在中考物理考试中，电学与热学是两个重要的知识点，它们不仅涉及基本的物理原理，还要求学生具备较强的逻辑思维能力和实际应用能力。本文将通过几个典型的例题，帮助同学们更好地理解电和热之间的关系，并掌握解题技巧。
一、电和热的基本概念
在讨论电和热的关系之前，我们先来回顾一下电和热的基本概念。电流是指电荷的定向移动，而电阻则是导体对电流的阻碍作用。根据焦耳定律，电流通过导体时会产生热量，这一现象称为电流的热效应。焦耳定律的公式为：
\[ Q = I^2Rt \]
其中，\( Q \) 表示产生的热量（单位：焦耳，J），\( I \) 表示电流强度（单位：安培，A），\( R \) 表示电阻（单位：欧姆，Ω），\( t \) 表示通电时间（单位：秒，s）。从这个公式可以看出，电流、电阻和通电时间都会影响导体发热的多少。
二、例题分析
# 例1：阻值不同的两个电阻并联在同一电源的两极上，则下列说法中正确的是[ ]
A. 通过的电流越大的发热越多
B. 电阻越大的发热越多
C. 通电时间越长的发热一定越多
D. 通电时间相同，电阻值较小的发热较多
解析：
首先，我们需要明确并联电路的特点。在并联电路中，各个支路的电压相等，而电流则根据电阻的不同而有所不同。根据欧姆定律 \( I = \frac{U}{R} \)，电阻越小的支路通过的电流越大，反之亦然。
接下来，我们结合焦耳定律 \( Q = I^2Rt \) 来分析各个选项：
- 选项A：通过的电流越大，发热确实会增加，但这并不是唯一决定因素。因为发热还与电阻和通电时间有关，因此不能单独依赖电流大小来判断发热多少。
- 选项B：电阻越大，虽然根据焦耳定律 \( Q = I^2Rt \)，电阻是发热的一个因素，但同时电流 \( I \) 会减小（因为 \( I = \frac{U}{R} \）），所以电阻大的支路实际上发热较少。因此，这个选项是错误的。
- 选项C：通电时间越长，发热确实会增加，但这也不是唯一的决定因素。发热还与电流和电阻有关，因此不能仅凭通电时间来判断发热多少。
- 选项D：当通电时间相同的情况下，电阻值较小的支路通过的电流较大（根据 \( I = \frac{U}{R} \）），因此根据焦耳定律 \( Q = I^2Rt \)，电阻值较小的支路发热较多。这是正确的。
正确答案是 D。
# 例2：如图1所示的电路中，已知 \( R_1 \) 的阻值为 10 Ω，电源电压保持不变。
(1) 请你用笔画线作导线，帮他完成电路。
(2) 这样连接的目的是_________________________________。
(3) 实验过程中可以观察到 A 瓶中温度计的示数小于 B 瓶中温度计的示数，这表明________。
解析：
(1) 根据题目描述，我们可以推断这是一个串联电路。为了完成电路，需要将 \( R_1 \) 和 \( R_2 \) 串联起来，并且将电源的正负极正确连接。
具体来说，电源的正极应该连接到 \( R_1 \) 的一端，另一端连接到 \( R_2 \) 的一端，最后将 \( R_2 \) 的另一端连接到电源的负极。这样就形成了一个完整的闭合回路。
(2) 这样连接的目的是为了研究不同电阻在串联电路中的电流和电压分配情况。在串联电路中，电流处处相等，而电压则根据电阻的大小进行分配。电阻越大，分得的电压越高；电阻越小，分得的电压越低。通过这种方式，可以更直观地观察到不同电阻对电路的影响。
(3) 实验过程中，A 瓶中温度计的示数小于 B 瓶中温度计的示数，这表明 A 瓶中的电阻较小，因此发热量较少。根据焦耳定律 \( Q = I^2Rt \)，电阻越小，发热量越少。
这说明 A 瓶中的电阻 \( R_1 \) 较小，而 B 瓶中的电阻 \( R_2 \) 较大，因此 B 瓶中的温度升高更快，温度计的示数也更高。
三、填空题解析
1. 热的，较多，电流相同，正比
- 解析：电流通过导体时会产生热量，这是电流的热效应。根据焦耳定律 \( Q = I^2Rt \)，当电流相同时，电阻越大，发热量越多，且发热量与电阻成正比。
2. 电炉，电吹风，电热水器，电暖风机，中的散热窗，外壳翼状散热片，通风
- 解析：这些电器设备在工作时会产生大量的热量，为了防止过热损坏设备或引发火灾，通常会设计散热装置。例如，电炉、电吹风、电热水器等设备中都有散热窗或外壳上的翼状散热片，以增加空气流通，帮助散热。
3. 1
- 解析：此题可能涉及到某个具体的计算或实验数据，具体答案为 1，但没有提供更多的背景信息，因此无法详细解释。
4. 2.904 × 10^5
- 解析：此题可能是某个计算题的答案，具体数值为 2.904 × 10^5，但同样没有提供更多的背景信息，因此无法详细解释。
5. 3.8 A, 58
- 解析：此题可能涉及到电流和电阻的计算，具体答案为 3.8 A 和 58，但同样没有提供更多的背景信息，因此无法详细解释。
四、选择题解析
6. B
- 解析：此题的具体内容未提供，但根据选择题的格式，正确答案为 B。
7. A
- 解析：此题的具体内容未提供，但根据选择题的格式，正确答案为 A。
8. B
- 解析：此题的具体内容未提供，但根据选择题的格式，正确答案为 B。
9. B
- 解析：此题的具体内容未提供，但根据选择题的格式，正确答案为 B。
五、计算题解析
10. 2880 J
- 解析：此题可能涉及到某个具体的计算，具体答案为 2880 J，但同样没有提供更多的背景信息，因此无法详细解释。
11. (1) 48.4 (2) 4.32 × 10^6 J
- 解析：此题可能涉及到电阻和热量的计算，具体答案为 48.4 和 4.32 × 10^6 J，但同样没有提供更多的背景信息，因此无法详细解释。
12. 减小连接处的电阻，避免较大电流通过时产生热，造成火灾.
- 解析：此题涉及到电路安全问题。在实际电路中，连接处的电阻如果过大，会导致电流通过时产生过多的热量，进而引发火灾。因此，减小连接处的电阻可以有效避免这种情况的发生。
13. 25 W的灯泡亮一些.
- 解析：此题涉及到电功率的比较。电功率 \( P = UI \)，其中 \( U \) 是电压，\( I \) 是电流。对于相同的电压，功率较大的灯泡亮度较高。因此，25 W 的灯泡比其他功率较小的灯泡亮一些。
六、总结
通过对以上例题的详细解析，我们可以看出，电和热之间的关系主要体现在电流通过导体时产生的热量。焦耳定律 \( Q = I^2Rt \) 是解决这类问题的关键公式。在解题过程中，我们需要灵活运用欧姆定律、串并联电路的特点以及焦耳定律，才能准确地分析和解决问题。
此外，实际应用中，电和热的关系也非常重要。许多电器设备在工作时会产生热量，合理的散热设计可以延长设备的使用寿命，确保安全运行。因此，同学们在学习电和热的知识时，不仅要掌握理论知识，还要关注其在实际生活中的应用。
希望通过对这些例题的解析，能够帮助同学们更好地理解和掌握电和热的相关知识，为中考做好充分的准备。