一、电流的热效应
1. 定义:电流通过导体时 能转化为 能的现象。
2. 电流产生的热量与哪些因素有关
当电流和电阻一定时,通电时间越长,产生的热量越 。当电阻和通电时间一定时,电流越大,产生的热量越 。当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越 。

1. 电 内 2. 多 多 多

【分析】
本题考查电流热效应的基础概念，解题时需牢记电流热效应的定义，以及电流产生热量的影响因素（结合焦耳定律的定性结论），根据每个空的提问内容填写对应答案即可。
【解析】
1. 电流的热效应的定义是：电流通过导体时，电能转化为内能的现象，因此两个空依次填“电”“内”；
2. 根据电流产生热量的影响规律：当电流和电阻一定时，通电时间越长，产生的热量越多；当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多；当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，因此三个空依次填“多”“多”“多”。
【答案】
1. 电 内 2. 多 多 多
【知识点】
电流的热效应、焦耳定律
【点评】
本题为电学基础概念题，考查对电流热效应定义及热量影响因素的识记，属于入门级知识点，难度较低。
【难度系数】
0.9

二、焦耳定律
问题探究:如图甲所示,北方的冬季,冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔(杆)断线的重要原因之一。为了避免这类事故的发生,电力工人需要及时对输电线路进行除冰作业,其中一种有效的除冰方法是“短路熔冰”。如图乙所示,电力工人在两根输电线的一端接入专业电源,然后在熔冰作业的末端用导线连接两根输电线,这样可以实现短时间内快速熔冰。请分析说明用这种方法能快速除冰的道理。

1.内容:电流通过导体产生的热量跟的二次方成正比,与导体的电阻成,跟成正比。
2.公式:。
3.公式中,电流I的单位是,电阻R的单位是,时间t的单位是,热量Q的单位是。
[注意]各物理量都对应同一段电路或同一个导体。

将两根输电线通过导线与电源接通后,形成电源短路,根据欧姆定律 $I=\frac{U}{R}$ 可知,电源电压不变,电路中电阻很小,电路中电流非常大,在输电线电阻一定时,由焦耳定律 $Q=I^2Rt$ 可知,短路产生的超大电流会让导线在极短时间内产生大量热量。电线上的冰由于吸收大量的热量而熔化,从而达到快速除冰的目的。
1. 电流 正比 通电时间 2. $Q=I^2Rt$
3. 安培(A) 欧姆(Ω) 秒(s) 焦耳(J)

【分析】
要解决该问题，需结合欧姆定律和焦耳定律分析短路时的电流变化与产热情况，同时牢记焦耳定律的核心内容。首先，短路时输电线电阻极小，电源电压不变，根据欧姆定律可判断电路电流会大幅增大；再依据焦耳定律，电流越大时相同时间内导体产生的热量越多，从而使冰快速熔化。对于焦耳定律的填空，需准确记忆其内容、公式及各物理量的对应单位。
【解析】
1. 除冰原理分析：
当两根输电线末端短路时，形成电源短路，输电线的电阻很小，电源电压U不变，根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，电路中的电流会非常大。在输电线电阻R和通电时间t一定时，由焦耳定律 $ Q = I^2Rt $ 可知，短路产生的超大电流会让输电线在极短时间内产生大量热量，电线上的冰吸收这些热量后迅速熔化，实现快速除冰。
2. 焦耳定律相关填空：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，跟通电时间成正比；公式为 $ Q = I^2Rt $；公式中电流I的单位是安培(A)，电阻R的单位是欧姆(Ω)，时间t的单位是秒(s)，热量Q的单位是焦耳(J)。
【答案】
将两根输电线通过导线与电源接通后，形成电源短路，根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $ 可知，电源电压不变，电路中电阻很小，电路中电流非常大，在输电线电阻一定时，由焦耳定律 $ Q=I^2Rt $ 可知，短路产生的超大电流会让导线在极短时间内产生大量热量，电线上的冰由于吸收大量的热量而熔化，从而达到快速除冰的目的。
1. 电流 正比 通电时间
2. $ Q=I^2Rt $
3. 安培(A) 欧姆(Ω) 秒(s) 焦耳(J)
【知识点】
焦耳定律、欧姆定律、电流的热效应
【点评】
本题结合实际输电线除冰场景，考查焦耳定律的理解与应用，将物理知识与生活实际结合，既巩固了基础知识点，又体现了物理的实用性，难度适中，适合学生强化相关概念的掌握。
【难度系数】
0.6

探究点一 电流产生的热量与哪些因素有关
[典例1] 如图所示，探究影响电流热效应的因素。
甲 乙
(1)烧瓶内安装一根电阻丝，插入一支温度计，比较烧瓶内液体温度的变化，判断相同时间内不同电流产生的热量多少。要使烧
瓶内液体短时间内温度变化更明显，应选用（选填“煤油”或“水”）。
(2)测量烧瓶内液体的温度，闭合开关，通电30 s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量；改变电流大小，重复操作，将数据记录在表中。实验表明，同一导体，通电时间相等时，电流越大，产生的热量越。

实验次数 电流$I/\mathrm{A}$ 通电时间$t/\mathrm{s}$ 电阻$R/\Omega$ 温度升高量$/°\mathrm{C}$
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
(3)探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择图乙中（选填“A”或“B”）烧瓶与图甲中的烧瓶（选填“串联”或“并联”）接入电路。

1. 煤油 2. 多 3. B 串联

【分析】
要解决本题，需结合实验原理和控制变量法分析：
(1) 要使液体温度变化更明显，需选比热容小的液体，相同质量吸收相同热量时，比热容小的温度变化大；
(2) 分析表格数据，同一电阻、相同通电时间下，电流越大温度升高越多，对应产生热量越多；
(3) 探究电热与电阻的关系，需控制电流和通电时间相同，串联电路电流处处相等，据此选择烧瓶和连接方式。
【解析】
(1) 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，相同质量的煤油和水吸收相同热量时，煤油的比热容更小，温度变化更显著，因此选煤油；
(2) 由表格数据可知，电阻$R=10\Omega$、通电时间$t=30s$不变，电流从$0.3A$增大到$0.6A$时，温度升高量从$1.5° C$增大到$6.0° C$，说明同一导体通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；
(3) 探究电热与电阻的关系时，需控制电流和通电时间相同，串联电路中电流处处相等，因此应选择图乙中电阻不同的B烧瓶与甲烧瓶串联接入电路。
【答案】
煤油；多；B；串联
【知识点】
电流的热效应、比热容、控制变量法
【点评】
本题围绕探究电流热效应的实验展开，综合考查比热容的应用、控制变量法在实验中的运用，是电学实验的基础题型，注重对实验原理和方法的理解。
【难度系数】
0.6