1. 物理兴趣小组利用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生热量与电阻大小的关系”。A、B两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，A瓶中金属丝的电阻比B瓶中金属丝的电阻大。

(1)请用笔画线代替导线将图中电路连接完整。(滑片向右移动滑动变阻器接入电路的阻值变大)
(2)实验中煤油吸热的多少是通过（填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映的。
(3)通电一定时间后，A瓶中的温度计示数升高得多，由此得出的实验结论是当一定时，导体的越大，产生的热量越。
(4)使用该装置，（填“能”或“不能”）探究导体产生的热量与电流大小的关系。
(5)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比水的小。

1.(1)如图所示 (2)温度计示数的变化 (3)电流和通电时间;电阻;多 (4)能 (5)比热容

【分析】
本题是探究电流通过导体产生热量与电阻关系的实验，需结合焦耳定律、控制变量法、转换法等知识逐一分析问题：(1)电路连接需满足滑动变阻器滑片右移时接入阻值变大，据此确定接线柱；(2)利用转换法，通过温度计示数变化反映煤油吸热多少；(3)结合串联电路特点，分析热量与电阻的关系；(4)根据控制变量法，判断能否探究热量与电流的关系；(5)从比热容的特性分析选用煤油的原因。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片向右移动时接入阻值变大，需接左下接线柱，将导线连接滑动变阻器的左下接线柱与电流表的负接线柱，完成电路连接（连接后如图，对应id=1）。
(2) 实验中煤油质量相同，根据$Q=cm\Delta t$，吸收热量越多，温度变化$\Delta t$越大，因此通过温度计示数的变化反映煤油吸热的多少，故选温度计示数的变化。
(3) 由电路可知，$R_1$与$R_2$串联，串联电路中电流处处相等，通电时间也相同；A瓶电阻更大，温度计示数升高更多，说明产生热量更多，故结论：当电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，产生的热量越多。
(4) 探究导体产生的热量与电流大小的关系时，需控制电阻和通电时间相同，改变电流；该装置可通过移动滑动变阻器改变电路电流，观察同一电阻的温度变化，因此能完成探究。
(5) 煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水吸收相同热量时，煤油温度升高更明显，实验效果更显著，故选用煤油。
【答案】
1.(1)如图所示 (2)温度计示数的变化 (3)电流和通电时间;电阻;多 (4)能 (5)比热容
【知识点】
焦耳定律、转换法、比热容
【点评】
本题是焦耳定律探究实验的典型题，综合考查控制变量法、转换法的应用，以及滑动变阻器、比热容的相关知识，是初中物理电学实验的重点内容，注重实验原理和方法的考查。
【难度系数】
0.7

2.某电热水壶的铭牌如图所示，其额定电流是A；它正常工作时，60 s内产生的热量为J。

2.5;6.6×10⁴

3. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，其中$R_1$为$10\ \Omega$，闭合开关S，读出两表示数分别为3 V和0.3 A，则电源电压为 V；当通电 s时，电路产生的总热量为54 J。

3.6;30

4. 在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻$R_1$的阻值为30 Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5 A和0.2 A，则通电10 s，$R_2$产生的热量为 J，电路产生的总热量为 J。

4.18;30 【点拨】由图可知，两电阻并联，电流表A₁测通过R₁的电流，A₂测干路电流;设电源电压为U，由并联电路的电流、电压规律可得，U=I₁R₁=0.2 A×30 Ω=6 V，通过电阻R₂的电流I₂=I-I₁=0.5 A-0.2 A=0.3 A，由欧姆定律可得R₂=U/I₂=6 V/0.3 A=20 Ω，则通电10 s，电阻R₂产生的热量Q=I₂²R₂t=(0.3 A)²×20 Ω×10 s=18 J，电路产生的总热量Q总=W=UIt=6 V×0.5 A×10 s=30 J。

【分析】首先分析电路结构，明确R₁与R₂为并联关系，电流表A₁测量R₁支路的电流，电流表A₂测量干路的总电流。根据并联电路“各支路电压相等，等于电源电压；干路电流等于各支路电流之和”的特点，先求出电源电压和通过R₂的电流，再利用焦耳定律计算R₂产生的热量，利用总电功计算电路产生的总热量。
【解析】由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测通过R₁的电流I₁=0.2A，电流表A₂测干路电流I=0.5A。
1. 计算电源电压：并联电路中各支路电压等于电源电压，根据欧姆定律U=I₁R₁，代入数据得U=0.2A×30Ω=6V。
2. 计算通过R₂的电流：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R₂的电流I₂=I - I₁=0.5A - 0.2A=0.3A。
3. 计算R₂产生的热量：纯电阻电路中，热量等于电功，Q₂=UI₂t，代入数据得Q₂=6V×0.3A×10s=18J。
4. 计算电路产生的总热量：总热量等于总电功，Q总=UIt，代入数据得Q总=6V×0.5A×10s=30J。
【答案】18；30
【知识点】并联电路特点、焦耳定律、电功计算
【点评】本题结合并联电路的电流、电压规律，考查了焦耳定律和电功公式的应用，解题关键是明确电流表的测量对象，利用并联电路的基本规律求出所需物理量，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.5

5. 某款可发热皮鞋由8 V电源供电，发热部分由$R_1$和$R_2$组成，$R_1=6\ \Omega$，$R_2=2\ \Omega$。调温挡有高温、低温两挡，其简化电路图如图所示。当只闭合开关$S_1$时，为（填“高温”或“低温”）挡；在高温挡工作2 min产生的热量为 J。

5.低温;3 840

【分析】
要判断调温挡位，需先分析不同开关状态下的电路连接方式，结合“电源电压一定时，电阻越大，发热功率越小”的规律确定挡位；计算高温挡热量时，需明确高温挡的电路结构，再利用纯电阻电路的热量公式计算。
步骤1：分析开关状态对应的电路：只闭合S₁时，S₂断开，R₁与R₂串联，总电阻较大；同时闭合S₁、S₂时，R₁被短路，只有R₂接入电路，总电阻较小。
步骤2：根据电功率公式P=U²/R，电源电压U不变，电阻越大，功率越小，发热功率越小，对应低温挡；电阻越小，功率越大，对应高温挡，由此判断挡位。
步骤3：计算高温挡热量时，先统一时间单位，再代入公式Q=U²t/R计算。
【解析】
1. 判断挡位：
当只闭合开关S₁时，S₂断开，R₁与R₂串联，总电阻R串=R₁+R₂=6Ω+2Ω=8Ω；
当S₁、S₂都闭合时，R₁被短路，电路为R₂的简单电路，电阻R=R₂=2Ω；
电源电压U=8V不变，根据P=U²/R，电阻越大，发热功率越小，因此只闭合S₁时为低温挡。
2. 计算高温挡产生的热量：
高温挡时电路为R₂，工作时间t=2min=120s，纯电阻电路中热量Q=W=U²t/R，代入数据得：
Q=(8V)²×120s / 2Ω = (64×120)/2 J = 3840 J。
【答案】
低温；3840
【知识点】
电路分析、电功率、焦耳定律
【点评】
本题结合实际发热皮鞋的调温功能，考查电路分析与电热计算，核心是明确开关通断对应的电路连接方式，利用电功率与电阻的关系判断挡位，再结合焦耳定律计算热量，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5

6. 下列情况中属于防止电热带来危害的是 （）

A.用电熨斗熨衣服
B.大型爆破工程，利用电热装置引爆炸药
C.电动机外壳有散热片
D.用电器长时间停用，隔一段时间应通一次电

6.C

【分析】
本题考查电热的利用与防止的区分，解题思路为：先明确“利用电热”是主动借助电流产生的热量完成工作，“防止电热危害”是避免电流产生的热量对设备、用电器等造成损坏；再逐一分析选项，判断每个选项属于利用还是防止，最终选出符合题意的答案。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：电熨斗通过电流的热效应产生热量，用于熨烫衣服，属于利用电热，不符合题意；
选项B：电热装置利用电热产生的高温引爆炸药，属于利用电热，不符合题意；
选项C：电动机工作时会产生大量热量，外壳的散热片可加快散热，防止温度过高损坏电动机，属于防止电热带来的危害，符合题意；
选项D：用电器长时间停用后隔段时间通电，是利用电热产生的热量驱潮，防止用电器受潮损坏，属于利用电热，不符合题意。
综上，答案为C。
【答案】
C
【知识点】
电热的利用与防止
【点评】
本题为初中物理基础概念题，核心是区分电热的“利用”与“防止危害”，难度较低，主要考查学生对电流热效应应用的理解。
【难度系数】
0.3

7.（教材习题改编）电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。下列说法正确的是 （）

A.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
B.导线的电阻大于电炉丝的电阻
C.导线的电功率小于电炉丝的电功率
D.电流通过导线时没有产生热效应

7.C

【分析】
本题考查串联电路特点、焦耳定律及电功率的应用。首先明确电炉丝与导线串联，串联电路中电流处处相等，通电时间也相同；再结合焦耳定律$Q=I^2Rt$和电功率公式$P=I^2R$分析各选项，判断对错。
【解析】
电炉丝与导线串联，根据串联电路电流处处相等，可知通过两者的电流$I$相同，通电时间$t$也相同。
选项A：串联电路电流相等，通过导线和电炉丝的电流相同，A错误；
选项B：根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电流和时间相同时，电阻越大产生热量越多，电炉丝发热多，说明电炉丝电阻远大于导线电阻，B错误；
选项C：电功率公式$P=I^2R$，电流$I$相同，电阻越小电功率越小，导线电阻小，故导线的电功率小于电炉丝的电功率，C正确；
选项D：导线有电阻，电流通过时会产生热效应，只是产生的热量少，D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、焦耳定律、电功率计算
【点评】
本题结合生活中的电炉现象，考查串联电路规律和电热、电功率的实际应用，需学生掌握串联电流相等的特点，灵活运用焦耳定律和电功率公式分析问题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

8.(日常生活)如图所示是小明家新装的厨宝，它的特点是即开即有热水，不需要提前预热，而且可以通过调节水流大小调节水温，不需要调节加热电阻大小，其部分参数如表格所示(忽略温度对电阻的影响)。自来水管中水温为$20\ °\mathrm{C}$，该水龙头某次正常工作$2\ \mathrm{min}$放出$1.5\ \mathrm{L}$温度为$50\ °\mathrm{C}$的温水，已知$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$。下列说法正确的是（）



A.要使流出的水温度降低一点，应该适当减小水流大小
B.该厨宝正常工作时电路中的电流为$1\ \mathrm{A}$
C.该次工作中水吸收的热量是$3.15×10^{5}\ \mathrm{J}$
D.该厨宝正常工作时的加热效率约是$71.6\%$

8.D 【点拨】厨宝在一定时间放出的热量一定，则水吸收的热量一定，由$Q_吸=cm\Delta t$可知，要使水温降低一点，则应增加出水的质量，故应该适当增大水流大小，故A错误;由表格数据可知，厨宝正常工作时的电功率$P=2\ 200\ \mathrm{W}$，由$P=UI$可知，该厨宝正常工作时电路中的电流$I=\dfrac{P}{U}=\dfrac{2\ 200\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=10\ \mathrm{A}$，故B错误;由$\rho=\dfrac{m}{V}$可知，水的质量$m=\rho_水V=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×1.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=1.5\ \mathrm{kg}$，水吸收的热量$Q_吸=c_水m(t-t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1.5\ \mathrm{kg}×(50\ ℃-20\ ℃)=1.89×10^5\ \mathrm{J}$，故C错误;正常工作2 min消耗的电能$W=Pt'=2\ 200\ \mathrm{W}×2×60\ \mathrm{s}=2.64×10^5\ \mathrm{J}$，厨宝的加热效率$\eta=\dfrac{Q_吸}{W}×100\%=\dfrac{1.89×10^5\ \mathrm{J}}{2.64×10^5\ \mathrm{J}}×100\%≈71.6\%$，故D正确。

【分析】本题是电热水器相关的电学与热学综合题，需结合相关公式逐一分析各选项：1. 分析A选项：厨宝加热电阻不变，相同时间内放出热量固定，根据$Q_{吸}=cm\Delta t$，要降低水温需减小$\Delta t$，需增大水的质量，因此应增大水流大小，判断A错误；2. 分析B选项：利用电功率公式$P=UI$，计算正常工作电流$I=\frac{P}{U}$，代入额定功率和电压得电流为10A，判断B错误；3. 分析C选项：先由密度公式计算水的质量，再用热量公式计算水吸收的热量，结果为$1.89×10^5J$，判断C错误；4. 分析D选项：计算消耗的电能，再根据效率公式计算加热效率，结果约为71.6%，判断D正确。
【解析】逐一分析各选项：
选项A：厨宝正常工作时加热电阻不变，相同时间内放出的热量一定，根据$Q_{吸}=cm\Delta t$，要使流出的水温度降低，需减小$\Delta t$，在水的比热容$c$不变时，需增大水的质量$m$，因此应适当增大水流大小，故A错误。
选项B：厨宝正常工作时，额定功率$P=2200W$，额定电压$U=220V$，由$P=UI$得，正常工作电流$I=\frac{P}{U}=\frac{2200W}{220V}=10A$，不是1A，故B错误。
选项C：水的体积$V=1.5L=1.5×10^{-3}m^3$，由$\rho=\frac{m}{V}$得水的质量$m=\rho_{水}V=1.0×10^3kg/m^3×1.5×10^{-3}m^3=1.5kg$；水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m(t-t_0)=4.2×10^3J/(kg·℃)×1.5kg×(50℃-20℃)=1.89×10^5J$，不是$3.15×10^5J$，故C错误。
选项D：厨宝正常工作$2min$消耗的电能$W=Pt=2200W×2×60s=2.64×10^5J$；加热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}×100\%=\frac{1.89×10^5J}{2.64×10^5J}×100\%≈71.6\%$，故D正确。
【答案】D
【知识点】电功率计算、热量计算、效率计算
【点评】本题结合生活中的厨宝场景，考查电学与热学的综合应用，需熟练掌握密度、热量、电功率、效率的相关公式，注意单位换算，逐一分析选项即可得出正确答案，难度适中。
【难度系数】0.6