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8.某公司的科研人员将服务器（图6-3-4）浸泡在特殊的冷却液里，电流产生的热量可被直接吸收并导入外循环冷却系统。
下列说法正确的是（
A.该冷却液应该选用导体
B.该冷却液的比热容较小
C.这是利用做功的方式减小服务器的内能
D.这种方式可以减小电热产生的危害
下列说法正确的是（
D
）A.该冷却液应该选用导体
B.该冷却液的比热容较小
C.这是利用做功的方式减小服务器的内能
D.这种方式可以减小电热产生的危害
答案
8. D
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合导体与绝缘体的应用、比热容的特性、改变内能的方式、电热的危害与防止等知识点逐一分析：冷却液若为导体会导致服务器短路，比热容小的物质冷却效果差，热量转移属于热传递，该方式可导出服务器的热量，据此判断选项对错。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：若冷却液选用导体，服务器通电后会发生短路，损坏设备，因此冷却液应选用绝缘体，A错误；
2. 选项B：比热容越大的物质，相同质量下吸收相同热量时温度升高越小，冷却效果越好，所以冷却液应选用比热容较大的物质，B错误；
3. 选项C：改变内能的方式有做功和热传递，热量从服务器转移到冷却液，是通过热传递的方式减小服务器的内能，并非做功，C错误；
4. 选项D：服务器工作时产生的电热会危害设备，该方式将电热吸收并导出，可减小电热产生的危害，D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、内能的改变、电热的危害与防止
【点评】
本题结合生活实际考查物理知识的应用，需要学生掌握导体绝缘体、比热容、内能改变方式、电热相关基础知识点，难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误，需结合导体与绝缘体的应用、比热容的特性、改变内能的方式、电热的危害与防止等知识点逐一分析：冷却液若为导体会导致服务器短路，比热容小的物质冷却效果差，热量转移属于热传递，该方式可导出服务器的热量，据此判断选项对错。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：若冷却液选用导体，服务器通电后会发生短路，损坏设备，因此冷却液应选用绝缘体，A错误；
2. 选项B：比热容越大的物质，相同质量下吸收相同热量时温度升高越小，冷却效果越好，所以冷却液应选用比热容较大的物质，B错误；
3. 选项C：改变内能的方式有做功和热传递，热量从服务器转移到冷却液，是通过热传递的方式减小服务器的内能，并非做功，C错误；
4. 选项D：服务器工作时产生的电热会危害设备，该方式将电热吸收并导出，可减小电热产生的危害，D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、内能的改变、电热的危害与防止
【点评】
本题结合生活实际考查物理知识的应用，需要学生掌握导体绝缘体、比热容、内能改变方式、电热相关基础知识点，难度适中。
【难度系数】
0.6
9.某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图6-3-5所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
(1)实验中通过观察U形管中
(2)图6-3-5甲中将两段阻值不同的电阻丝
(3)如图6-3-5乙所示，在其中一个容器的外部，将一段相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联。
$R_3$与$R_2$并联的目的是使通过$R_1$与$R_2$的
(1)实验中通过观察U形管中
液面的高度差
，可以比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫转换法
。(2)图6-3-5甲中将两段阻值不同的电阻丝
串联
(填电路连接方式)，是为了探究电流产生的热量与电阻
大小的关系。(3)如图6-3-5乙所示，在其中一个容器的外部，将一段相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联。
$R_3$与$R_2$并联的目的是使通过$R_1$与$R_2$的
电流
不同。答案
9. (1) 实验中通过观察U形管中液面的高度差，可以比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫转换法。
(2) 图6-3-5甲中将两段阻值不同的电阻丝串联，是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
(3) R₃与R₂并联的目的是使通过R₁与R₂的电流不同。
解析
【分析】
本题是探究电流产生热量影响因素的实验题，解题思路如下：(1) 电流产生的热量无法直接观测，需转换为易观察的现象判断，U形管液面高度差能反映热量多少，对应转换法；(2) 甲图中两电阻丝串联，串联时电流、通电时间相同，电阻不同，用于探究热量与电阻的关系；(3) 乙图中R₂与R₃并联，根据并联电路电流规律，干路电流等于支路电流之和，故通过R₁和R₂的电流不同，用于探究热量与电流的关系。
【解析】
(1) 电流通过导体产生的热量无法直接测量，实验中密闭容器内空气受热膨胀，使U形管两侧液面产生高度差，通过观察液面高度差可间接比较热量多少，这种将不易观察的物理量转换为易观察现象的方法叫转换法。
(2) 图甲中两段电阻丝首尾相连，属于串联连接；串联电路中电流处处相等，且通电时间相同，电阻不同，因此实验目的是探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
(3) 图乙中，R₃与R₂并联，根据并联电路的电流特点：干路电流等于各支路电流之和，所以通过R₁的电流（干路电流）大于通过R₂的电流（支路电流），即通过R₁与R₂的电流不同。
【答案】9. (1) 液面的高度差；转换法 (2) 串联；电阻 (3) 电流
【知识点】
焦耳定律、转换法、串并联电流特点
【点评】
本题围绕焦耳定律探究实验展开，考查实验方法、电路连接方式及串并联电流规律，是初中电学的基础实验题，需明确实验设计的控制变量思想和转换法的应用。
【难度系数】
0.7
本题是探究电流产生热量影响因素的实验题，解题思路如下：(1) 电流产生的热量无法直接观测，需转换为易观察的现象判断，U形管液面高度差能反映热量多少，对应转换法；(2) 甲图中两电阻丝串联，串联时电流、通电时间相同，电阻不同，用于探究热量与电阻的关系；(3) 乙图中R₂与R₃并联，根据并联电路电流规律，干路电流等于支路电流之和，故通过R₁和R₂的电流不同，用于探究热量与电流的关系。
【解析】
(1) 电流通过导体产生的热量无法直接测量，实验中密闭容器内空气受热膨胀，使U形管两侧液面产生高度差，通过观察液面高度差可间接比较热量多少，这种将不易观察的物理量转换为易观察现象的方法叫转换法。
(2) 图甲中两段电阻丝首尾相连，属于串联连接；串联电路中电流处处相等，且通电时间相同，电阻不同，因此实验目的是探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
(3) 图乙中，R₃与R₂并联，根据并联电路的电流特点：干路电流等于各支路电流之和，所以通过R₁的电流（干路电流）大于通过R₂的电流（支路电流），即通过R₁与R₂的电流不同。
【答案】9. (1) 液面的高度差；转换法 (2) 串联；电阻 (3) 电流
【知识点】
焦耳定律、转换法、串并联电流特点
【点评】
本题围绕焦耳定律探究实验展开，考查实验方法、电路连接方式及串并联电流规律，是初中电学的基础实验题，需明确实验设计的控制变量思想和转换法的应用。
【难度系数】
0.7
10. 提升题 小明家新买的汽车配有后视镜加热功能，如图6-3-6甲所示。通过观察和研究，他了解到该功能有高温、低温和关三个挡位，根据气温、雨水情况自动切换，电路简图如图6-3-6乙所示，S为挡位切换开关，$R_1$和$R_2$为电热丝。$R_1$的阻值为16 Ω，低温挡的功率为24 W，电源电压为24 V。求：
(1)高温挡工作时，通过$R_1$的电流；
(2)低温挡工作时，电路5 min内产生的热量；
(3)电热丝$R_2$的阻值。
(1)高温挡工作时，通过$R_1$的电流；
(2)低温挡工作时，电路5 min内产生的热量；
(3)电热丝$R_2$的阻值。
答案
解:(1)当S接高温挡工作时,只有R₁接入电路,通过R₁的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{24\ \mathrm{V}}{16\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$。
(2)低温挡工作时,电路5 min内产生的热量$Q=W=P_{\mathrm{低}}\ t=24\ \mathrm{W} × 5 × 60\ \mathrm{s}=7\ 200\ \mathrm{J}$。
(3)当S接低温挡工作时,R₁与R₂串联,电路的总电阻$R=\frac{U^2}{P_{\mathrm{低}}}=\frac{(24\ \mathrm{V})^2}{24\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$,
电热丝$R_2$的阻值$R_2=R-R_1=24\ \Omega-16\ \Omega=8\ \Omega$。
解析
【分析】
首先明确挡位对应的电路结构：开关S接上方触点时，仅$R_1$接入电路，为高温挡；S接中间触点时，$R_1$与$R_2$串联，为低温挡；接“关”时电路断开。解题时需结合欧姆定律、电功率公式、纯电阻电路中电热等于电功的规律，分步骤计算各问。
【解析】
解：(1) 高温挡工作时，只有$R_1$接入电路，根据欧姆定律，通过$R_1$的电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{24\ \mathrm{V}}{16\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$。
(2) 低温挡工作时，电路为纯电阻电路，产生的热量等于消耗的电能，时间$t=5\ \mathrm{min}=5×60\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{s}$，则5 min内产生的热量：
$Q=W=P_{\mathrm{低}}t=24\ \mathrm{W}×300\ \mathrm{s}=7200\ \mathrm{J}$。
(3) 低温挡时，$R_1$与$R_2$串联，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，可得电路总电阻：
$R=\frac{U^2}{P_{\mathrm{低}}}=\frac{(24\ \mathrm{V})^2}{24\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$，
根据串联电阻的规律，$R_2$的阻值：
$R_2=R-R_1=24\ \Omega-16\ \Omega=8\ \Omega$。
【答案】
解:(1)当S接高温挡工作时,只有R₁接入电路,通过R₁的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{24\ \mathrm{V}}{16\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$。
(2)低温挡工作时,电路5 min内产生的热量$Q=W=P_{\mathrm{低}}\ t=24\ \mathrm{W} × 5 × 60\ \mathrm{s}=7\ 200\ \mathrm{J}$。
(3)当S接低温挡工作时,R₁与R₂串联,电路的总电阻$R=\frac{U^2}{P_{\mathrm{低}}}=\frac{(24\ \mathrm{V})^2}{24\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$,
电热丝$R_2$的阻值$R_2=R-R_1=24\ \Omega-16\ \Omega=8\ \Omega$。
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、电热计算
【点评】
本题结合汽车后视镜加热功能的实际场景，考查了挡位对应的电路分析及电学公式的应用，需先明确不同挡位的电路连接方式，再运用相关公式逐步计算，属于电学基础综合题，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确挡位对应的电路结构：开关S接上方触点时，仅$R_1$接入电路，为高温挡；S接中间触点时，$R_1$与$R_2$串联，为低温挡；接“关”时电路断开。解题时需结合欧姆定律、电功率公式、纯电阻电路中电热等于电功的规律，分步骤计算各问。
【解析】
解：(1) 高温挡工作时，只有$R_1$接入电路，根据欧姆定律，通过$R_1$的电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{24\ \mathrm{V}}{16\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$。
(2) 低温挡工作时，电路为纯电阻电路，产生的热量等于消耗的电能，时间$t=5\ \mathrm{min}=5×60\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{s}$，则5 min内产生的热量：
$Q=W=P_{\mathrm{低}}t=24\ \mathrm{W}×300\ \mathrm{s}=7200\ \mathrm{J}$。
(3) 低温挡时，$R_1$与$R_2$串联，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，可得电路总电阻：
$R=\frac{U^2}{P_{\mathrm{低}}}=\frac{(24\ \mathrm{V})^2}{24\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$，
根据串联电阻的规律，$R_2$的阻值：
$R_2=R-R_1=24\ \Omega-16\ \Omega=8\ \Omega$。
【答案】
解:(1)当S接高温挡工作时,只有R₁接入电路,通过R₁的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{24\ \mathrm{V}}{16\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$。
(2)低温挡工作时,电路5 min内产生的热量$Q=W=P_{\mathrm{低}}\ t=24\ \mathrm{W} × 5 × 60\ \mathrm{s}=7\ 200\ \mathrm{J}$。
(3)当S接低温挡工作时,R₁与R₂串联,电路的总电阻$R=\frac{U^2}{P_{\mathrm{低}}}=\frac{(24\ \mathrm{V})^2}{24\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$,
电热丝$R_2$的阻值$R_2=R-R_1=24\ \Omega-16\ \Omega=8\ \Omega$。
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、电热计算
【点评】
本题结合汽车后视镜加热功能的实际场景，考查了挡位对应的电路分析及电学公式的应用，需先明确不同挡位的电路连接方式，再运用相关公式逐步计算，属于电学基础综合题，难度适中。
【难度系数】
0.5
