《2025年天府前沿课时同步培优训练九年级物理全一册教科版》

变式训练2 用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。下列说法中不正确的是（ ）


A.观察温度计的示数比较电流产生的热量
B.能探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系
C.能探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系
D.甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体

答案： D

【例3】如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路后发热电阻温度升高，利用电流的______实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生______J的热量。

答案： 热效应；90

变式训练3 小彬用如图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3 V，电阻丝$R_{1} = 10Ω$，$R_{2} = 20Ω$，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到______气球先鼓起来。通电1 min，$R_{2}$产生的热量为______J。

答案： 解：由图可知，两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同。根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$，电阻越大，产生的热量越多。因为$R_{2}=20Ω ＞ R_{1}=10Ω$，所以$R_{2}$产生的热量多，乙气球先鼓起来。
串联电路总电阻$R=R_{1}+R_{2}=10Ω + 20Ω = 30Ω$，电路电流$I=\frac{U}{R}=\frac{3V}{30Ω}=0.1A$。
通电1 min（即60 s），$R_{2}$产生的热量$Q=I^{2}R_{2}t=(0.1A)^{2}×20Ω×60s=12J$。
乙；12

【例4】额定电压为220 V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5 A，则电暖器工作10 min产生的热量为______J。电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线电阻远______(选填“大于”或“小于”)电热丝电阻的缘故。
【知识拓展】如果电路中只有电阻，没有电动机，则电流做功将电能全部转化为电阻的内能，所以电热等于电功，即$Q = W = Pt = UIt$。

答案： 解：已知电暖器额定电压$U=220\ V$，正常工作电流$I=5\ A$，工作时间$t=10\ min=600\ s$。
根据知识拓展，电路中只有电阻时$Q=W=UIt$，则产生的热量：
$Q=UIt=220\ V×5\ A×600\ s=6.6×10^{5}\ J$。
电热丝与导线串联，电流和通电时间相同，由$Q=I^{2}Rt$可知，导线电阻远小于电热丝电阻，所以导线产生热量少，不怎么热。
$6.6×10^{5}$；小于

变式训练4 如图所示，电源电压为6 V且保持不变，电阻$R_{1}$的阻值为10 Ω，滑动变阻器$R_{2}$的最大阻值为20 Ω。当滑动变阻器的滑片P置于最左端时，通电10 s，$R_{1}$产生的热量为______J；当滑动变阻器的滑片P置于最右端时，$R_{1}$的发热功率为______W。

答案： 36；0.4