零五网 全部参考答案 亮点给力提优课时作业本答案 2026年亮点给力提优课时作业本九年级物理下册苏科版 第27页解析答案
11. 新素养 (11分)小明利用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”,已知四个透明容器内密封着等量的空气.
(1) 实验中通过观察
U形管液面高度差
的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少. 这里运用了
转换
(选填“转换”或“等效替代”)法.
(2) 通电后透明容器中空气的内能是通过
热传递
(选填“做功”或“热传递”)的方式改变的;通电后透明容器中电阻丝的内能是通过
做功
(选填“做功”或“热传递”)的方式改变的.
(3) 如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与
电阻
的关系的;通电一段时间,两U形管中液面高度差如图所示,可以得出的结论是
当电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多
. 当通过左边电阻丝的电流为1A时,通电5min,右边电阻丝产生的热量为
3000
J,这段时间内左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为
1:2
.
(4) 在如图乙所示装置中,通过电阻丝R₁、R₂的电流
不相等
(选填“相等”或“不相等”). 通电一段时间后,两U形管中液面高度差如图所示,电阻丝R₁、R₂中产生热量较多的是
R1
. 某次实验中通电一段时间后发现,图乙所示装置中两U形管内液面高度差始终相等,若电路中只有一处故障,则可能是
R3断路
.

答案:11.(1)U形管液面高度差 转换 (2)热传递 做功(3)电阻 当电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多 $3000\ 1:2$ (4)不相等$R_1$ $R_3$断路 解析:(3) 图甲装置中,两个阻值不同的电阻丝串联,通过的电流和通电时间相等,电阻大的产生的热量多,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系;通电一段时间,右侧U形管中液面高度差较大,说明右侧电阻丝产生的热量多,可以得出的结论是:当电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多.当通过左边电阻丝的电流为$1\ A$时,通电$5\ min$,右边电阻丝产生的热量$Q=I^{2}Rt=(1\ A)^{2}×10\ \Omega×5×60\ s=3000\ J$;这段时间内左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比$\frac{Q_{左}}{Q_{右}}=\frac{I^{2}R_{左}t}{I^{2}R_{右}t}=\frac{R_{左}}{R_{右}}=\frac{5\ \Omega}{10\ \Omega}=\frac{1}{2}$.(4) 由图乙可知容器内两个电阻丝的阻值相同,右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联,$R_1$在干路上,$R_2$在支路上,所以,通过右侧容器内电阻丝$R_2$的电流小于通过左侧容器内电阻丝$R_1$的电流,二者不相等.通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差较大,说明左侧容器中电阻丝产生的热量较多,电阻丝$R_1$、$R_2$中产生热量较多的是$R_1$.某次实验中通电一段时间后,发现图乙所示装置中两U形管内液面高度差始终相等,若电路中只有一处故障,则可能是$R_3$断路,此时$R_1$、$R_2$串联,通过电阻丝$R_1$、$R_2$的电流相等,由$Q=I^{2}Rt$可知,在电阻和通电时间相同时,$R_1$和$R_2$产生的热量相同,密闭空气吸收相同热量后,膨胀程度相同,所以两U形管内液面高度差始终相等.
解析:
(1)U形管液面高度差;转换
(2)热传递;做功
(3)电阻;当电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多;3000;1:2
(4)不相等;$R_1$;$R_3$断路
12. (2025·广西一模·10分)如图是一款手持式两挡电煮锅的简化电路图,R₁、R₂均为定值电阻. 高温挡功率为1000W,低温挡时R₁、R₂的总功率为220W. 请计算:
(1) R₁的阻值.
(2) 在标准大气压下,将2kg水从20℃烧开,水吸收的热量. [c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]
(3) 若电煮锅的热效率为80%,在标准大气压下,用高温挡将2kg水从20℃烧开,需要的时间.


答案:12.(1)$48.4\ \Omega$ (2)$6.72×10^{5}\ J$ (3)$840\ s$
解析:(1) 由电路图可知,当开关$S_1$闭合、$S_2$断开时,$R_1$、$R_2$串联,电路的总电阻最大,由$P=\frac{U^{2}}{R}$可知,电功率最小,电煮锅处于低温挡;当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,只有$R_1$工作,电路的电阻最小,电功率最大,电煮锅处于高温挡;由$P=\frac{U^{2}}{R}$可得,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U^{2}}{P_{高温}}=\frac{(220\ V)^{2}}{1000\ W}=48.4\ \Omega$.(2) 在标准大气压下,水的沸点是$100\ \degree C$,水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}\ J/(kg·\degree C)×2\ kg×(100\ \degree C-20\ \degree C)=6.72×10^{5}\ J$.(3) 由$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}×100\%$可得,电煮锅消耗的电能$W=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{6.72×10^{5}\ J}{80\%}=8.4×10^{5}\ J$,由$P=\frac{W}{t}$可得,需要加热的时间$t=\frac{W}{P_{高温}}=\frac{8.4×10^{5}\ J}{1000\ W}=840\ s$.
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