2024年中考物理一轮复习之电能和电功率
一．选择题（共12小题）
1．（2023 阳谷县三模）如图所示电路，闭合开关S，灯泡L1正常发光，将灯泡L2插入插座后发现不亮，用测电笔测a、b、c、d点，其中只有测b点时氖管不发光。则电路发生的故障可能是（ ）
A．a、c之间断路 B．b、d之间断路
C．灯泡L2灯丝断了 D．b点与零线之间断路
2．（2023 兴庆区校级三模）同学你好！通过两年的物理学习，我们都感知和体验了不少在生活、学习过程中所遇到的物理量。列所估测的数据中最接近生活实际的是（ ）
A．两个鸡蛋的重力约为10N
B．家庭电冰箱的额定功率约为200W
C．教室课桌的高度约为120cm
D．让人感觉最舒适的环境温度为37℃
3．（2023 无锡模拟）如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析正确的是（ ）
A．实验时两节干电池的正极与正极相连
B．用普通纸代替铝箔纸也能燃烧
C．实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大
D．该实验能说明短路带来的危害
4．（2023 塔城市三模）下列用电器与电暖器工作原理相同的是.（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电饭煲 D．电冰箱
5．（2023 镇江二模）如图为常用的插线板，在开关断开时，插线板上的指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；在开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，不影响插孔的正常使用。下列说法正确的是 （ ）
A．插线板工作时插孔L与N之间的电压是0V
B．将测电笔插入E孔后氖管会发光
C．开关安装在插线板的干路上
D．指示灯和每个插座之间是串联的
6．（2023 大连模拟）在家庭电路中，开关和电灯的接线正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2023 格尔木市一模）如图所示电路中，灯L1和灯L2的额定电压相同，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，灯L1比灯L2亮（灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1的电阻比灯L2的电阻小
B．通过B点的电流大于通过C点的电流
C．灯L1的额定电功率比灯L2的额定电功率大
D．电路中AB两点间的电压大于BC两点间的电压
8．（2023 惠城区二模）如图所示的电路，闭合开关S后发现L2比L1亮，下列有关L1、L2的物理量关系正确的是（ ）
A．R1＜R2 P1＜P2 B．R1＞R2 P1＞P2
C．R1＜R2 P1＞P2 D．R1＞R2 P1＜P2
9．（2023 临沂一模）如图是电阻甲和乙的I﹣U图象，将它们串联在3V的电源上，则（ ）
A．乙的阻值为0.4Ω B．电路的总电阻为3Ω
C．电路的电流为0.5A D．电路的总功率为1.2W
10．（2023 无锡二模）如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的液体（液体未画出），电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温度，下列说法正确的是（ ）
A．若要探究电阻大小对电热的影响，则应在甲瓶装入水，乙瓶中都装入煤油，且R甲≠R乙
B．若要探究电阻大小对电热的影响，电流产生的热量可通过加热时间来反映
C．若要比较水和煤油的比热容大小，则应在甲、乙两瓶中分别装入水和煤油，且R甲＝R乙
D．若要比较水和煤油的比热容大小，液体吸收的热量可通过温度计示数的变化比较
11．（2023 江岸区模拟）如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是（ ）
A．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
B．通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半
C．乙图可以用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系
D．乙图中通电一段时间后，U形管中左侧液面的高度差比右侧的小
12．（2023 兰陵县模拟）在全国中小学安全教育平台上，安全用电常识是一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是（ ）
A．直接用手接触火线
B．电路起火时先灭火后断电
C．将家用电器的金属外壳接地
D．将开关接在零线与电灯之间
二．填空题（共8小题）
13．（2023 安阳二模）英国物理学家 做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，为电热应用做出了杰出的贡献，在物理学中，把他的名字作为热量和 的单位。
14．（2023 菏泽三模）如图所示是小梦家的家庭电路简化图，由该电路可知a是 （选填“零线”或“火线”）；灯泡L与插座Q是 （选填“串联”或“并联”）的。
15．（2023 酒泉模拟）日常生活中有不少容易被我们忽略的物理知识，比如电饭锅利用电流的 效应工作，家庭中的电灯、电冰箱等用电器是 （填“串”或“并”）联在电路中的；大功率用电器一般不同时使用，是为了避免因 （填“总功率过大”或“发生短路”）而造成家庭电路中电流过大。
16．（2023 酒泉模拟）一个标有“6V 6W”的小灯泡接在9V的电源上，若使灯泡正常发光，应该给它串联一个 Ω的电阻。若小灯泡两端的实际电压是3V，则小灯泡的实际功率是 W。（设灯丝电阻不变）
17．（2023 高安市二模）学习完家庭电路后，圆圆在家里操作了试电笔，如图甲所示，它的作用是 ；还在家里看到了她爸爸平时用来家电维修用的电工胶布，如图乙所示，她查阅资料，介绍了电工胶布有耐高温性、良好的阻燃性和 （选填“导电”或“绝缘”）性，用于绑扎导线之间的接头。
18．（2023 合江县模拟）张用家中的电能表来测量家中电热水壶的实际功率，他关闭其它所有用电器，只打开电热水壶，观察如图所示的电能表转盘在3min时间转动了110转，则电热水壶的实际功率是 W，电热水壶正常工作时电流是 A。该电热水壶正常工作7min，可以将1.5L水从34℃加热到100℃，则电热水壶的加热效率是 。
19．（2023 临沂模拟）已知某导体的电阻值为18Ω，通过它的电流为2A，则它两端的电压为 V，通电1min产生的热量为 J，热功率为 W。
20．（2023 兰陵县模拟）如图所示电路，电源电压为10V，定值电阻R0的阻值为2Ω。闭合开关后，电动机正常转动，电流表的示数为1A；电动机被卡住不能转动时，电流表的示数为2A。则电动机的额定功率为 W；正常工作1min消耗的电能为 J；线圈产生的热量为 J。
三．作图题（共1小题）
21．（2023 夏邑县校级三模）如图甲所示，额定电压均为220V的两盏壁灯和“一开一插”式开关，开关控制两壁灯，且两灯均正常工作，三孔插座独立工作，请将电路图正确连接完整。
四．实验探究题（共2小题）
22．（2023 建湖县校级三模）小明在做“测定小灯泡电阻”的实验时，小灯泡的额定电压U额＝2.5V，电源由两节新干电池串联组成。
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向右移动时灯泡变亮，电流表接小量程。
（2）电路连接好后，闭合开关，小明发现电流表指针几乎不动，电压表示数接近电源电压，检查所有接线柱都接触良好。当把开关与电压表之间的导线的一端从电压表的负接线柱改接到灯泡的左接线柱时，灯亮且电流表有示数了，但电压表无示数，则原电路故障应该是 。
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 2.5
2 0.36
3 0.6 0.28
（3）排除问题后小明继续进行实验，记录的部分数据如表所示，其中第1次实验小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω；第2次实验时，小明需要将滑片向 （左/右）移动，才能使电压表的示数如图丙所示。
（4）小明根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，原因可能是 。
（5）完成上述实验后小明进一步思考，提出问题：在没有电流表的情况下能否测量小灯泡的额定功率呢？他利用一个阻值为R0的定值电阻设计的电路如图丁所示。
①调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额＝2.5V；
②接着保持滑片位置不变，将电压表 （A/B）点的接线改接到C点，记录电压表示数为U；
③小灯泡额定功率P＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
④根据电路及各元件的规格判断，定值电阻R0的阻值可能是 Ω。（0.8/8/18）
23．（2023 兰考县模拟）如图1甲、乙所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着质量相等、温度也相同的空气。
（1）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，选择 （选填“甲”或“乙”）图装置进行实验，根据图中显示的现象可得结论 ；
（2家用电暖器，发热管热的发红，而串联的电源线却不热，主要是因为发热管的 比电源线的大，该现象可用图1 装置的结论来解释；
（3）小丽的实验装置如图1丙所示，她在甲、乙两瓶中装入质量与初温都相同的同种液体，RA小于RB，为了在较短的时间内达到明显的实验效果，应选用的液体是 （选填“煤油”或“水”），理由是 ，她是通过比较 来反映电阻丝产生热量的多少；
（4）上述图1丙中，经多次测量，收集实验数据，小丽绘制了温度计升高的度数h与电流I的关系图像，根据焦耳定律可知，图2中能正确反映h﹣I关系的是 。
五．计算题（共1小题）
24．（2023 兴化市模拟）小亮家新买了一辆汽车，具有后视镜加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该功能有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，根据气温、雨水和雨刮器使用情况自动切换，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为24W。电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。通过计算回答：
（1）当座椅垫处于“高温”挡加热时，工作10分钟R1产生的热量是多少焦？
（2）电热丝R1和R2的阻值是多少？
（3）当处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率是多少？
2024年中考物理一轮复习之电能和电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．（2023 阳谷县三模）如图所示电路，闭合开关S，灯泡L1正常发光，将灯泡L2插入插座后发现不亮，用测电笔测a、b、c、d点，其中只有测b点时氖管不发光。则电路发生的故障可能是（ ）
A．a、c之间断路 B．b、d之间断路
C．灯泡L2灯丝断了 D．b点与零线之间断路
【考点】家庭电路的故障分析；测电笔的使用．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】B
【分析】用试电笔检测，试电笔氖管发光的，这说明试电笔直接或间接接触火线。
【解答】解：闭合开关S，灯泡L1正常发光，这说明通过灯泡L1有电流，该支路是正常的；
将灯泡L2插入插座后发现不亮，这说明电路出现了断路现象；用测电笔测a、b、c、d点，其中只有测b点时氖管不发光，这说明b与火线之间是断开的，而d能使得测电笔发光，说明d与火线是通路，所以故障是bd之间发生了断路现象。
故选：B。
【点评】本题考查了家庭电路故障的判定，属于基础题。
2．（2023 兴庆区校级三模）同学你好！通过两年的物理学习，我们都感知和体验了不少在生活、学习过程中所遇到的物理量。列所估测的数据中最接近生活实际的是（ ）
A．两个鸡蛋的重力约为10N
B．家庭电冰箱的额定功率约为200W
C．教室课桌的高度约为120cm
D．让人感觉最舒适的环境温度为37℃
【考点】额定功率与实际功率；摄氏温度；长度的估测；重力的大小估测．
【专题】估算综合应用题；应用能力．
【答案】B
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：A、两个鸡蛋的重力约为1N，故A错误；
B、家庭电冰箱的额定功率约为200W，故B正确；
C、教室课桌的高度约为80cm，故C错误；
D、让人感觉最舒适的环境温度约为23℃，故D错误。
故选：B。
【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
3．（2023 无锡模拟）如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析正确的是（ ）
A．实验时两节干电池的正极与正极相连
B．用普通纸代替铝箔纸也能燃烧
C．实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大
D．该实验能说明短路带来的危害
【考点】焦耳定律的计算及其应用；电路的三种状态．
【专题】电流和电路；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【答案】D
【分析】（1）电路元件首尾相连的电路叫做串联电路；
（2）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
（3）串联电路中电流处处相等，电阻大小的影响因素：导体的材料、长度、粗细和温度；根据焦耳定律分析解答；
（4）电源两极不经过用电器直接连通的电路叫做短路，短路时电路中电流很大，相同的时间内产生的热量很多，容易烧坏电源。
【解答】解：A、干电池之和采用串联的方式连接起来作为电源使用，所以实验时两节干电池应该首尾相连，即干电池的正极与应该负极相连，故A错误；
B．普通纸张不容易导电，用普通纸代替铝箔纸，普通纸没有电流经过，不会产生热量，不能燃烧，故B错误；
C．铝箔纸较细的部位和较粗的部位是串联的，由于串联电路中电流处处相等，实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处电阻较大，Q＝I2Rt可知，铝箔纸较细的部位生热量较多，故C错误；
D．短路时，电路中电阻很小，电流很大，产生热量较多，电路容易起火，该实验能说明短路带来的危害，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电路的状态、对导体和绝缘体的认识、串联电路的特点以及焦耳定律的应用，难度不大。
4．（2023 塔城市三模）下列用电器与电暖器工作原理相同的是.（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电饭煲 D．电冰箱
【考点】电流的热效应．
【专题】应用题；电与热、生活用电；电动机、磁生电；应用能力．
【答案】C
【分析】电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电饭煲、电蚊香加热器、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子。
【解答】解：电暖器是利用电流的热效应工作的；
A、电风扇主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；
B、电视机主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C、电饭煲工作时把电能转化为内能，利用电流的热效应工作，故C符合题意；
D、电冰箱的电动机主要把电能转化为机械能带动压缩机工作，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，利用热效应工作的电器特点是把电能主要转化成内能，是一道基础题。
5．（2023 镇江二模）如图为常用的插线板，在开关断开时，插线板上的指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；在开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，不影响插孔的正常使用。下列说法正确的是 （ ）
A．插线板工作时插孔L与N之间的电压是0V
B．将测电笔插入E孔后氖管会发光
C．开关安装在插线板的干路上
D．指示灯和每个插座之间是串联的
【考点】测电笔的使用；插座的构造与工作方式；火线与零线；串、并联电路的概念与辨别．
【专题】电与热、生活用电；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）三孔插座的接线规律是：左零、右火、上接地。
（2）火线与零线之间的电压是220V。
（3）并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。干路开关控制所有的用电器。据此分析。
【解答】解：A、家庭电路中电压是220V，故A错误；
B、插线板插孔E与地线连接，是为了防止因用电器外壳漏电而发生触电事故，将测电笔插入E孔后氖管不会发光，故B错误；
C、由于指示灯和插座之间是并联的，且“插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压”，说明开关在干路上，故C正确。
D、由题意可知：“如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电”，说明指示灯和插座之间是并联的，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查了对家庭电路中常用的三孔插座的认识，用到了串并联电路的判断，家庭电路的电压等，属电学基础知识。
6．（2023 大连模拟）在家庭电路中，开关和电灯的接线正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【考点】家庭电路的组成与连接．
【专题】作图题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】D
【分析】家庭电路中电灯的接法：电灯之间为并联，开关与灯泡串联，且开关要接在火线与灯泡之间。
【解答】解：
A、开关与灯泡并联，闭合开关后会造成电源短路，故A错误；
B、两灯泡串联在电路中，故B错误；
C、两灯泡串联在电路中，并且开关接在了灯泡与零线之间，故C错误；
D、两灯泡并联在电路中，工作时互不影响，开关接在灯泡与火线之间，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了家庭电路中电灯与电灯、电灯与开关的连接方法，注意：家用电器为并联连接，开关要接在火线与灯泡之间。
7．（2023 格尔木市一模）如图所示电路中，灯L1和灯L2的额定电压相同，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，灯L1比灯L2亮（灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1的电阻比灯L2的电阻小
B．通过B点的电流大于通过C点的电流
C．灯L1的额定电功率比灯L2的额定电功率大
D．电路中AB两点间的电压大于BC两点间的电压
【考点】额定功率与实际功率；串联电路的电流规律．
【专题】电能和电功率；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）在串联电路中，电流处处相等；
（2）灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，根据P＝UI可知其两端电压关系；
（3）由I＝分析其电阻关系，根据P＝比较额定功率的大小。
【解答】解：B．图中灯L1、L2串联接入电路，串联电路中电流处处相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流，故B错误；
AD．AB两点间的电压等于灯L1两端电压，BC两点间的电压等于灯L2两端电压，
灯L1的电功率为：P1＝IU1＝IUAB
灯L2的功率为：P2＝IU2＝IUBC
由于灯L1比灯L2亮，则灯L1的实际功率比灯L2的实际功率大，即
P1＞P2，所以，UAB＞UBC，
由欧姆定律可知，串联电路中，用电器两端电压之比等于用电器的电阻之比，所以RI＞R2，故A错误，D正确；
C．额定功率是用电器在额定电压下工作时的电功率，由于灯L1和灯L2的额定电压相同，由P＝可知，电阻越大，电功率越小，则灯L1的额定电功率比灯L2的额定电功率小，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查电功率公式、串联电路的特点、欧姆定律，属于中档题。
8．（2023 惠城区二模）如图所示的电路，闭合开关S后发现L2比L1亮，下列有关L1、L2的物理量关系正确的是（ ）
A．R1＜R2 P1＜P2 B．R1＞R2 P1＞P2
C．R1＜R2 P1＞P2 D．R1＞R2 P1＜P2
【考点】额定功率与实际功率；串联电路的电流规律；欧姆定律的应用．
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】A
【分析】（1）灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，根据题意可知L1、L2的实际功率的大小关系；
（2）串联电路电流处处相等，根据P＝I2R可知灯泡L1、L2电阻的大小关系。
【解答】解：由图可知，灯泡L1、L2串联，根据串联的电流特点可知，通过L1、L2的电流相等，即I1＝I2，
根据题意可知，闭合开关S后发现L2比L1亮，由于灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以L2的实际功率大于L1的实际功率，即P1＜P2，
由P＝I2R的变形公式R＝可知，灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻，即R1＜R2；
综合以上分析可知，A正确、BCD错误。
故选：A。
【点评】不同考查串联电路的特点以及电功率公式的应用，解题的关键是知道灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。
9．（2023 临沂一模）如图是电阻甲和乙的I﹣U图象，将它们串联在3V的电源上，则（ ）
A．乙的阻值为0.4Ω B．电路的总电阻为3Ω
C．电路的电流为0.5A D．电路的总功率为1.2W
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】计算题；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）根据串联电路的电流特点和电源电压找出将它们串联在3V的电源上时通过它们的电流和对应的电压值；
（2）根据欧姆定律求出此时乙的阻值；
（3）根据欧姆定律求出电路的总电阻；
（4）根据P＝UI求出电路的总功率。
【解答】解：C、由串联电路的电流特点可知，将它们串联在3V的电源上时通过它们的电流相等，由图象可知，当通过它们的电流为0.4A时，甲两端的电压为2V，乙两端的电压为1V，由串联电路的电压特点可知，此时电源电压：U＝U甲+U乙＝2V+1V＝3V，符合题意，即此时电路中的电流为0.4A，故C错误；
A、由欧姆定律可知，此时乙的阻值：R乙＝＝＝2.5Ω，故A错误；
B、由欧姆定律可知，电路的总电阻：R＝＝＝7.5Ω，故B错误；
D、电路的总功率：P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电流、电压特点以及欧姆定律的灵活应用和电功率的计算，关键是根据图象得出相关的信息。
10．（2023 无锡二模）如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的液体（液体未画出），电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温度，下列说法正确的是（ ）
A．若要探究电阻大小对电热的影响，则应在甲瓶装入水，乙瓶中都装入煤油，且R甲≠R乙
B．若要探究电阻大小对电热的影响，电流产生的热量可通过加热时间来反映
C．若要比较水和煤油的比热容大小，则应在甲、乙两瓶中分别装入水和煤油，且R甲＝R乙
D．若要比较水和煤油的比热容大小，液体吸收的热量可通过温度计示数的变化比较
【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）在探究电阻大小对电热的影响时，由Q＝I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，要探究电阻大小对电热的影响，要控制通过的电流和通电时间不变；
（2）在比较水和煤油的比热容大小的实验中，水和煤油吸收的热量是由电流通过电阻时产生的热量提供的，由焦耳定律可知，必须使两瓶中的电阻丝电阻相等。
【解答】解：
AB、要探究电阻大小对电热的影响，由控制变量法，要控制通过电阻的电流和通电时间相同，只改变电阻的大小；电阻丝产生的热量不易直接观察，可使等质量初温相同的液体（煤油）吸收相同的热量，根据Δt＝，由温度变化确定产生的热量多少，则应在甲、乙两瓶中都装入煤油，且R甲≠R乙，故AB错误；
CD、比较水和煤油的比热容大小时，烧瓶内应分别装有质量相同的水和煤油，要使它们在相同的时间内吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。因两电阻串联，通过两电阻丝的电流相等，通电时间也相同，根据Q＝I2Rt，为控制吸热相同，故R甲＝R乙，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题通过焦耳定律的实验重点考查了学生对控制变量法、转换法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握。
11．（2023 江岸区模拟）如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是（ ）
A．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
B．通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半
C．乙图可以用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系
D．乙图中通电一段时间后，U形管中左侧液面的高度差比右侧的小
【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．
【专题】实验题；电与热、生活用电；应用能力；实验基本能力．
【答案】B
【分析】A、电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，空气吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
B、分析甲装置电路的连接，根据串联电路电流的规律中和Q＝I2Rt分析；
C、电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，分析乙图电路的连接，根据并联和串联电路电流的规律分析回答；
D、通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流，容器内两电阻大小相同，而通电时间相同，根据Q＝I2Rt和转换法分析。
【解答】解：A、根据转换法，该实验装置是利用U形管中气体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少，故A错误；
B、甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，左右容器中电阻之比为1：2，由Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，产生的热量与电阻成正比，故通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半，故B正确；
C、乙图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流，容器内两电阻大小相同，而通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知左侧电阻丝产生热量多，根据转换法，U形管中左侧液面的高度差比右侧的大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
12．（2023 兰陵县模拟）在全国中小学安全教育平台上，安全用电常识是一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是（ ）
A．直接用手接触火线
B．电路起火时先灭火后断电
C．将家用电器的金属外壳接地
D．将开关接在零线与电灯之间
【考点】安全用电原则．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】C
【分析】从安全用电的角度进行分析，注意触电有直接触电和间接触电两种。
【解答】解：A、直接用手接触火线，会造成触电，不符合安全用电的要求，故A错误；
B、电路起火时先断电后灭火后，以防造成触电，故B错误；
C、用电器的金属外壳是导体，当用电器漏电时，会使金属外壳带电，若接上地线，电流就通过地线，流入大地，防止了触电事故的发生，符合安全用电的要求，故C正确；
D、将开关接在零线与电灯之间，不符合安全用电的要求，应将开关接在火线与电灯之间，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对安全用电常识的了解和掌握，明白使用三孔插头和三孔插座原因。
二．填空题（共8小题）
13．（2023 安阳二模）英国物理学家 焦耳 做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，为电热应用做出了杰出的贡献，在物理学中，把他的名字作为热量和 功（或能量） 的单位。
【考点】焦耳定律．
【专题】应用题；电与热、生活用电；理解能力．
【答案】焦耳；功（或能量）。
【分析】在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律。
【解答】解：英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出Q＝I2Rt．为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为功和能（能量）以及热量的单位。
故答案为：焦耳；功（或能量）。
【点评】本题考查了学生对物理学史的掌握和运用，基础性题目。
14．（2023 菏泽三模）如图所示是小梦家的家庭电路简化图，由该电路可知a是 火线 （选填“零线”或“火线”）；灯泡L与插座Q是 并联 （选填“串联”或“并联”）的。
【考点】家庭电路的组成与连接．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】火线；并联
【分析】（1）根据图示可判断火线与零线；
（2）家庭电路中各个用电器是互不影响的，所以是并联的关系。
【解答】解：用电器的开关应该接在火线上，所以和开关相连的那根线是火线，即a 线是火线，b 线是零线；
并联电路互不影响，灯泡L与插座Q是互不影响的，所以是并联的关系。
故答案为：火线；并联。
【点评】本题考查了家庭电路中的电路连接特点，属于基础题。
15．（2023 酒泉模拟）日常生活中有不少容易被我们忽略的物理知识，比如电饭锅利用电流的 热 效应工作，家庭中的电灯、电冰箱等用电器是 并 （填“串”或“并”）联在电路中的；大功率用电器一般不同时使用，是为了避免因 总功率过大 （填“总功率过大”或“发生短路”）而造成家庭电路中电流过大。
【考点】家庭电路电流过大的原因；串、并联电路的概念与辨别；电流的热效应．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】热；并；总功率过大。
【分析】（1）电热器是利用电路的热效应工作的，将电能转化为内能；
（2）家庭电路中用电器之间是并联的，它们可以独立工作，互不影响；
（3）家庭电路过大的原因有两个；发生短路和用电器的总功率过大。
【解答】解：
（1）电饭锅是利用电流的热效应工作的，工作时将消耗的电能转化成内能；
（2）家庭中的电灯、电冰箱等工作时互不影响，所以它们的连接方式为并联；
（3）家庭电路中电流过大总共有两个原因：短路和总功率过大。多个大功率用电器同时使用，干路电流就会非常大，容易发生火灾。
故答案为：热；并；总功率过大。
【点评】本题考查了电热器的原理、家庭电路中用电器之间的连接方式、家庭电路中电流过大的原因等，属基础知识。
16．（2023 酒泉模拟）一个标有“6V 6W”的小灯泡接在9V的电源上，若使灯泡正常发光，应该给它串联一个 3 Ω的电阻。若小灯泡两端的实际电压是3V，则小灯泡的实际功率是 1.5 W。（设灯丝电阻不变）
【考点】额定功率与实际功率；欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系．
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】3；1.5。
【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值；根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据P＝求出小灯泡两端的实际电压是3V时的实际功率。
【解答】解：灯泡正常发光时电压UL＝6V，功率PL＝6W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻R两端的电压：
UR＝U总﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，灯泡L正常发光时的电流：
I＝IL＝＝＝1A，
由I＝可得，电阻R的阻值：
R＝＝＝3Ω；
灯泡的电阻：
RL＝＝＝6Ω，
小灯泡两端的实际电压是3V时的实际功率：
PL′＝＝＝1.5W。
故答案为：3；1.5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
17．（2023 高安市二模）学习完家庭电路后，圆圆在家里操作了试电笔，如图甲所示，它的作用是 辨别火线与零线 ；还在家里看到了她爸爸平时用来家电维修用的电工胶布，如图乙所示，她查阅资料，介绍了电工胶布有耐高温性、良好的阻燃性和 绝缘 （选填“导电”或“绝缘”）性，用于绑扎导线之间的接头。
【考点】测电笔的使用；导体与绝缘体的概念．
【专题】电与热、生活用电；理解能力．
【答案】辨别火线与零线；绝缘。
【分析】（1）试电笔用于辨别火线与零线；
（2）电工胶布有耐高温性、良好的阻燃性和绝缘性。
【解答】解：（1）如图乙所示为试电笔，它的主要作用是用于辨别火线与零线；
（2）电工胶布主要用于用于绑扎导线之间的接头，所以电工胶布须有耐高温性、良好的阻燃性和绝缘性。
故答案为：辨别火线与零线；绝缘。
【点评】本题考查试电笔的作用、电工胶布的特性，需要同学们熟记。
18．（2023 合江县模拟）张用家中的电能表来测量家中电热水壶的实际功率，他关闭其它所有用电器，只打开电热水壶，观察如图所示的电能表转盘在3min时间转动了110转，则电热水壶的实际功率是 1100 W，电热水壶正常工作时电流是 5 A。该电热水壶正常工作7min，可以将1.5L水从34℃加热到100℃，则电热水壶的加热效率是 90% 。
【考点】电功与电热的综合计算；能量的利用效率；电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【答案】1100；5；90%
【分析】（1）2000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表转盘转2000r，据此求电能表转盘转110r时，电热水壶正常工作3min消耗的电能，再利用P＝求电热水壶的实际功率；再利用P＝UI求正常工作电流；
（2）利用W＝Pt计算该电热水壶正常工作7min消耗的电能；知道水的体积，利用m＝ρV求水的质量，又知道水的比热容、初温和末温，利用W吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量，电热水壶的加热效率等于水吸收的热量与消耗电能的比值。
【解答】解：（1）2000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表转盘转2000r，
电能表转盘转110r时，电热水壶消耗的电能：
W＝kW h＝0.055kW h，
工作时间t＝3min＝0.05h，
电热水壶的实际功率：
P＝＝＝1.1kW＝1100W；
由P＝UI可得正常工作电流：
I＝＝＝5A；
（2）该电热水壶正常工作7min消耗的电能：
W′＝Pt′＝1100W×7×60s＝4.62×105J；
水的体积：V＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10﹣3m3，
由ρ＝得1.5L水的质量为：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg；
水吸收的热量为：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣34℃）＝4.158×105J，
电热水壶的加热效率：
η＝×100%＝×100%＝90%。
故答案为：1100；5；90%。
【点评】本题考查了消耗电能、电功率、加热效率的计算，明确电能表相关参数的含义是关键。
19．（2023 临沂模拟）已知某导体的电阻值为18Ω，通过它的电流为2A，则它两端的电压为 36 V，通电1min产生的热量为 4320 J，热功率为 72 W。
【考点】焦耳定律的计算及其应用；欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】36；4320；72。
【分析】知道导体的电阻和通过它的电流，根据欧姆定律求出导体两端的电压，再根据焦耳定律求出通电1min产生的热量，由P＝I2R算出热功率。
【解答】解：根据欧姆定律I＝可得导体两端的电压：
U＝IR＝2A×18Ω＝36V，
通电1min产生的热量：
Q＝I2Rt＝（2A）2×18Ω×60s＝4320J；
热功率为：
P＝I2R＝（2A）2×18Ω＝72W。
故答案为：36；4320；72。
【点评】本题考查了欧姆定律、热功率和焦耳定律的简单计算，是一道基础题目，熟知公式即可顺利解答。
20．（2023 兰陵县模拟）如图所示电路，电源电压为10V，定值电阻R0的阻值为2Ω。闭合开关后，电动机正常转动，电流表的示数为1A；电动机被卡住不能转动时，电流表的示数为2A。则电动机的额定功率为 8 W；正常工作1min消耗的电能为 480 J；线圈产生的热量为 180 J。
【考点】焦耳定律的计算及其应用；电功与电能的计算；额定功率与实际功率．
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】8；480；180。
【分析】（1）电动机正常转动时，电流表的示数为1A，根据U0＝IR0算出定值电阻R0两端的电压，由串联电路电压的规律算出电动机两端的电压，由P＝UI算出电动机的额定功率；
（2）根据W＝Pt算出电动机正常工作1min消耗的电能；
（3）电动机被卡住不能转动时，电流表的示数为2A，由I＝算出电路中的总电阻，由串联电路电阻的规律算出电动机线圈的电阻，根据Q＝I2rt算出正常工作1min线圈产生的热量。
【解答】解：（1）电动机正常转动时，电流表的示数为1A，
定值电阻R0两端的电压为：
U0＝IR0＝1A×2Ω＝2V，
由串联电路电压的规律知电动机两端的电压为：
UM＝U﹣U0＝10V﹣2V＝8V，
电动机的额定功率为：
P＝UMI＝8V×1A＝8W；
（2）电动机正常工作1min消耗的电能为：
W＝Pt＝8W×60s＝480J；
（3）电动机被卡住不能转动时，电流表的示数为2A，
由I＝得电路中的总电阻为：
R总＝＝＝5Ω，
由串联电路电阻的规律知电动机线圈的电阻为：
r＝R总﹣R0＝5Ω﹣2Ω＝3Ω，
正常工作1min线圈产生的热量为：
Q＝I2rt＝（1A）2×3Ω×60s＝180J。
故答案为：8；480；180。
【点评】本题考查了欧姆定律、电功率公式以及热量公式的应用，算出电动机线圈的电阻是解题的关键。
三．作图题（共1小题）
21．（2023 夏邑县校级三模）如图甲所示，额定电压均为220V的两盏壁灯和“一开一插”式开关，开关控制两壁灯，且两灯均正常工作，三孔插座独立工作，请将电路图正确连接完整。
【考点】家庭电路的组成与连接．
【专题】作图题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】见解答图
【分析】家庭电路的各用电器的连接方式为并联，控制电路的开关与被控制的灯泡串联；三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，据此连接电路图。
【解答】解：由图可知，上面是火线，中间为零线，下面为地线；
灯泡和开关的接法：火线先进入开关，开关要控制两盏灯，则开关应串联在干路上，家庭电路中两灯泡应并联；
三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如图所示：
【点评】本题考查家庭电路的连接，掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座的接法，同时考虑使用性和安全性。
四．实验探究题（共2小题）
22．（2023 建湖县校级三模）小明在做“测定小灯泡电阻”的实验时，小灯泡的额定电压U额＝2.5V，电源由两节新干电池串联组成。
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向右移动时灯泡变亮，电流表接小量程。
（2）电路连接好后，闭合开关，小明发现电流表指针几乎不动，电压表示数接近电源电压，检查所有接线柱都接触良好。当把开关与电压表之间的导线的一端从电压表的负接线柱改接到灯泡的左接线柱时，灯亮且电流表有示数了，但电压表无示数，则原电路故障应该是 连接灯泡的左接线柱与电压表的负接线柱的导线断路 。
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 2.5
2 0.36
3 0.6 0.28
（3）排除问题后小明继续进行实验，记录的部分数据如表所示，其中第1次实验小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 5 Ω；第2次实验时，小明需要将滑片向 左 （左/右）移动，才能使电压表的示数如图丙所示。
（4）小明根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，原因可能是 灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
（5）完成上述实验后小明进一步思考，提出问题：在没有电流表的情况下能否测量小灯泡的额定功率呢？他利用一个阻值为R0的定值电阻设计的电路如图丁所示。
①调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额＝2.5V；
②接着保持滑片位置不变，将电压表 B （A/B）点的接线改接到C点，记录电压表示数为U；
③小灯泡额定功率P＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
④根据电路及各元件的规格判断，定值电阻R0的阻值可能是 Ω。（0.8/8/18）
【考点】实验 测量小灯泡的电功率；实验 伏安法测电阻．
【专题】应用题；电流和电路；电压和电阻；欧姆定律；电能和电功率；应用能力；分析、综合能力；实验基本能力；科学探究能力．
【答案】（1）见上图；（2）连接灯泡的左接线柱与电压表的负接线柱的导线断路；（3）5；左；（4）灯泡的电阻随温度的升高而增大；（5）②B；③；④。
【分析】（1）滑片向右移动时灯泡变亮，则滑动变阻器选择右下接线柱串联接入电路，电流表接小量程；
（2）电路连接好后，闭合开关，发现电流表指针几乎不动，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，则电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路；当把开关与电压表之间的导线的一端从电压表的负接线柱改接到灯泡的左接线柱时，灯亮且电流表有示数了，但电压表无示数，则原电路故障应该是连接灯泡的左接线柱与电压表的负接线柱的导线断路；
（3）根据电流表接入电路的量程和分度值读数，灯泡正常发光时灯泡两端的电压为2.5V，根据欧姆定律计算此时灯泡的电阻；
根据电压表接入电路的量程和分度值读数，根据串联电路电压规律、串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值变化；
（4）小灯泡的电阻不是一个定值，灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）①灯泡、滑动变阻器、定值电阻串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时灯泡正常发光；
②接着保持滑片位置不变，将电压表B点的接线改接到C点，电压表测定值电阻和灯泡两端的电压，记录电压表示数为U；
③根据串联电路电压规律计算定值电阻两端的电压，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据P＝UI求小灯泡额定功率；
④根据欧姆定律可求出小灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解：（1）滑片向右移动时灯泡变亮，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则滑动变阻器选择右下接线柱串联接入电路，电流表接小量程，如图：
；
（2）电路连接好后，闭合开关，发现电流表指针几乎不动，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，则电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路，可能的故障是小灯泡断路；当把开关与电压表之间的导线的一端从电压表的负接线柱改接到灯泡的左接线柱时，灯亮且电流表有示数了，但电压表无示数，则原电路故障应该是连接灯泡的左接线柱与电压表的负接线柱的导线断路；
（3）电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，
由表知，灯泡正常发光时灯泡两端的电压为2.5V，根据欧姆定律可得此时灯泡的电阻：R＝＝5Ω；
电压表接入电路的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.5V，根据串联电路电压规律可知需增大滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知需增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以第2次实验时，需要将滑片向左移动；
（4）小灯泡的电阻不是一个定值，灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）①灯泡、滑动变阻器、定值电阻串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时灯泡正常发光；
②接着保持滑片位置不变，将电压表B点的接线改接到C点，电压表测定值电阻和灯泡两端的电压，记录电压表示数为U；
③根据串联电路电压规律可得定值电阻两端的电压：U0＝U﹣U额＝U﹣2.5V，
串联电路各处电流相等，通过电路的电流：I＝，
小灯泡额定功率P＝U额I＝；
④根据欧姆定律得，则小灯泡正常发光时的电阻为：R＝。
故答案为：（1）见上图；（2）连接灯泡的左接线柱与电压表的负接线柱的导线断路；（3）5；左；（4）灯泡的电阻随温度的升高而增大；（5）②B；③；④。
【点评】“测定小灯泡电阻”的实验考查电路连接、电表读数、欧姆定律、串联分压原理、灯泡电阻的特点以及特殊方法测电阻。
23．（2023 兰考县模拟）如图1甲、乙所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着质量相等、温度也相同的空气。
（1）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，选择 乙 （选填“甲”或“乙”）图装置进行实验，根据图中显示的现象可得结论 在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多 ；
（2家用电暖器，发热管热的发红，而串联的电源线却不热，主要是因为发热管的 电阻 比电源线的大，该现象可用图1 甲 装置的结论来解释；
（3）小丽的实验装置如图1丙所示，她在甲、乙两瓶中装入质量与初温都相同的同种液体，RA小于RB，为了在较短的时间内达到明显的实验效果，应选用的液体是 煤油 （选填“煤油”或“水”），理由是 煤油的比热容小 ，她是通过比较 温度计示数 来反映电阻丝产生热量的多少；
（4）上述图1丙中，经多次测量，收集实验数据，小丽绘制了温度计升高的度数h与电流I的关系图像，根据焦耳定律可知，图2中能正确反映h﹣I关系的是 A 。
【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．
【专题】实验题；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【答案】（1）乙；在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；（2）电阻；甲；（3）煤油；煤油的比热容小；温度计示数；（4）A
【分析】（1）利用控制变量法分析；电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；
（2）电热丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电热丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析；
（3）煤油的比热容小于水的比热容，根据Δt＝分析；实验中通过比较温度计示数升高的多少来反映电阻丝产生热量的多少；
（4）根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，结合焦耳定律由数学知识分析。
【解答】解：（1）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，要控制通过相同阻值电阻中的电流不同，故选图乙装置进行实验；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少；根据并联电路的电流规律可知，图乙中左侧容器内的电流大于右侧容器内的电流，左侧U形管液面的高度差大，产生的热量多，所以结论为：在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；
（2）电源线的电阻远小于发热管的电阻，发热管和电源线串联，通过的电流相等，由Q＝I2Rt可知，电流通过电源线产生的热量很少，电流通过发热管产生的热量比较多；
甲装置中，两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻大小不同，U形管液面高度差不同，产生的热量不同，电阻越小，产生的热量越少，所以该现象可用图1甲装置的结论来解释；
（3）因煤油的比热容小于水的比热容，为了在较短的时间内达到明显的实验效果，应选用煤油，相同质量的水和煤油相比，吸热相同的热量，根据Δt＝可知，煤油温度变化大，现象明显；
实验中通过比较温度计示数升高的多少来反映电阻丝产生热量的多少，采用了转换法；
（4）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，根据焦耳定律可知Q＝I2Rt，Rt常数，且Rt＞0，则Q与I的图像是抛物线，且开口向上，图2中能正确反映h﹣I关系的是A。
故答案为：（1）乙；在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；（2）电阻；甲；（3）煤油；煤油的比热容小；温度计示数；（4）A。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法及焦耳定律的运用。
五．计算题（共1小题）
24．（2023 兴化市模拟）小亮家新买了一辆汽车，具有后视镜加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该功能有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，根据气温、雨水和雨刮器使用情况自动切换，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为24W。电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。通过计算回答：
（1）当座椅垫处于“高温”挡加热时，工作10分钟R1产生的热量是多少焦？
（2）电热丝R1和R2的阻值是多少？
（3）当处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率是多少？
【考点】焦耳定律的计算及其应用；电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【答案】（1）当座椅垫处于“高温”挡加热时，座椅垫工作10分钟R1产生的热量是21600J；
（2）电热丝R1的阻值为16Ω，R2的阻值均为8Ω；
（3）当座椅垫处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率是8W。
【分析】（1）由图乙可知，当座椅垫处于“高温”挡加热时，只有R1工作，根据Q＝W＝Pt求出座椅垫工作10分钟R1产生的热量；
（2）根据高温挡功率和P＝求出R1的阻值；由图乙可知，当座椅垫处于“低温”挡加热时，R1、R2串联，根据低温挡功率和P＝求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值；
（3）根据P＝UI求出低温挡加热时电路中的电流，根据P＝I2R求出当座椅垫处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率。
【解答】解：（1）由图乙可知，当座椅垫处于“高温”挡加热时，只有R1工作，
则座椅垫工作10分钟R1产生的热量：Q1＝W1＝P高温t＝36W×10×60s＝21600J；
（2）由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝16Ω；
由图乙可知，当座椅垫处于“低温”挡加热时，R1、R2串联，
由P＝可知，R1、R2的串联总电阻：R＝＝＝24Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝24Ω﹣16Ω＝8Ω；
（3）由P＝UI可知，低温挡加热时电路中的电流：I＝＝＝1A，
当座椅垫处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率：P2＝I2R2＝（1A）2×8Ω＝8W。
答：（1）当座椅垫处于“高温”挡加热时，座椅垫工作10分钟R1产生的热量是21600J；
（2）电热丝R1的阻值为16Ω，R2的阻值均为8Ω；
（3）当座椅垫处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率是8W。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功公式、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题，难度不大。
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