题目

在如图所示的实验电路中，R1、R2是两个电阻圈，R1的阻值大于R2的阻值，电阻圈上各夹一根火柴。接通电路，一会儿观察到两电阻圈上的火柴先后被点燃。 （1）上述现象说明电流通过电阻时会产生热，将               能转化为             能。 若继续进行以下实验： （2）断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使变阻器接入电路的阻值较大。接通电路，经历时间t1，R1上的火柴先被点燃。这说明，在电流和通电时间相同的情况下，__________越大，产生的               越多。 （3）断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使变阻器接入电路的阻值较小。接通电路，经历时间t2，R1上的火柴先被点燃，比较发现t2小于t1。由此推理，在电阻和通电时间相同的情况下，_________越大，产生的                越多。

题型：实验题难度：中档来源：模拟题

所属题型：实验题 试题难度系数：中档

答案

（1）电，内（或“热”） （2）电阻，热量 （3）电流，热量

考点梳理

初中三年级物理试题“在如图所示的实验电路中，R1、R2是两个电阻圈，R1的阻值大于R2的”旨在考查同学们对 焦耳定律及计算公式、 能量转移和能量转化、 ……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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• 焦耳定律及计算公式
• 能量转移和能量转化

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。

考点名称：能量转移和能量转化

能量的转移：能量由一种形式转变为另一种形式，现实生活中如电灯发光(电能转化为光能和内能，摩擦生热使机械能转化为内能)。

能量的转化：能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体，如碰撞时，动能从一个物体转移到另一物体。另外，围着火炉烤火，内能从火炉转移到人体。

能量转化和转移的方向性

能量的转化和能量的转移，都是有方向性的，如温度不同的两个物体接触后，一部分内能从高温物体转移到低温物体上，并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧，化学能转化为内能，但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光，电能转化为内能和光能，但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时，由于摩擦，机械能转化为内能，但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。

常见能量转化形式

①电灯发光时，电能转化为光能和内能;

②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;

③人对机械做功，将人体的化学能转化为机械能;

④摩擦生热，机械能转化为内能;

⑤水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能;

⑥电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能;

⑦燃料燃烧时发热，化学能转化为内能。

判断能量转化和转移的方法

1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零，因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。而两个物体的总动量不发生变化。

2.作用在两个物体上的一对相互作用的内力功，能将系统的机械能进行转化或转移。例如，一对静摩擦力的功的总和总等于零，机械能守恒。而一对滑动摩擦力做功的总和总是负值，做功引起系统机械能减少。所以一对滑动摩力做功的总和是其它形式能转化为内能的量度。因此一对滑动摩擦力做功，系统的机械不守恒。