知识点一 电流的热效应
1. 电流通过导体时电能转化成能，这种现象叫做电流的热效应。
2. 实验梳理。
实验目的 探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关
实验方法 控制变量法、转换法
实验思路 电热与电阻的关系：和通电时间相同，电阻不同；电热与电流的关系：和通电时间相同，电流不同
实验装置
实验结论 在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越大，这段电阻丝产生的热量；在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量

1. 内
2. 电流 电阻 越多 越多

【分析】本题围绕电流的热效应实验展开，需结合电流热效应的定义和控制变量法分析。首先明确电流热效应的定义，再根据控制变量法确定探究电热与电阻、电流关系时需控制的变量，最后结合焦耳定律判断热量多少的变化，即可得出各空答案。
【解析】1. 电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应，故第一空填“内”。2. 实验采用控制变量法：探究电热与电阻的关系时，需控制电流和通电时间相同，仅改变电阻，因此对应空填“电流”；探究电热与电流的关系时，需控制电阻和通电时间相同，仅改变电流，对应空填“电阻”。根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流$I$、通电时间$t$相同时，电阻$R$越大，产生的热量$Q$越多；当电阻$R$、通电时间$t$相同时，电流$I$越大，产生的热量$Q$越多，因此后两个空均填“越多”。
【答案】1. 内；2. 电流、电阻、越多、越多
【知识点】电流的热效应、焦耳定律、控制变量法
【点评】本题是对电流热效应基础知识点的考查，重点掌握控制变量法在实验探究中的应用，以及焦耳定律的初步应用，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】0.2

例1 下图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是（）
知识拓展
实验中与加热液体相比，加热空气的好处：
①空气膨胀体积变大，实验效果明显。
②加热空气，耗电量少，实验时间短。


A.U形管中液面高度差的变化反映了电阻丝产生热量的多少
B.通过左、右两个容器中电阻丝的电流相同
C.通电时间相同，左边容器中空气吸收的热量多
D.通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同
解析 据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故A正确。由题图可知，阻值不同的两电阻丝串联，通过两电阻丝的电流大小相等，故B正确。由题图可知，左侧U形管中液面高度差比右侧的大，说明在相同时间内，电流在左边容器中产生的热量较多，即左边容器中空气吸收的热量多，故C正确，D错误。
答案 D

解析 据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故A正确。由题图可知，阻值不同的两电阻丝串联，通过两电阻丝的电流大小相等，故B正确。由题图可知，左侧U形管中液面高度差比右侧的大，说明在相同时间内，电流在左边容器中产生的热量较多，即左边容器中空气吸收的热量多，故C正确，D错误。
答案 D

【分析】本题是探究电流产生热量与电阻关系的实验题，需结合转换法、串联电路特点和焦耳定律分析。解题思路：①明确实验中，电流产生的热量无法直接观察，通过U形管液面高度差反映（转换法）；②判断电路连接方式，确定通过电阻丝的电流关系；③根据液面高度差判断容器内空气吸收热量的多少；④逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】1. 转换法应用：电流通过导体产生热量使容器内空气受热膨胀，导致U形管液面变化，因此U形管液面高度差可反映电阻丝产生热量的多少，故A正确；2. 串联电路特点：由图可知，R₁与R₂串联，串联电路中各处电流相等，所以通过两电阻丝的电流相同，故B正确；3. 热量判断：左侧U形管液面高度差比右侧大，说明相同时间内左侧容器中空气吸收的热量更多，即左侧电阻丝产生的热量更多，故C正确；4. 选项D：通电时间相同，左侧热量更多，因此两个容器中空气吸收的热量不同，D错误。
【答案】D
【知识点】焦耳定律、转换法、串联电路电流特点
【点评】本题考查焦耳定律实验的基础知识点，重点考察转换法的应用和串联电路的电流规律，属于常规基础题型，需学生掌握实验原理和方法。
【难度系数】0.6