《2025年通城学典非常课课通九年级物理下册苏科版江苏专版》

典例13（常州中考）小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量（简称电热）与通电时间、电流、电阻的关系”.
（1）为探究电热与通电时间、电流的关系，在烧瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于________（A/B）端.
a. 闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为0.5 A，通电5 min，温度计的示数升高了5 ℃.
b. 保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10 min，温度计的示数升高了9 ℃. a、b对比可得结论：________________________.
c. 向________移动滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为1 A，通电10 min，温度计的示数升高了33 ℃. b、c对比可得结论：________________________.
d. 实验只能得到定性结论，主要原因是________________________.

（2）为探究电热与电阻的关系，并测出标签污损的电阻丝R₂的阻值，在两个相同的烧瓶内装入等质量的煤油，设计如图乙所示电路. 开关闭合后，电压表有示数，但电流表无示数，电路故障是________. 排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示，则电压表示数为________V，电流表示数为________A，R₂的阻值为________Ω. 一段时间后，观察到电阻丝________所在烧瓶中的温度计示数升高得比较多.

（3）请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显，而与电炉丝相连的导线发热不明显”的原因：电炉丝的电流________导线的电流，电炉丝的电阻________导线的电阻.
解析：（1）如图甲所示的电路，在开关闭合前，将滑动变阻器的滑片P置于B端，可使开关闭合后，滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路中的电流最小，从而保护电路.
b. 在a、b两步骤中，电阻和电路中的电流均未变，通电时间ta＜tb，煤油升高的温度ΔTa＜ΔTb，表明电热Qa＜Qb，由此可得结论：在电流、电阻一定时，通电时间越长，导体产生的热量越多.
c. 向左移动滑动变阻器的滑片P→R滑↓→R总 = R₁ + R滑↓→I = $\frac{U}{R_{总}}$↑. 在b、c两步骤中，电阻和通电时间均未变，电路中的电流Ib＜Ic，煤油升高的温度ΔTb＜ΔTc，表明电热Qb＜Qc，由此可得结论：在电阻、通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多.
d. 因为在实验中，烧瓶会向外散热，煤油吸收的热量小于电热，所以实验只能得到定性结论.
（2）在如图乙所示的电路中，开关闭合后，R滑、A、R₂与R₁串联，V与R₂并联，电压表有示数，但电流表无示数，表明电路故障是R₂断路. 由图丙可知，电压表的示数U₂ = 8 V，电流表的示数I = 0.5 A，则R₂ = $\frac{U_{2}}{I}$ = $\frac{8 V}{0.5 A}$ = 16 Ω. 因为I₁ = I₂，t₁ = t₂，R₁＜R₂，所以Q₁＜Q₂，一段时间后，观察到电阻丝R₂所在烧瓶中的温度计示数升高得比较多.
（3）电炉工作时，电炉丝与相连的导线串联，I丝 = I线，t丝 = t线，因为R丝＞R线，所以Q丝＞Q线.
答案：（1）B b. 在电流、电阻一定时，通电时间越长，导体产生的热量越多 c. 左（或A端） 在电阻、通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 d. 实验中有热量损失
（2）R₂断路 8 0.5 16 R₂
（3）等于 大于

答案：