初中物理焦耳定律试题

1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”。

某研究小组的同学们按上图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：

两接点间的温差/℃	0	1	100	200	300	500
电路中的电流／10^-1A	0.00	0.01	0.64	1.42	2.29	4.17

请根据以上资料和数据说明：
（1）产生热电流的条件是                          ；                        。
（2）根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用：                     。

如图所示，甲、乙两只烧瓶中装有质量相同，初温相同的煤油。闭合开关S后，观察到甲温度计比乙温度计示数上升的快。由此可判断电阻丝R₁的阻值______电阻丝R₂的阻值（填“大于”或“小于”）。

关于家庭电路，下列说法正确的是

A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大

B．微波炉是利用电流的热效应工作的

C．如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器

D．电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多

学习完电热和电功率的知识后，小明和小红将相关知识归纳总结在下表中，你认为正确的有___________．（只填序号）

电风扇是我们生活中的常用电器，工作时它自身的温度会升高，下列有关它的说法正确的是

A．工作时，它将机械能转化为电能。	B．工作时，它的机械能是由电能转化
C．工作时，它的线圈电阻不发热	D．工作时，它能降低温度

运用知识解决问题:
(1)白炽灯是将       能转化为内能的装置。工作时，通过导线和灯丝的电流相等，灯丝的电阻比导线大，根据                 可知，相同时间内灯丝产生的热量比导线多，所以灯泡烫手而导线不热。
(2)清你根据实物电路，在方框内画出电路图。
(3)在如图电路中，电流表A₁示数为0.5A,电流表A₂示数为0.3A，此时R₁消耗的功率为1.2W,则R₁ =    Ω，R₂=    Ω。请你写出求解R的思路:

如图所示，是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同。下列选项正确的是

A．在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系

B．在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系

C．在甲图中，闭合开关一段时间后，A瓶中温度计的示数更高

D．乙图只能用来探究电流产生的热量与电流大小的关系

电动机是一种使用广泛地动力机械。从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。
（1）如果某电动机线圈的电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流为I，请推导此电动机电能转化为机械能的效率η=（U-IR）/U。
（2）如果有一个直流电动机，把它接入0.3V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.6A，若把它接入3V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是2A。如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）

为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图甲所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R_甲>R_乙。

⑴为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于___________________________；实验中电流产生的热量的多少是通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）。
⑵通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与_______的关系。
⑶要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是_________________________ _________________________________________________________________。
⑷将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图乙所示．测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t₀质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t_水、t_煤油，请写出煤油比热容的表达c_煤油=________________（已知水的比热容为c_水）。

小明和小红利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” ．

（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是   （选填“甲”或“乙”）．
（2）实验中，小明和小丽发现     烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在      和通电时间相同的情况下，导体的电阻越       ，产生的热量越多．
（3）小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成      相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻     .水和煤油吸热升温，这是通过        来改变液体内能的．
（4）为了使看到的现象更明显，小红把实验装置作了一些改动：在相同的烧瓶A、B中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升．下列实验中也用到这种方法的是      
A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B．将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C．让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢
D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况．

于家庭电路，下列说法中正确的是

A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大

B．家庭电路中总电流过大，是由于电路中用电器的实际功率过大引起的

C．如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器

D．电炉子工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉子的导线并不太热，是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小

小明学习了焦耳定律Q＝I²Rt后，他想用如图所示的实验器材继续探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。

（1）他将电路设计成并联的目的是                。
（2）电流产生热量的多少不易直接测量。因此，在这个实验中是通过__________显示电流产生热量的多少的：这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例：__________________。
（3）两个瓶中用煤油而不用水的原因是                 。
（4）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有__________。
（5）小明在实验中发现，在相同时间内甲瓶内的电阻丝放出的热量较多，根据你所学知识判断，甲乙两电阻的阻值较大的是：__________（甲/乙）。

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、滑动变阻器和电流表各一个，装有适量煤油的保温容器一个（容器内部封装有电阻不变的加热电阻丝R₀，R₀通过导线与接线柱相连，容器盖上安装有温度计，如图所示），开关一个，秒表一个，导线若干。使用上述器材，设计实验证明：“在煤油没有沸腾的条件下，当煤油的质量和加热电阻丝的电阻一定时，每加热60s时间，煤油升高的温度Δt与通过加热电阻丝的电流的平方I²成正比”。

（1）在虚框中画出实验电路图（在电路图中，整个保温容器只需画出其中的加热电阻丝R₀，用电阻符号代替）；

（2）写出实验步骤；
（3）设计实验数据记录表格。

电阻R1、R2并联后接在电源两端，电源电压为6V．R1的阻值为12Ω，通过R2的电流为0.3A，则R2的阻值为　 　Ω，通过干路的电流为　 　A，10s内电流通过R2产生的热量为       J．

下列说法正确的是

A．奥斯特发现了电磁感应现象

B．法拉第发现了电流的磁效应现象

C．焦耳发现了电流的热效应现象

D．听筒是利用电流的磁效应原理工作的