登录
7. 两个电阻串联在电路中，$R_1=10\ \Omega,R_2=20\ \Omega$。$R_1$两端的电压为1 V，通过$R_1$的电流为
0.1
A，$R_2$两端的电压为2
V，通电5 min，$R_1$产生的热量为30
J。答案
7. 0.1 2 30
解析
【分析】
要解决这道题，需结合串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律逐步计算：首先利用欧姆定律计算通过R₁的电流，再根据串联电路电流处处相等的特点得到通过R₂的电流，进而计算R₂两端的电压；最后利用焦耳定律计算R₁产生的热量。
【解析】
1. 计算通过R₁的电流：根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，已知 $ R_1 = 10\ \Omega $，$ U_1 = 1\ V $，则通过R₁的电流 $ I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{1\ V}{10\ \Omega} = 0.1\ A $。
2. 计算R₂两端的电压：因为串联电路中电流处处相等，所以通过R₂的电流 $ I_2 = I_1 = 0.1\ A $，再根据欧姆定律，$ U_2 = I_2 R_2 = 0.1\ A × 20\ \Omega = 2\ V $。
3. 计算R₁产生的热量：通电时间 $ t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s} $，根据焦耳定律 $ Q = I^2 R t $，则R₁产生的热量 $ Q_1 = I_1^2 R_1 t = (0.1\ A)^2 × 10\ \Omega × 300\ \mathrm{s} = 30\ \mathrm{J} $。
【答案】
0.1 2 30
【知识点】
欧姆定律、串联电路电流特点、焦耳定律
【点评】
本题为串联电路的基础计算题，核心考查欧姆定律和焦耳定律的应用，需掌握串联电路电流处处相等的规律，步骤清晰，难度较低，适合基础巩固练习。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需结合串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律逐步计算：首先利用欧姆定律计算通过R₁的电流，再根据串联电路电流处处相等的特点得到通过R₂的电流，进而计算R₂两端的电压；最后利用焦耳定律计算R₁产生的热量。
【解析】
1. 计算通过R₁的电流：根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，已知 $ R_1 = 10\ \Omega $，$ U_1 = 1\ V $，则通过R₁的电流 $ I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{1\ V}{10\ \Omega} = 0.1\ A $。
2. 计算R₂两端的电压：因为串联电路中电流处处相等，所以通过R₂的电流 $ I_2 = I_1 = 0.1\ A $，再根据欧姆定律，$ U_2 = I_2 R_2 = 0.1\ A × 20\ \Omega = 2\ V $。
3. 计算R₁产生的热量：通电时间 $ t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s} $，根据焦耳定律 $ Q = I^2 R t $，则R₁产生的热量 $ Q_1 = I_1^2 R_1 t = (0.1\ A)^2 × 10\ \Omega × 300\ \mathrm{s} = 30\ \mathrm{J} $。
【答案】
0.1 2 30
【知识点】
欧姆定律、串联电路电流特点、焦耳定律
【点评】
本题为串联电路的基础计算题，核心考查欧姆定律和焦耳定律的应用，需掌握串联电路电流处处相等的规律，步骤清晰，难度较低，适合基础巩固练习。
【难度系数】
0.8
8.(2026德州平原县期末)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)由于电流产生的热量不易直接测量,在实验中是通过观察
(2)图甲装置是为了探究电流产生的热量与
(3)图乙装置电阻$R_3$的作用主要是使通过电阻$R_1$和$R_2$的电流
(4)图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,而右侧U形管的液面高度差没有变化,其原因可能是
①电阻丝$R_1$开路 ②电阻丝$R_2$开路 ③电阻丝$R_3$开路 ④左侧装置漏气 ⑤右侧装置漏气
(1)由于电流产生的热量不易直接测量,在实验中是通过观察
U形管液面高度差
来进行比较的。(2)图甲装置是为了探究电流产生的热量与
电阻
大小的关系,通电一段时间后,右
(选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多。(3)图乙装置电阻$R_3$的作用主要是使通过电阻$R_1$和$R_2$的电流
不相等
(选填“相等”或“不相等”),$R_1$和$R_2$两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为$Q_1:Q_2=$4:1
。(4)图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,而右侧U形管的液面高度差没有变化,其原因可能是
②⑤
(选填序号)。①电阻丝$R_1$开路 ②电阻丝$R_2$开路 ③电阻丝$R_3$开路 ④左侧装置漏气 ⑤右侧装置漏气
答案
8. (1)U形管液面高度差 (2)电阻 右 (3)不相等 4:1 (4)②⑤
解析
【分析】
本题围绕探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验展开，需运用转换法、控制变量法及焦耳定律分析。
(1) 电流产生的热量无法直接观察，实验中通过U形管液面高度差反映热量多少，这是转换法的应用。
(2) 图甲中两电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，探究热量与电阻的关系；根据焦耳定律，电流、时间相同时，电阻越大，产生热量越多，据此判断哪侧热量多。
(3) 图乙中R₂与R₃并联后再与R₁串联，结合并联电路电流规律分析通过R₁和R₂的电流关系；再根据焦耳定律Q=I²Rt计算热量之比。
(4) 逐一分析各故障选项，结合电路工作情况判断是否符合“左侧液面高度差变大，右侧不变”的现象。
【解析】
(1) 电流产生的热量不易直接测量，实验中利用转换法，通过观察U形管液面高度差来比较电阻丝产生热量的多少，液面高度差越大，说明产生的热量越多。
(2) 图甲中，5Ω和10Ω的电阻串联，电流I和通电时间t相同，电阻不同，因此探究热量与电阻的关系；根据焦耳定律Q=I²Rt，I、t相同，R越大，Q越大，右侧容器电阻为10Ω，大于左侧的5Ω，故右侧容器产生的热量更多。
(3) 图乙中，R₂与R₃并联后与R₁串联，根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，因此通过R₁的电流I₁=I₂+I₃；由于R₂=R₃=5Ω，并联时电压相等，由I=U/R得I₂=I₃，故I₁=2I₂，即通过R₁和R₂的电流不相等；根据Q=I²Rt，R₁=R₂=5Ω，通电时间t相同，Q₁=I₁²R₁t，Q₂=I₂²R₂t，所以Q₁/Q₂=(I₁²/I₂²)=((2I₂)²/I₂²)=4/1，即Q₁:Q₂=4:1。
(4) 故障分析：①若R₁开路，整个电路断路，两容器内电阻丝都不发热，两侧U形管液面高度差都不变，不符合；②若R₂开路，R₂所在支路无电流，R₂不发热，右侧U形管液面高度差不变，R₁所在支路正常，R₁发热，左侧U形管液面高度差变大，符合；③若R₃开路，R₁与R₂串联，电流相同，R₁和R₂电阻相同，相同时间产生热量相同，两侧液面高度差相同，不符合；④若左侧装置漏气，左侧容器内空气膨胀不明显，液面高度差不会变大，不符合；⑤若右侧装置漏气，右侧容器内空气膨胀无法使液面变化，右侧液面高度差不变，左侧正常，符合。故选②⑤。
【答案】
(1)U形管液面高度差 (2)电阻 右 (3)不相等 4:1 (4)②⑤
【知识点】
焦耳定律、电流的热效应、串并联电流规律
【点评】
本题是探究电流产生热量影响因素的典型实验，综合考查转换法、控制变量法的应用，焦耳定律的计算及电路故障分析，需熟练掌握相关知识点，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验展开，需运用转换法、控制变量法及焦耳定律分析。
(1) 电流产生的热量无法直接观察，实验中通过U形管液面高度差反映热量多少，这是转换法的应用。
(2) 图甲中两电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，探究热量与电阻的关系；根据焦耳定律，电流、时间相同时，电阻越大，产生热量越多，据此判断哪侧热量多。
(3) 图乙中R₂与R₃并联后再与R₁串联，结合并联电路电流规律分析通过R₁和R₂的电流关系；再根据焦耳定律Q=I²Rt计算热量之比。
(4) 逐一分析各故障选项，结合电路工作情况判断是否符合“左侧液面高度差变大，右侧不变”的现象。
【解析】
(1) 电流产生的热量不易直接测量，实验中利用转换法，通过观察U形管液面高度差来比较电阻丝产生热量的多少，液面高度差越大，说明产生的热量越多。
(2) 图甲中，5Ω和10Ω的电阻串联，电流I和通电时间t相同，电阻不同，因此探究热量与电阻的关系；根据焦耳定律Q=I²Rt，I、t相同，R越大，Q越大，右侧容器电阻为10Ω，大于左侧的5Ω，故右侧容器产生的热量更多。
(3) 图乙中，R₂与R₃并联后与R₁串联，根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，因此通过R₁的电流I₁=I₂+I₃；由于R₂=R₃=5Ω，并联时电压相等，由I=U/R得I₂=I₃，故I₁=2I₂，即通过R₁和R₂的电流不相等；根据Q=I²Rt，R₁=R₂=5Ω，通电时间t相同，Q₁=I₁²R₁t，Q₂=I₂²R₂t，所以Q₁/Q₂=(I₁²/I₂²)=((2I₂)²/I₂²)=4/1，即Q₁:Q₂=4:1。
(4) 故障分析：①若R₁开路，整个电路断路，两容器内电阻丝都不发热，两侧U形管液面高度差都不变，不符合；②若R₂开路，R₂所在支路无电流，R₂不发热，右侧U形管液面高度差不变，R₁所在支路正常，R₁发热，左侧U形管液面高度差变大，符合；③若R₃开路，R₁与R₂串联，电流相同，R₁和R₂电阻相同，相同时间产生热量相同，两侧液面高度差相同，不符合；④若左侧装置漏气，左侧容器内空气膨胀不明显，液面高度差不会变大，不符合；⑤若右侧装置漏气，右侧容器内空气膨胀无法使液面变化，右侧液面高度差不变，左侧正常，符合。故选②⑤。
【答案】
(1)U形管液面高度差 (2)电阻 右 (3)不相等 4:1 (4)②⑤
【知识点】
焦耳定律、电流的热效应、串并联电流规律
【点评】
本题是探究电流产生热量影响因素的典型实验，综合考查转换法、控制变量法的应用，焦耳定律的计算及电路故障分析，需熟练掌握相关知识点，难度适中。
【难度系数】
0.5
9.(2026济南一模)如图所示，电源两端电压为9 V保持不变，定值电阻$R_0$阻值为10 Ω。闭合开关后，调节滑动变阻器$R$的滑片至某一位置时，电流表的示数为0.3 A。请计算：
(1)电压表的示数。
(2)定值电阻$R_0$工作10 s产生的热量。
(3)此时滑动变阻器$R$的电功率。
(1)电压表的示数。
(2)定值电阻$R_0$工作10 s产生的热量。
(3)此时滑动变阻器$R$的电功率。
答案
9. (1)3 V (2)9 J (3)1.8 W
解析:(1)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流为0.3 A,根据串联电路电流特点和欧姆定律可知,定值电阻两端电压为$U_0=IR_0=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,即电压表示数为3 V。
(2)定值电阻$R_0$工作10 s产生的热量为$Q=I^2R_0t=(0.3\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 10\ \mathrm{s}=9\ \mathrm{J}$。
(3)根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为$U_{\mathrm{滑}}=U-U_0=9\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$,则此时滑动变阻器$R$的电功率为$P=U_{\mathrm{滑}}I=6\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$。
解析:(1)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流为0.3 A,根据串联电路电流特点和欧姆定律可知,定值电阻两端电压为$U_0=IR_0=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,即电压表示数为3 V。
(2)定值电阻$R_0$工作10 s产生的热量为$Q=I^2R_0t=(0.3\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 10\ \mathrm{s}=9\ \mathrm{J}$。
(3)根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为$U_{\mathrm{滑}}=U-U_0=9\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$,则此时滑动变阻器$R$的电功率为$P=U_{\mathrm{滑}}I=6\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
本题为串联电路的电学计算问题，首先明确电路结构：定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻$R_0$两端电压。解题时，先利用欧姆定律计算电压表的示数；再根据焦耳定律计算定值电阻产生的热量；最后结合串联电路电压规律和电功率公式计算滑动变阻器的电功率。
【解析】
(1) 由电路图可知，$R_0$与$R$串联，电路电流$I=0.3\ \mathrm{A}$，电压表测$R_0$两端电压。根据欧姆定律$U=IR$，可得电压表的示数：
$U_0 = IR_0 = 0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$。
(2) 定值电阻$R_0$产生的热量根据焦耳定律$Q=I^2Rt$计算：
$Q = I^2R_0t = (0.3\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 10\ \mathrm{s} = 9\ \mathrm{J}$。
(3) 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此滑动变阻器两端电压：
$U_{\mathrm{滑}} = U - U_0 = 9\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V}$，
滑动变阻器的电功率：
$P_{\mathrm{滑}} = U_{\mathrm{滑}}I = 6\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A} = 1.8\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 3 V；(2) 9 J；(3) 1.8 W
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、电热与电功率计算
【点评】
本题是初中电学基础计算题，考查串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律及电功率公式的应用，题目难度较低，注重对基础公式的掌握和应用，适合巩固电学基础知识。
【难度系数】
0.8
本题为串联电路的电学计算问题，首先明确电路结构：定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻$R_0$两端电压。解题时，先利用欧姆定律计算电压表的示数；再根据焦耳定律计算定值电阻产生的热量；最后结合串联电路电压规律和电功率公式计算滑动变阻器的电功率。
【解析】
(1) 由电路图可知，$R_0$与$R$串联，电路电流$I=0.3\ \mathrm{A}$，电压表测$R_0$两端电压。根据欧姆定律$U=IR$，可得电压表的示数：
$U_0 = IR_0 = 0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$。
(2) 定值电阻$R_0$产生的热量根据焦耳定律$Q=I^2Rt$计算：
$Q = I^2R_0t = (0.3\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 10\ \mathrm{s} = 9\ \mathrm{J}$。
(3) 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此滑动变阻器两端电压：
$U_{\mathrm{滑}} = U - U_0 = 9\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V}$，
滑动变阻器的电功率：
$P_{\mathrm{滑}} = U_{\mathrm{滑}}I = 6\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A} = 1.8\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 3 V；(2) 9 J；(3) 1.8 W
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、电热与电功率计算
【点评】
本题是初中电学基础计算题，考查串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律及电功率公式的应用，题目难度较低，注重对基础公式的掌握和应用，适合巩固电学基础知识。
【难度系数】
0.8
10.(2026淄博张店区期末)“探物”小组找来定值电阻$R_0$、声敏电阻$R$、电流表、开关、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置。$R$的阻值随声音强弱变化的关系如图甲所示，该装置电路如图乙所示。在某次测试中，当噪声为60 dB时，电流表示数为0.3 A；当噪声为120 dB时，电流表示数为0.6 A。下列选项正确的是（
A.$R_0$阻值是10 Ω
B.噪声为50 dB时，通电10 s，电流通过声敏电阻$R$产生的热量为45 J
C.噪声为120 dB时，电路消耗的电功率为3.6 W
D.当电流表示数为0.2 A时，噪声强度为80 dB
C
）A.$R_0$阻值是10 Ω
B.噪声为50 dB时，通电10 s，电流通过声敏电阻$R$产生的热量为45 J
C.噪声为120 dB时，电路消耗的电功率为3.6 W
D.当电流表示数为0.2 A时，噪声强度为80 dB
答案
10. C
解析
【分析】
要解决本题，需结合串联电路特点，利用欧姆定律、电功率公式、焦耳定律分析。首先根据两次测试的噪声对应声敏电阻阻值和电流，求出电源电压与定值电阻$R_0$的阻值，再逐一判断各选项。
1. 串联电路中总电阻等于各电阻之和，电源电压$U=I(R_0+R)$，利用两次测试数据列方程求解$U$和$R_0$；
2. 针对每个选项，结合对应电流、电阻，运用相关公式计算或判断正误。
【解析】
由图甲可知：噪声为60dB时，声敏电阻$R_1=15Ω$；噪声为120dB时，声敏电阻$R_2=5Ω$。
设电源电压为$U$，定值电阻为$R_0$，根据串联电路欧姆定律$U=I(R_0+R)$，结合两次测试数据：
当噪声60dB时，$U=I_1(R_0+R_1)=0.3A×(R_0+15Ω)$；
当噪声120dB时，$U=I_2(R_0+R_2)=0.6A×(R_0+5Ω)$；
联立方程：$0.3(R_0+15)=0.6(R_0+5)$，解得$R_0=5Ω$，代入得电源电压$U=0.3A×(5Ω+15Ω)=6V$。
逐一分析选项：
A选项：$R_0$阻值为5Ω，不是10Ω，A错误；
B选项：噪声50dB时，$R=25Ω$，电路电流$I=\frac{U}{R_0+R}=\frac{6V}{5Ω+25Ω}=0.2A$，电流通过$R$产生的热量$Q=I^2Rt=(0.2A)^2×25Ω×10s=10J≠45J$，B错误；
C选项：噪声120dB时，电流0.6A，电路总功率$P=UI=6V×0.6A=3.6W$，C正确；
D选项：电流为0.2A时，总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.2A}=30Ω$，此时声敏电阻$R=R_{总}-R_0=30Ω-5Ω=25Ω$，对应噪声为50dB，不是80dB，D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路欧姆定律、电功率计算、焦耳定律
【点评】
本题结合声敏电阻特性，考查串联电路的综合计算，关键是先求出电源电压和定值电阻阻值，再逐一分析选项，需熟练运用相关电学公式。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合串联电路特点，利用欧姆定律、电功率公式、焦耳定律分析。首先根据两次测试的噪声对应声敏电阻阻值和电流，求出电源电压与定值电阻$R_0$的阻值，再逐一判断各选项。
1. 串联电路中总电阻等于各电阻之和，电源电压$U=I(R_0+R)$，利用两次测试数据列方程求解$U$和$R_0$；
2. 针对每个选项，结合对应电流、电阻，运用相关公式计算或判断正误。
【解析】
由图甲可知：噪声为60dB时，声敏电阻$R_1=15Ω$；噪声为120dB时，声敏电阻$R_2=5Ω$。
设电源电压为$U$，定值电阻为$R_0$，根据串联电路欧姆定律$U=I(R_0+R)$，结合两次测试数据：
当噪声60dB时，$U=I_1(R_0+R_1)=0.3A×(R_0+15Ω)$；
当噪声120dB时，$U=I_2(R_0+R_2)=0.6A×(R_0+5Ω)$；
联立方程：$0.3(R_0+15)=0.6(R_0+5)$，解得$R_0=5Ω$，代入得电源电压$U=0.3A×(5Ω+15Ω)=6V$。
逐一分析选项：
A选项：$R_0$阻值为5Ω，不是10Ω，A错误；
B选项：噪声50dB时，$R=25Ω$，电路电流$I=\frac{U}{R_0+R}=\frac{6V}{5Ω+25Ω}=0.2A$，电流通过$R$产生的热量$Q=I^2Rt=(0.2A)^2×25Ω×10s=10J≠45J$，B错误；
C选项：噪声120dB时，电流0.6A，电路总功率$P=UI=6V×0.6A=3.6W$，C正确；
D选项：电流为0.2A时，总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.2A}=30Ω$，此时声敏电阻$R=R_{总}-R_0=30Ω-5Ω=25Ω$，对应噪声为50dB，不是80dB，D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路欧姆定律、电功率计算、焦耳定律
【点评】
本题结合声敏电阻特性，考查串联电路的综合计算，关键是先求出电源电压和定值电阻阻值，再逐一分析选项，需熟练运用相关电学公式。
【难度系数】
0.5
11.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中$R_1＞R_2$。
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系
(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整。
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制
(3)闭合开关,经过一段时间,用电阻丝$R_1$加热的煤油温度升高了$\Delta t_1$,用电阻丝$R_2$加热的煤油温度升高了$\Delta t_2$,那么$\Delta t_1$
实验二:探究电流产生的热量与电流的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝$R_1$(或$R_2$)加热的煤油,温度升高量$\Delta t_1'$(或$\Delta t_2'$)
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系
(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整。
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制
通过电阻丝的电流大小和通电时间相等
;电阻丝放出热量的多少,可以通过温度计的示数变化
来进行判断。(3)闭合开关,经过一段时间,用电阻丝$R_1$加热的煤油温度升高了$\Delta t_1$,用电阻丝$R_2$加热的煤油温度升高了$\Delta t_2$,那么$\Delta t_1$
大于
(选填“大于”“等于”或“小于”)$\Delta t_2$。实验二:探究电流产生的热量与电流的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝$R_1$(或$R_2$)加热的煤油,温度升高量$\Delta t_1'$(或$\Delta t_2'$)
大于
(选填“大于”“等于”或“小于”)$2\Delta t_1$(或$2\Delta t_2$),该实验说明电流产生的热量与电流大小不成
(选填“成”或“不成”)正比例关系。(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是
有热量损失
。答案
11. (1)
(2)通过电阻丝的电流大小和通电时间相等 温度计的示数变化
(3)大于
(4)大于 不成
(5)有热量损失
解析
【分析】
本题围绕“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验展开，需结合控制变量法、转换法和焦耳定律分析。实验一探究热量与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相同，因此将R₁、R₂串联；通过温度计示数变化反映热量多少，是转换法的应用。根据焦耳定律Q=I²Rt，电流、时间相同时，电阻越大产热越多，结合煤油温度变化与热量的关系可判断Δt的大小。实验二探究热量与电流的关系，需控制电阻和时间相同，电流加倍时，理论热量应为原来的4倍，实际因热量损失，温度变化大于2倍，说明热量与电流不成正比，实验误差源于热量散失。
【解析】
(1) 连接实物图时，需将R₁、R₂串联，使电流依次经过电源、电流表、R₁、R₂、滑动变阻器、开关回到电源负极，对应连接如参考答案所示。
(2) 串联电路电流处处相等，通电时间由开关控制，因此电阻丝串联是为了控制通过电阻丝的电流和通电时间相等；电阻丝放出的热量被煤油吸收，煤油温度升高，故通过温度计的示数变化判断热量多少，这是转换法。
(3) 根据焦耳定律Q=I²Rt，I和t相同，R₁＞R₂，所以Q₁＞Q₂；煤油质量m、比热容c相同，由Δt=Q/(cm)可知，Q越大Δt越大，故Δt₁大于Δt₂。
(4) 电流变为原来的2倍，R和t不变，理论Q'=4Q，Δt'理论为4Δt；实际因热量损失，测得的Δt'大于2Δt，说明热量与电流大小不成正比例关系（Q与I²成正比，而非I成正比）。
(5) 实验中，电阻丝产生的热量除被煤油吸收外，还有一部分散失到周围空气中，导致测量值与理论值有差异，这是主要误差原因。
【答案】
11. (1)
(2)通过电阻丝的电流大小和通电时间相等；温度计的示数变化
(3)大于
(4)大于；不成
(5)有热量损失
【知识点】
焦耳定律；控制变量法；转换法
【点评】
本题是电学核心实验题，重点考查控制变量法、转换法的应用，需理解串联电路特点、焦耳定律公式及实验误差来源，是初中物理电学的重点题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验展开，需结合控制变量法、转换法和焦耳定律分析。实验一探究热量与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相同，因此将R₁、R₂串联；通过温度计示数变化反映热量多少，是转换法的应用。根据焦耳定律Q=I²Rt，电流、时间相同时，电阻越大产热越多，结合煤油温度变化与热量的关系可判断Δt的大小。实验二探究热量与电流的关系，需控制电阻和时间相同，电流加倍时，理论热量应为原来的4倍，实际因热量损失，温度变化大于2倍，说明热量与电流不成正比，实验误差源于热量散失。
【解析】
(1) 连接实物图时，需将R₁、R₂串联，使电流依次经过电源、电流表、R₁、R₂、滑动变阻器、开关回到电源负极，对应连接如参考答案所示。
(2) 串联电路电流处处相等，通电时间由开关控制，因此电阻丝串联是为了控制通过电阻丝的电流和通电时间相等；电阻丝放出的热量被煤油吸收，煤油温度升高，故通过温度计的示数变化判断热量多少，这是转换法。
(3) 根据焦耳定律Q=I²Rt，I和t相同，R₁＞R₂，所以Q₁＞Q₂；煤油质量m、比热容c相同，由Δt=Q/(cm)可知，Q越大Δt越大，故Δt₁大于Δt₂。
(4) 电流变为原来的2倍，R和t不变，理论Q'=4Q，Δt'理论为4Δt；实际因热量损失，测得的Δt'大于2Δt，说明热量与电流大小不成正比例关系（Q与I²成正比，而非I成正比）。
(5) 实验中，电阻丝产生的热量除被煤油吸收外，还有一部分散失到周围空气中，导致测量值与理论值有差异，这是主要误差原因。
【答案】
11. (1)
(2)通过电阻丝的电流大小和通电时间相等；温度计的示数变化
(3)大于
(4)大于；不成
(5)有热量损失
【知识点】
焦耳定律；控制变量法；转换法
【点评】
本题是电学核心实验题，重点考查控制变量法、转换法的应用，需理解串联电路特点、焦耳定律公式及实验误差来源，是初中物理电学的重点题型。
【难度系数】
0.5
