题目
用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段材料、横截面积均相同的电阻丝，瓶中温度计显示煤油的温度．
（1）实验中电流做功的多少是根据煤油______变化的大小来判断的，为比较两电阻做功的多少，两瓶煤油的质量应______．
（2）“水比较容易获得，为什么不用水代替煤油？”对此合理的解释是______．（填字母）
A．煤油有颜色便于观察 B．煤油密度较小 C．煤油比热容较小
（3）两瓶中电阻______联使得通过它们的电流和通电时间相等，甲瓶中的电阻丝较长，电阻较______，电压较高．
（4）实验发现，甲瓶温度升高较多．表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体两端的电压越高，电流做功越______． |
所属题型：问答题
试题难度系数：中档
答案
（1）电流通过电阻丝会产生热量，瓶中的煤油吸热温度会升高，利用转化法，根据煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少，并且在此利用控制变量法，从公式△t=可知应控制两瓶中煤油的质量相等．
（2）借助煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少，因此温度的变化越明显越好，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，由于煤油的比热容较小，所以温度变化较大．
（3）从串联和并联电路的电路的特点可知，要想使通过两瓶中电阻丝的电流和通电时间相等，应让两电阻丝串联，而两电阻丝的材料、横截面积均相同，但甲瓶中的电阻丝较长，所以其电阻较大，分担的电压较大．
（4）从（3）题中可知甲瓶中电阻丝的阻值大于乙瓶中电阻丝的阻值，根据串联分压的特点，甲瓶中电阻丝两端的电压大于乙瓶中电阻丝两端的电压，而甲瓶温度升高较多，所以在电流和通电时间相同的情况下，导体两端的电压越高，电流做功越多．
故答案为：（1）温度；相等．
（2）C．
（3）串联；大．
（4）多． |
考点梳理
初中三年级物理试题“用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”．两瓶煤油”旨在考查同学们对
热量的计算、
串联电路的电流规律、
串联电路的电压规律、
影响电阻大小的因素、
焦耳定律及计算公式、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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- 热量的计算
- 串联电路的电流规律
- 串联电路的电压规律
- 影响电阻大小的因素
- 焦耳定律及计算公式
考点名称：热量的计算
热量的概念：
热量是指由于温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大气压下温度上升1度c所产生的能量 ; 在温度不同的物体之间，热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在等温过程中，物体之间的温度也不断出现微小差别，通过热量传递不断达到新的平衡。由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为热交换或热传递;热量的公制为焦耳。
热量的计算公式：
①经某一过程温度变化为△t，它吸收(或放出)的热量。Q表示热量(J)，
Q=c·m·Δt.
Q吸=c·m·(t-t0)
Q放=c·m·(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中C是与这个过程相关的比热(容).
热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦，缩写为J)(为纪念科学家焦耳而立)。历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡，缩写为cal)，只作为能量的辅助单位，1卡=4.184焦。
注意：1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。
△T=(t1-t0)
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功)(热值与压强有关)
热量的单位：
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J
m———表示某种燃料的质量———千克 kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg
考点名称：串联电路的电流规律
串联电路特点：
串联电路中，电流处处相等，即I=I1=I2=…=In。在串联电路中只要测出任何一个位置的电流，就知道了其他位置的电流。
实验探究串联电路的电流规律：
1. 实验电路：
2. 实验步骤：
(1)根据串联电路的电路图，组装好实验装置
(2)选用电流表的最大量程，并把电流表接在电路的a处。
(3)合上开关，测出a处的电流值。
(4)把电流表先后改接在电路中的b、c处，分别测出电流值，并对电路中Ia、Ib、Ic进行比较分析。
3. 结论：串联电路各处电流都相等Ia=Ib=Ic。
考点名称：串联电路的电压规律
串联电路电压规律：
在串联电路中，总电压等于各用电器两端的电压之和，即U=U1+U2+…+Un。
实验探究串联电路电压规律：
1.实验器材：电源、导线、开关、灯座、小灯泡、电压表。
2.实验电路图：如图甲所示。
3.实验步骤：
(1)按实验电路图连接好电路。连接电路过程中，开关应处于断开状态。
(2)将电压表并联在灯L1两端，测出Ll两端电压U1。在不超过量程的前提下，电压表量程应首选“0～3V”。
(3)合上开关后，将电压表的示数记录在下表中。
(4)用电压表分别测出L2两端电压U2、电路总电压U总，记下电压表示数，并填入表中。
4. 结论：串联电路中U总=U1+U2
考点名称：影响电阻大小的因素
影响电阻大小的因素：
由公式：R=p*L/S可以知道，其中R表示电阻;p表示导电率，跟材料有关，比如金、银和铜的导电率较小，我们电线常用铝或铜代替，而铁等金属就比较大;L表示材料的长度，说明电阻和材料成正比;S表示材料的横截面积，说明电阻和材料的横截面积成反比。
在材料相同时，长度越长，横截面积越小，电阻越大。导体的电阻随温度的升高而增大，如金属导体;也有少数导体的电阻随温度的升高而减小，如石墨类导体。
易错点：
①电阻是导体本身固有的一种属性，不同导体的导电能力是不同的。
②绝缘体之所以能起到绝缘的作用，就是由于其电阻很大的缘故。
用控制变量法研究电阻大小的影响因素：
使用控制变量法的一般步骤是：
(1)明确研究的问题中有多少个物理量，搞清研究对象是哪个物理量。
(2)逐一研究这个物理量(研究对象)跟某一物理量的单一关系时，要使其他物理量保持不变。
(3)把这些单一关系综合起来。
考点名称：焦耳定律及计算公式
焦耳的定律及公式：
焦耳定律或焦耳－冷次定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年，英国物理学家詹姆斯·焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成比例。而在1842年时，俄国物理学家海因里希·楞次也独立发现上述的关系，因此也称为“焦耳－冷次定律”。
采用国际单位制时，焦耳定律的表达式为：
Q = I2Rt 或 P = I2R
其中Q（热量）、I（电流）、R（电阻）、t（时间）、P（热功率）各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
与欧姆定律的关系：
根据欧姆定律：
U=IR
焦耳定律的公式亦可表示为：
关于焦耳定律的历史：
关于导体中通过的电流与所产生的热量之间的定律。1840年由詹姆斯·普雷斯科特·焦耳提出。定律揭示了电流通过导线时所产生的热量和导线的电阻与电流平方的乘积成比例，即
H＝0.24IRt
式中H 为产生的总热量，单位为卡；I 为电流，单位为安；R 为电阻,单位为欧；t为时间，单位为秒；0.24为由实验定出的比例常量。
焦耳是通过实验测定发现这个定律的。但是从理论上也不难理解，当电流的大小不变，产生的热量全部来源于电荷通过导体失去的势能。电荷的数量为It，失去的势能为W，W＝RIt。因此,在单位时间中转变为热的电能为RI（焦），或者说在导体上消耗的电功率P为
P＝RI（瓦）
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律在串联电路中的运用：
在串联电路中，电流是相等的，则电阻越大时，产生的热越多。
焦耳定律在并联电路中的运用：
在并联电路中，电压是相等的，通过变形公式，W=Q=Pt=(U^2/R)×t，当U定时，R越大则Q越小。
需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt适任何元件及发热的计算，即只有在像电热器这样的电路（纯电阻电路）中才可用Q=W=UItq=I^2×Rt =(U^2/R)×t。
另外，焦耳定律还可变形为Q=IRq（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。
在热力学中指，气体的内能只是温度的函数，与体积无关。即内能对体积的偏导数为零。
