2026年一遍过九年级物理全一册北师大版第94页答案
1 小石利用如图所示的装置“探究电流产生的热量与哪些因素有关”。实验桌上有甲、乙两个完全相同的烧瓶,装有质量相等、初温相同的煤油和阻值一定的电阻丝,并分别插入完全相同的温度计,可以用秒表记时。

请完成下列问题:
(1)小石猜想“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小有关”,下面现象支持他的猜想的是
B
。
A. 接线板上同时接入的用电器越多,导线越容易发热
B. 电炉丝工作时热得发红,而与之相连的导线却不怎么热
C. 将“12 V 6 W”的灯泡接在不同电压下,灯泡的亮度不同
(2)该实验中,用
温度计示数的变化量
来反映电流通过电阻产生热量的多少。
(3)实验中甲、乙两个烧瓶内的电阻丝串联,目的是
使通过两电阻丝的电流相等
。为了完成小石的探究目的,甲烧瓶中装有$R_1=5\ \Omega$的电阻丝,乙烧瓶中的电阻丝的阻值应为$R_2=$
10
$\Omega$(可提供5 Ω和10 Ω的电阻丝)。

答案

(1)B
(2)温度计示数的变化量
(3)使通过两电阻丝的电流相等 10
【解析】
(1)接线板上同时接入的用电器越多,通过导线的电流越大,导线越容易发热,故A不符合题意;电炉丝工作时热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,是由于电流与通电时间相同,电炉丝的电阻较大,电炉丝产生的热量多,故B符合题意;将“12 V 6 W”的灯泡接在不同的电压下,灯泡的亮度不同,是因为实际功率越大,灯泡越亮,故C不符合题意。故选B。
(2)电流产生的热量不能直接判断,实验中用温度计示数的变化量来反映电流通过电阻产生热量的多少,温度计示数的变化量越大,电阻产生的热量越多。
(3)根据控制变量法可知,实验中甲、乙两个烧瓶内的电阻丝串联,目的是使通过两电阻丝的电流相等。小石想探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小是否有关”,根据控制变量法可知,应控制电流和通电时间相同,而电阻不同,故乙烧瓶中的电阻丝的阻值应为10 Ω。

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,需结合焦耳定律、控制变量法和转换法分析:
1. 第(1)问需判断哪个现象能支持“电流产生的热量跟电阻大小有关”,需依据Q=I²Rt,当电流、通电时间相同时,电阻越大,产生热量越多,分析各选项;
2. 第(2)问考查实验的转换法,电流产生的热量无法直接观察,需通过易测量的物理量反映;
3. 第(3)问,探究热量与电阻的关系时,需控制电流和通电时间相同,串联电路的特点是电流处处相等,因此要选择阻值不同的电阻丝,结合控制变量法确定电阻值。
【解析】
(1) 分析各选项:
A选项:接线板接入用电器越多,导线电流越大,导线发热多,说明热量与电流有关,不符合题意;
B选项:电炉丝和导线串联,电流、通电时间相同,电炉丝电阻大,发热多,导线电阻小,发热少,说明热量与电阻有关,符合题意;
C选项:灯泡亮度由实际功率决定,与电阻无关,不符合题意。故选B。
(2) 电流产生的热量不能直接观察,实验中利用转换法,通过温度计示数的变化量来反映电流产生热量的多少,温度计示数变化越大,说明产生热量越多。
(3) 串联电路中电流处处相等,因此甲、乙电阻丝串联的目的是使通过两电阻丝的电流相等;探究热量与电阻的关系时,需控制电流、通电时间相同,改变电阻,已知R₁=5Ω,所以R₂应选10Ω,保证电阻不同。
【答案】
(1)B;(2)温度计示数的变化量;(3)使通过两电阻丝的电流相等;10
【知识点】
焦耳定律、控制变量法、转换法
【点评】
本题是电学实验的基础题,考查探究电流产生热量的实验方法,核心是控制变量法和转换法的应用,需明确实验中各操作的目的,难度适中,适合学生巩固实验知识点。
【难度系数】
0.6
2 小亮同学在科学课上表演了一个小魔术,用如图所示形状的金属片点燃火柴,他将此金属片接在学生电源上(如图所示),则将火柴放在哪个位置最容易被点燃(
C
)

A.a点
B.b点
C.c点
D.都一样

答案

C a、b、c串联,电流相等,但c处窄,电阻大,由$Q=I^2Rt$可知相同时间内,c处产生热量最多。
练后总结
导体串联,电流相等;导体的横截面积的大小影响导体电阻的大小。

解析

【分析】
要解决这个问题,需结合串联电路特点、电阻的影响因素和焦耳定律逐步分析:首先,金属片的a、b、c三段串联在电路中,因此通过各段的电流大小相等;其次,导体电阻与材料、长度、横截面积有关,当材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大,图中c处横截面积最小,故c处电阻最大;最后,根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,温度升高越快,越容易点燃火柴。
【解析】
1. 串联电路电流特点:金属片的a、b、c三段串联接入学生电源,根据串联电路电流处处相等,可知通过a、b、c的电流I相同。
2. 电阻的影响因素:三段金属片材料相同、长度相近,c处更窄(横截面积更小),因此c处的电阻R最大。
3. 焦耳定律应用:根据焦耳定律公式$Q=I^2Rt$,当电流I和通电时间t相同时,电阻R越大,相同时间内产生的热量Q越多,温度越高。因此c处产生热量最多,最容易点燃火柴。
【答案】
C
【知识点】
焦耳定律、影响电阻大小的因素、串联电路特点
【点评】
本题以魔术场景为载体,将物理知识与实际应用结合,考查串联电路特点、电阻的影响因素及焦耳定律的应用,需要学生将理论知识迁移到实际问题中,难度适中。
【难度系数】
0.5
3 [2024安徽中考]如图所示,电源电压为6 V,电阻$R_2=20\ \Omega$。闭合开关S,电压表示数为4 V,则通电100 s整个电路产生的热量为
120
J。

答案

120
【解析】 两个电阻串联,电压表测量$R_2$两端的电压,电路中的电流$I=I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,通电100 s 整个电路产生的热量$Q=W=UIt=6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。
规律总结
电能全部转化为内能的电路称为“纯电阻电路”,在“纯电阻电路”中,电热与电能相等,即$Q=W=UIt=I^2Rt=\frac{U^2}{R}t=Pt$。

解析

【分析】首先明确电路中$R_1$与$R_2$串联,电压表测量$R_2$两端的电压;解题思路为:利用串联电路电流处处相等的特点,结合欧姆定律求出电路中的电流,再根据纯电阻电路中电热等于电功的关系,计算整个电路产生的热量。
【解析】由图可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压。
1. 计算电路电流:串联电路电流处处相等,因此电路电流$I = I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$;
2. 计算电路产生的热量:该电路为纯电阻电路,电流产生的热量等于电流做的功,即$Q = W = UIt$,代入电源电压$U=6\ \mathrm{V}$、电流$I=0.2\ \mathrm{A}$、时间$t=100\ \mathrm{s}$,得$Q = 6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 100\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{J}$。
【答案】120
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电热计算
【点评】本题是串联电路电热计算的基础题,考查学生对串联电路规律、欧姆定律及纯电阻电路电热与电功关系的掌握,解题步骤清晰,属于中考常见基础题型。
【难度系数】0.7
4 [2024遂宁中考]在图甲所示的电路中,闭合开关S₁,再闭合开关S₂,电流表A₁的示数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘的中央,均如乙图所示,则通过R₁的电流为
1.2
A,R₁:R₂=
1:4
,在相同时间内两电阻产生的热量之比Q₁:Q₂=
4:1
。

答案

1.2 1:4 4:1
【解析】 解题思路如下:
$R_1$与$R_2$并联
电流表$\mathrm{A}_1$测干路电流
电流表$\mathrm{A}_2$测$R_2$的电流
两电流表指针都指在刻度盘的中央
→电流表$\mathrm{A}_1$的示数大于电流表$\mathrm{A}_2$的示数
→示数分别为1.5 A和0.3 A
→电流表$\mathrm{A}_1$的示数为1.5 A,电流表$\mathrm{A}_2$的示数为0.3 A
→并联电路的电流特点:$I=I_1+I_2$
→通过$R_1$的电流:$I_1=I-I_2=1.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$
通过$R_2$的电流:$I_2=0.3\ \mathrm{A}$
→并联电路中电流与电阻成反比,即$\frac{R_1}{R_2}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{0.3\ \mathrm{A}}{1.2\ \mathrm{A}}=\frac{1}{4}$
→并联电路中电热与电阻成反比,即$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{4}{1}$
规律总结
并联电路中,电流、电热都与电阻成反比,即$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}$,$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{R_2}{R_1}$。

解析

【分析】
首先分析电路:闭合S₁、断开S₂时,电路为R₂的简单电路,电流表A₁、A₂均测R₂的电流;再闭合S₂后,R₁与R₂并联,A₁测干路总电流,A₂仍测R₂的电流,因此干路电流大于支路电流。两电流表指针均指在刻度盘中央,说明它们使用的量程不同:A₁测干路电流,量程为0~3A;A₂测R₂的支路电流,量程为0~0.6A,据此读出示数,再结合并联电路的电流、电阻、电热规律计算。
【解析】
1. 确定电流表量程与示数:
并联电路中干路电流大于支路电流,两表指针在中央,故A₁用0~3A量程,分度值0.1A,示数I=1.5A;A₂用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数I₂=0.3A。
2. 计算通过R₁的电流:
根据并联电路电流规律I=I₁+I₂,得通过R₁的电流:I₁=I-I₂=1.5A-0.3A=1.2A。
3. 计算电阻之比:
并联电路各支路电压相等,由欧姆定律I=U/R得R=U/I,因此R₁/R₂=I₂/I₁=0.3A/1.2A=1/4,即R₁:R₂=1:4。
4. 计算相同时间内电热之比:
并联电路电压U相等,相同时间t内,电热Q=W=U²t/R,故Q₁/Q₂=(U²t/R₁)/(U²t/R₂)=R₂/R₁=4/1,即Q₁:Q₂=4:1。
【答案】
1.2;1:4;4:1
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律、电热计算
【点评】
本题结合并联电路特点与电流表读数,考查欧姆定律和电热的计算,关键是判断电流表量程,需掌握并联电路的电流、电压规律及相关公式,属于中等难度的电路计算题。
【难度系数】
0.5
5 [2025长沙模拟]随着科技的发展,生活水平的进步,冬天用于取暖的传统炭火已逐渐被电烤火器所取代。下列用电器与电烤火器工作原理相同的是 (
C
)

A.空调
B.电钻
C.电水壶
D.电风扇

答案

C 电烤火器是利用电流的热效应工作的,把电能转化为内能。空调、电钻、电风扇的主要部件是电动机,主要将电能转化成机械能,故A、B、D不正确;电水壶工作时把电能转化为内能,利用电流的热效应工作,故C正确。故选C。

解析

【分析】首先明确电烤火器的工作原理是电流的热效应,即电能转化为内能;接下来逐一分析各选项用电器的工作原理与能量转化,对比后找出与电烤火器原理相同的选项。
【解析】电烤火器利用电流的热效应工作,工作时将电能转化为内能。A选项空调的主要部件是电动机,工作时将电能主要转化为机械能,不符合要求;B选项电钻的核心部件是电动机,电能转化为机械能,不符合要求;C选项电水壶利用电流的热效应工作,工作时将电能转化为内能,符合要求;D选项电风扇的核心部件是电动机,电能转化为机械能,不符合要求。因此答案选C。
【答案】C
【知识点】电流的热效应、电能的转化
【点评】本题考查常见用电器的工作原理,核心是区分电流的热效应(电能转内能)与电动机的电流磁效应(电能转机械能),属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.8
6 下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是 (
D
)

A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B.家里使用电热水壶烧水
C.小明妈妈用电熨斗熨衣服
D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温

答案

D

解析

【分析】首先明确电流热效应的概念:电流通过导体时会产生热量,这种现象称为电流的热效应。电流的热效应既可以被利用,也可能带来危害,解题时需逐一分析选项,判断事例是利用电流热效应,还是为了防止电流热效应产生的危害。
【解析】电流通过导体产生热量的现象是电流的热效应。A选项,电热孵化器利用电流热效应产生热量来孵小鸡,属于利用电流热效应;B选项,电热水壶利用电流热效应产生热量烧水,属于利用电流热效应;C选项,电熨斗利用电流热效应产生热量熨衣服,属于利用电流热效应;D选项,电脑工作时电流产生热量(电流热效应)导致温度过高,风扇启动降温是为了防止热量过多对电脑造成损害,属于防止电流热效应产生危害。
【答案】D
【知识点】电流的热效应
【点评】本题考查电流热效应的应用与防护,属于基础概念题,需准确区分利用热效应和防止热效应危害的不同场景。
【难度系数】0.3