初中物理焦耳定律试题

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”．烧瓶中铜丝电阻小于镍铬合金丝电阻．

（1）实验中两金属丝产生热量的多少是通过观察　                　反映出来的．
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，A、B两烧瓶中需装入初温相同、质量　  　 （选填“相等”或“不相等”）的同种液体．
（3）为了在较短时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水的主要理由是　 　．
A．煤油有颜色便于观察    B．煤油的密度比较小
C．煤油的比热容比较小    D．煤油的热值比较大．

将两根电阻丝R₁、R₂分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R₁∶R₂=2∶5．通电一段时间后，R₁、R₂产生的热量之比为

A．2∶5

B．5∶2

C．4∶25

D．25∶4

如图所示探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验装置．

（1）实验中通过观察　_________　来比较电流产生的热量的多少．
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、乙两瓶中要装入　_________　相等、初温相同的同种液体．
（3）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选用水，是因为煤油的比热容　_________　水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）实验结论是：在电流、通电时间相同时，　_________　，产生的热量越多．

初三（2）班分组实验中，进行一下两个实验：

（1）小明按如图1是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系“的实验装置，两根阻值不等的锰铜丝和镍铬合金丝分别浸在质量和初温相同的煤油中，每一烧瓶各插入一支温度计．闭合开关一段时间后，两电阻丝产生的热量的多少通过　        　反映出来；采用这种连接方式的目的是：　               　．
（2）小亮利用如图2所示的电路，探究“流过导体的电流跟电阻的关系”，得到的数据如下表：

实验次数	1	2	3	4
电阻R/Ω	5	10	？	30
电流I/A	0.6	0.3	0.2	0.1

①在第一次实验得出数据后，断开开关．小亮要把图20中R的电阻阻值从5Ω换成10Ω的，再闭合开关，为得出表中第2次实验数据，则滑动变阻器的滑片P　   　（选填“左移”、“右移”或“不移动”），目的是　             　．
②第三次实验时，换上的定值电阻R但忘记写下它的阻值，根据数据可计算出R=　 　Ω．

如图所示，是小臣同学改进后的探究甲、乙两种不同液体吸热能力大小的实验，用相同的电加热器加热，即：R_甲 = R_乙。

（1）实验中用电加热器在液体内部加热来替代酒精灯，以及用封闭的烧瓶代替敞口的烧杯，这些改进都是为了               ，从而可以减小实验误差。
（2）实验中甲、乙两液体初温相同，还必须控制甲、乙两液体的       相同。
（3）闭合开关，发现乙烧瓶中的温度计示数上升的比甲快，说明乙液体的吸热能力比甲液体     （选填“大”或“小”）。
（4）如果换用两个不同的电加热器即R_甲 >R_乙，两烧瓶中装入质量相等的煤油，还可以用这个装置探究电流做功多少与        的关系。

关于家庭电路，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，总电阻越小

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．家庭电路中不安装保险丝，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，电炉丝很热，而连接电炉子的导线并不太热，是因为导线的电阻较小

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）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         （选填“质量”或“体积”）相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻的规格      （选填“相同”或“不相同”）。水和煤油吸热升温，这是通过做功来改变液体内能的。此时通过观察          （选填“温度计示数”或“加热时间长短”） 表示吸收热量的多少。
（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．

如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为10Ω，闭合开关s，的示数为0.4A, 的示数为0.6A，求：

(l）通过R₂的电流；
(2)R_l两端的电压；
(3）在60S内R_l产生的热量。

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．

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。