1. 电热器是利用电流的
热
效应工作的,它工作时将电
能转化为内
能。答案:热
电
内
电
内
解析:
【分析】
首先回忆电流的三种效应:热效应、磁效应、化学效应。电热器的核心是通过电流使导体发热来实现加热功能,因此是利用电流的热效应工作。接着思考能量转化,用电器工作时都会消耗电能,电热器工作时电能转化为物体的内能(表现为发热),所以依次确定三个空的内容。
【解析】
1. 电流通过导体时会产生热量,这种现象叫做电流的热效应,电热器正是利用这一效应来实现加热目的,因此第一个空填“热”。
2. 电热器工作时,消耗电路中的电能,将其转化为内能(使被加热物体的内能增加,温度升高),所以后两个空依次填“电”“内”。
【答案】
热;电;内
【知识点】
电流的热效应、电能与内能的转化
【点评】
本题属于电学基础概念题,主要考查电流热效应的应用以及常见用电器的能量转化,知识点较为基础,是电学入门必须掌握的内容,有助于理解后续电热相关的计算和应用。
【难度系数】
0.9
首先回忆电流的三种效应:热效应、磁效应、化学效应。电热器的核心是通过电流使导体发热来实现加热功能,因此是利用电流的热效应工作。接着思考能量转化,用电器工作时都会消耗电能,电热器工作时电能转化为物体的内能(表现为发热),所以依次确定三个空的内容。
【解析】
1. 电流通过导体时会产生热量,这种现象叫做电流的热效应,电热器正是利用这一效应来实现加热目的,因此第一个空填“热”。
2. 电热器工作时,消耗电路中的电能,将其转化为内能(使被加热物体的内能增加,温度升高),所以后两个空依次填“电”“内”。
【答案】
热;电;内
【知识点】
电流的热效应、电能与内能的转化
【点评】
本题属于电学基础概念题,主要考查电流热效应的应用以及常见用电器的能量转化,知识点较为基础,是电学入门必须掌握的内容,有助于理解后续电热相关的计算和应用。
【难度系数】
0.9
2. 焦耳通过大量实验研究发现:电流通过导体产生的热量与
电流的平方
成正比,与导体的电阻
成正比,与通电时间成正比
。这个规律叫作焦耳定律
,用公式表示为$Q = I^{2}Rt$
。答案:电流的平方
电阻
正比
焦耳定律
$Q=I^{2}Rt$
电阻
正比
焦耳定律
$Q=I^{2}Rt$
解析:
【分析】
要解决这道题,需回忆焦耳定律的核心内容:首先明确焦耳通过控制变量法开展大量实验,探究电流通过导体产热的影响因素,依次推导得出热量与各物理量的比例关系,再对应确定规律名称及公式。思考时,可从实验结论的逻辑顺序入手,逐个匹配题目空白,先梳理各影响因素与产热的关系,再回忆定律的名称和表达式。
【解析】
根据焦耳的实验研究结论:
1. 电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比;
2. 与导体的电阻成正比;
3. 与通电时间成正比;
4. 该规律被命名为焦耳定律;
5. 其公式表示为$Q=I^{2}Rt$。
【答案】
电流的平方;电阻;正比;焦耳定律;$Q=I^{2}Rt$
【知识点】
焦耳定律
【点评】
本题考查焦耳定律的基础内容,属于电学核心知识点,要求学生准确识记定律的内容、比例关系及公式,是后续进行电热计算、理解电流热效应应用的重要前提。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需回忆焦耳定律的核心内容:首先明确焦耳通过控制变量法开展大量实验,探究电流通过导体产热的影响因素,依次推导得出热量与各物理量的比例关系,再对应确定规律名称及公式。思考时,可从实验结论的逻辑顺序入手,逐个匹配题目空白,先梳理各影响因素与产热的关系,再回忆定律的名称和表达式。
【解析】
根据焦耳的实验研究结论:
1. 电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比;
2. 与导体的电阻成正比;
3. 与通电时间成正比;
4. 该规律被命名为焦耳定律;
5. 其公式表示为$Q=I^{2}Rt$。
【答案】
电流的平方;电阻;正比;焦耳定律;$Q=I^{2}Rt$
【知识点】
焦耳定律
【点评】
本题考查焦耳定律的基础内容,属于电学核心知识点,要求学生准确识记定律的内容、比例关系及公式,是后续进行电热计算、理解电流热效应应用的重要前提。
【难度系数】
0.8
3. 在探究影响电流热效应的因素实验中:

(1) 为了探究电流产生的热量与电流的关系,小明设计了图 15-7-1(a)所示实验装置,在三个锥形瓶内各安装一根带有绝缘漆的电阻丝,并插入一支温度计,三个锥形瓶中的液体质量相等。该实验通过比较
A. 用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
B. 在探究影响压力作用效果因素的实验中,用小桌陷入沙坑的深浅来反映压力作用效果大小
C. 探究动能大小与质量关系时,让小车从同一高度释放
(2) 小明先测量锥形瓶内液体的温度后,闭合开关,通电 30 s 再次测量锥形瓶内液体的温度,得到温度的升高量;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,并将实验数据记录在下表中。

由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流
(3) 若要探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系,可选择图 15-7-1(b)中(B)锥形瓶内的电阻与图 15-7-1(a)中锥形瓶内的电阻
(1) 为了探究电流产生的热量与电流的关系,小明设计了图 15-7-1(a)所示实验装置,在三个锥形瓶内各安装一根带有绝缘漆的电阻丝,并插入一支温度计,三个锥形瓶中的液体质量相等。该实验通过比较
温度计示数变化
来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中,也是采用这种探究方法的是B
(填序号)。实验中为了使现象较为明显,锥形瓶内液体应选择煤油
(煤油/水)。A. 用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
B. 在探究影响压力作用效果因素的实验中,用小桌陷入沙坑的深浅来反映压力作用效果大小
C. 探究动能大小与质量关系时,让小车从同一高度释放
(2) 小明先测量锥形瓶内液体的温度后,闭合开关,通电 30 s 再次测量锥形瓶内液体的温度,得到温度的升高量;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,并将实验数据记录在下表中。
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流
越大
,其产生的热量越多
。(3) 若要探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系,可选择图 15-7-1(b)中(B)锥形瓶内的电阻与图 15-7-1(a)中锥形瓶内的电阻
串联
。答案:温度计示数变化
B
煤油
越大
越多
B
串联
B
煤油
越大
越多
B
串联
解析:
【分析】
(1) 电流产生的热量无法直接观察,需采用转换法,通过比较温度计示数的变化(液体温度升高量)来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。分析选项:A是等效替代法,B是转换法(用小桌陷入沙坑深浅反映压力作用效果),C是控制变量法,因此选B。为使实验现象更明显,应选择比热容小的煤油,因为相同质量的煤油和水吸收相同热量时,煤油温度升高更快,现象更显著。
(2) 从实验数据可看出,同一导体在通电时间相等时,电流越大,液体温度升高量越大,说明电流越大,产生的热量越多。
(3) 探究电流产生热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间相同,根据串联电路电流处处相等的特点,应将图(b)中B锥形瓶内的电阻与图(a)中的电阻串联。
【解析】
(1) 电流产生的热量不能直接测量,实验中通过比较温度计示数的变化(或液体温度升高量)来间接判断相同时间内不同电流产生的热量多少,该方法为转换法。
选项分析:
A. 用总电阻表示串联的两个电阻,属于等效替代法;
B. 用小桌陷入沙坑的深浅反映压力作用效果大小,属于转换法,与本题探究方法一致;
C. 探究动能大小与质量关系时让小车从同一高度释放,属于控制变量法。
因此选B。
由于煤油的比热容小于水,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,便于观察实验现象,故选择煤油。
(2) 由实验数据可知,同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量越多。
(3) 探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间相同,根据串联电路电流处处相等的特点,应将图15-7-1(b)中(B)锥形瓶内的电阻与图15-7-1(a)中锥形瓶内的电阻串联。
【答案】
(1) 温度计示数的变化(或液体温度升高量);B;煤油
(2) 越大;越多
(3) 串联
【知识点】
电流热效应的影响因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题围绕电流热效应的探究实验展开,重点考查转换法和控制变量法的应用,同时涉及比热容对实验现象的影响,需掌握两种研究方法的识别,理解串联电路电流特点在控制变量中的作用。
【难度系数】
0.6
(1) 电流产生的热量无法直接观察,需采用转换法,通过比较温度计示数的变化(液体温度升高量)来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。分析选项:A是等效替代法,B是转换法(用小桌陷入沙坑深浅反映压力作用效果),C是控制变量法,因此选B。为使实验现象更明显,应选择比热容小的煤油,因为相同质量的煤油和水吸收相同热量时,煤油温度升高更快,现象更显著。
(2) 从实验数据可看出,同一导体在通电时间相等时,电流越大,液体温度升高量越大,说明电流越大,产生的热量越多。
(3) 探究电流产生热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间相同,根据串联电路电流处处相等的特点,应将图(b)中B锥形瓶内的电阻与图(a)中的电阻串联。
【解析】
(1) 电流产生的热量不能直接测量,实验中通过比较温度计示数的变化(或液体温度升高量)来间接判断相同时间内不同电流产生的热量多少,该方法为转换法。
选项分析:
A. 用总电阻表示串联的两个电阻,属于等效替代法;
B. 用小桌陷入沙坑的深浅反映压力作用效果大小,属于转换法,与本题探究方法一致;
C. 探究动能大小与质量关系时让小车从同一高度释放,属于控制变量法。
因此选B。
由于煤油的比热容小于水,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,便于观察实验现象,故选择煤油。
(2) 由实验数据可知,同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量越多。
(3) 探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间相同,根据串联电路电流处处相等的特点,应将图15-7-1(b)中(B)锥形瓶内的电阻与图15-7-1(a)中锥形瓶内的电阻串联。
【答案】
(1) 温度计示数的变化(或液体温度升高量);B;煤油
(2) 越大;越多
(3) 串联
【知识点】
电流热效应的影响因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题围绕电流热效应的探究实验展开,重点考查转换法和控制变量法的应用,同时涉及比热容对实验现象的影响,需掌握两种研究方法的识别,理解串联电路电流特点在控制变量中的作用。
【难度系数】
0.6