《2025年全效学习九年级科学全一册华师大版》

10. 如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少和什么因素有关的实验装置。通电一段时间后，左侧容器连接的U形管液面高度差较大，说明电流通过导体产生的热量跟电流(选填“电流”或“电阻”)有关，如果将R₁换成10Ω的电阻，此装置不能(选填“能”或“不能”)直接探究电流产生的热量与电阻的关系。

答案： 10.电流 不能

11. 科学兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5Ω和10Ω，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔1min记录液面上升的高度，多次实验后的数据如图乙所示。
(1)除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有刻度尺、秒表。
（2）分析图乙，可得出的结论是____。
（3）小柯研究电热与电流的关系，设想将图中两个烧瓶里的电阻丝改为并联，通电一段时间后，比较两个烧瓶中液面上升高度得出结论。你认为这样改是否合理并说明理由：____。

答案： 11.
(1)刻度尺、秒表
(2)当电流和通电时间相同时，电阻越大，产热越多(合理即可)
(3)不合理，两个烧瓶中电阻丝的阻值不相等

12. [推理论证]小瑞在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用如图甲所示电路，其中R₁、R₂为不同长度的同种电阻丝(R₁长度大于R₂)，取相同的火柴梗用相同大小的石蜡粘在R₁、R₂上(如图乙所示)，闭合开关，记录火柴梗掉落所需时间。调节滑动变阻器的滑片，重复实验，结果如表所示：

(1)在完成一次实验后，小瑞准备进行下一次实验，在闭合开关前还应考虑会影响实验准确度的因素是电阻丝此时的温度。
(2)小瑞得出“电流越大，相同时间内电阻产生的热量越多”的结论，请你推理他的分析过程。
(3)小瑞的实验中R₁、R₂的阻值不同，火柴梗几乎同时掉落，请结合实验示意图解释原因。

答案： 12.
(1)电阻丝此时的温度
(2)分析实验1、2、3，滑片向左滑动时，滑动变阻器连入阻值减小，电路总电阻减小，由$I = \frac{U}{R}$可知，当电源电压不变时，电路电流增大；电阻$R_1$（或$R_2$）上粘的火柴梗掉落所需时间越短，说明单位时间内电阻$R_1$（或$R_2$）上产生的热量越多。综上所述，电流越大，相同时间内电阻产生的热量越多。
(3)$R_1$、$R_2$为不同长度的同种电阻丝，由图乙可知两电阻丝粘在石蜡上的长度几乎相等，则与火柴相连的两段电阻丝电阻几乎相同，在电流相同、通电时间相同时，产生的热量几乎相同，故两根火柴会几乎同时掉下。

13. 如图所示是电动机提升物体的示意图。电源电压U为120V，电动机将一个质量为50kg的物体1s内匀速提升0.9m，工作时电路中的电流为5A，电动机线圈阻值为6Ω（g取10N/kg）。
（1）求该电动机工作1s所产生的电热。
（2）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏？请结合计算说明。

答案： 13.
(1)由题意可得，$Q_1 = I^2Rt = (5\ A)^2×6\ Ω×1\ s = 150\ J$。该电动机工作1s产热150J。
(2)当电动机卡住时，电路中的电流$I_2 = \frac{U}{R} = \frac{120\ V}{6\ Ω} = 20\ A$，此时电动机在1s内产生的热量$Q_2 = I_2^2Rt = (20\ A)^2×6\ Ω×1\ s = 2400\ J$。对比
(1)中的结果发现，$Q_2$远大于$Q_1$。由此可知，当电动机突然卡住时，由于通过电动机的电流过大，相同时间产生热量多，使得电动机温度过高，所以容易烧坏。