初中物理焦耳定律试题

如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到两端，一段时间后。　　（填“甲”或“乙” $)$容器连接的 $U$形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟　　（填“电流”或“电阻” $)$有关，图中的 $U$形管　　（填“是”或“不是” $)$连通器。

一台电风扇通电后电流 $I$随时间 $t$变化的图象如图所示，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为 $Q_1$．后因机械故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为 $Q_2$．忽略温度对电阻的影响，则 $($　　 $)$

A． $Q_1=Q_2$

B． $Q_1>Q_2$

C． $Q_1<Q_2$

D．条件不足，无法比较 $Q_1$和 $Q_2$的大小

同学们梳理了部分物理实验，如图所示。其中分析正确的是 $($　　 $)$

A．如图所示实验，是探究电热与电阻的关系，闭合开关后， $a$管中液面上升比 $b$快

B．如图所示实验，当探头在水中深度逐渐增大时， $U$形管两边液面高度差不变

C．如图所示实验，是分子间相互作用的引力把塑料吸盘吸在光滑的墙上

D．如图所示实验，口吹硬币跳越木块，说明流速越大的位置，压强越小

关于电学知识，下列说法正确的 $($　　 $)$

A．如图，表盘上的“ $3000r/\mathit{kW}\cdot h$”表示电能表转盘转过3000圈，消耗电能 $3600\mathit{kW}$

B．如图，在家庭电路中，开关应接在火线和用电器之间

C．如图，在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中，为了减少误差，应调节滑动变阻器在电路中的阻值，多次测量求平均值             

D．如图，实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越小，这个电阻产生的热量越多

小明同学在班会活动课上表演了一个小魔术：用金属片点燃火柴，将一金属片接在学生电源上（如图所示），他将火柴放在哪个位置效果最明显 $($　　 $)$

A． $a$点B． $b$点C． $c$点D．都一样

小华利用图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系

B．乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系

C．甲图中闭合开关后， $a$管中液面上升比 $b$快

D．乙图中闭合开关后， $c$管中液面上升比 $d$快

我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“ $\mathit{Mate}$ 20 $\mathit{pro}$”不仅采用 $4200\mathit{mAh}$超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。

电池名称	锂离子电池
电压	$3.7V$
容量	$4200\mathit{mAh}$

（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果？

（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出 $5V600\mathit{mA}$”，另一个标注“输出 $5V4A$”，其中有一个是快速充电器。假设充电效率为 $90\%$，选用快速充电器将电池从零充满需要多少分钟？

（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。

某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为 $R_1$和 $R_2$的电阻丝 $(R_1<R_2)$。

（1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与　   　是否有关。

（2）该实验中，电流通过导体产生热量的多少用　　来反映。

下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．法拉第发现了电流的磁效应

B．帕斯卡首先用实验的方法测出了大气压强的数值

C．伽利略通过实验得出了物体的运动不需要力来维持的结论

D．焦耳用实验确定了电流产生的热量跟电压、电流和通电时间成正比

如图的实验装置探究的是电流通过导体时产生热量的多少与　　的关系。通电一段时间后，左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为　　。

（1）为探究影响电阻大小的因素，甲同学利用同一种合金材料的 $a$、 $b$、 $c$三条电阻丝进行实验， $a$、 $b$长度相同， $b$、 $c$粗细相同，如图1所示。连接电路，分别接通 $a$、 $b$、 $c$，电流表的三次示数如图2所示，根据示数可以得出以下结论：

①比较 $a$、 $b$两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体 　有关。

②比较 $b$、 $c$两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体　　有关。

③由实验可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关系是　　。

（2）乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究：

①考虑到没有计时工具，他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在 $a$、 $b$、 $c$电阻丝的中点处，然后使 $a$、 $b$、 $c$电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用　　来反映电阻丝发热量的大小。

②乙同学选择的电路图如图3所示，采取的是三个电阻丝　　（选填“串联”或“并联” $)$的连接方式，请你将未完成的电路连线补充完整。

③接通电路，观察到小木棍掉落的先后顺序是　　。

结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系，乙同学推测出：通电时间相同的情况下，电阻大的电阻丝产生的电热　　（选填“多”或“少” $)$，发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行解释：在相同的通电时间内，当　　时，电阻大的电热就多；当　　时，电阻大的电热就少。

如图所示的电路中，电源电压 $U=9V$，电阻 $R_1=20\Omega$， $R_2=10\Omega$，则通电 $1\mathit{min}$该电路产生的热量为　 　 $J$。

某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是 $($　　 $)$

A．B．

C．D．

某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：

①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于 $A$、 $B$两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。

②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数 $I$，通电一段时间，记录 $A$、 $B$烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△ $h_1$、△ $h_2$。

③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。

④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为 $2I$，当通电时间与步骤②相同时，记录 $A$、 $B$烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△ $h_3$、△ $h_4$，实验数据如表。

（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为　　安。

（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？　　。

（3）小明认为：只要选择“△ $h_1$、△ $h_2$、△ $h_3$、△ $h_4$”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：　　。

电流大小	烧瓶玻璃管内液面的变化高度
	$A$烧瓶 $(R_A=10$欧）	$B$烧瓶 $(R_B=20$欧）
$I$	△ $h_1$	△ $h_2$
$2I$	△ $h_3$	△ $h_4$

如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同）。瓶中的电阻采用金属丝。

（1）完成电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小。

（2）实验中，通过观察　　来判断电流通过导体产生热的多少。

（3）在电流与通电时间相同的条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验，为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与　　进行对比。

材料	铜	铝	钨	镍铬合金
电阻（欧 $)$	0.0175	0.029	0.053	1.0

（4）要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关，可以采取的方法是　　（允许改变元件位置，更换元件等，只要求写出一种）。