《2025年新课程学习与检测九年级物理全一册》

4. 如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻 $ R_{1} $、$ R_{2} $，其中 $ R_{1} = 5 \Omega $，$ R_{2} = R_{3} = 10 \Omega $。下列说法错误的是(C)


A.比较 U 形管液面高度差，从而比较热量的多少，这是转换的思想
B.只闭合 $ S_{1} $，可以探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
C.闭合 $ S_{1} $ 和 $ S_{2} $，可以探究电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系
D.只闭合 $ S_{1} $，若电路中的电流为 0.2 A，通电 1 min 电阻 $ R_{1} $ 产生的热量为 12 J

答案： 4.C 解析:实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这是转换法的应用，故A正确；只闭合S₁，通过电阻的电流与通电时间相同，电阻阻值不同，故可以探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故B正确；闭合S₁和S₂，通过两容器内电阻的电流与电阻值都不同，故不能探究电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系，故C错误；只闭合S₁，若电路中的电流为0.2 A，通电1 min电阻R₁产生的热量为Q=I²Rt=(0.2 A)²×5 Ω×60 s=12 J，故D正确。

5. 如图所示，在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，同学们猜想可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。

(1)甲密闭容器内电阻丝阻值为 5 Ω，丙密闭容器外部有一个阻值为 5 Ω 的电阻丝与丙容器内的电阻丝并联，目的是使通过甲、丙两密闭容器内电阻丝的电流不同，丙容器内电阻丝的阻值应为5Ω，才能符合比较甲、丙来探究电流产生的热量与电流大小的关系。
(2)在第(1)问实验中测得甲密闭容器内通过电阻丝的电流大小为 1 A，则通过丙密闭容器中的电阻丝电流大小为0.5A；U 形管中液面高度差反映密闭容器内空气温度的变化，甲中 U 形管的液面高度差大于丙中 U 形管的液面高度差，由此可得出的结论是在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
(3)通电一段时间后，U 形管的液面高度差最大的是乙。

答案： 5.
(1)电流 5
(2)0.5 在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，产生的热量越多
(3)乙

1. 如图所示，将两根电热丝 $ R_{1} $ 和 $ R_{2} $ 串联起来，接在如图所示的电路中通电，若 $ R_{1} ＞ R_{2} $，则甲(选填“甲”或“乙”)火柴先被点燃，通过观察该实验现象能探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系。倘若在额定电压下，通过的电流为 2 A，$ R_{1} $ 的电阻是 3 Ω，$ R_{2} $ 的电阻是 2 Ω，则每分钟 $ R_{1} $ 和 $ R_{2} $ 产生的热量差为240 J。

答案： 1.甲 电阻 240 J 解析:两根电热丝R₁和R₂串联，通过的电流相等，又知R₁＞R₂，由焦耳定律Q=I²Rt可知，R₁产生的热量较多，所以甲火柴先被点燃；该实验探究过程中控制电流、通电时间相同，导体电阻不同，故能够探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系。
每分钟R₁和R₂产生的热量差为
ΔQ=Q₁-Q₂=I²R₁t-I²R₂t=I²t(R₁-R₂)=(2 A)²×60 s×(3 Ω-2 Ω)=240 J。

2. 小玥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，$ R_{1} $、$ R_{2} $ 是电热丝，$ R_{1} = 48.4 \Omega $，$ R_{2} = 96.8 \Omega $，S 为旋转式开关。当电熨斗为加热挡位时，该挡位通电 1 min，电流产生的热量为9×10⁴J。

答案： 2.9×10⁴ 解析:当电熨斗为加热挡位时，电阻R₁、R₂并联，该挡位通电t=1 min=60 s，电流产生的热量为
Q=U²/R₁ t+U²/R₂ t=(220 V)²/48.4 Ω ×60 s+(220 V)²/96.8 Ω ×60 s=9×10⁴ J。