,s=360\,J$。
(1)$12\,V$;(2)$0.3\,A$;(3)$360\,J$。
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