初中物理焦耳定律试题

如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是（　　）

A．	左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．	该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．	该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系
D．	U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的

如图所示的装置中，三个完全相同的烧瓶 $A$、 $B$、 $C$内都盛有质量和初温均相等的液体，其中 $A$、 $B$烧瓶装的是水， $C$烧瓶中装的是煤油， $A$、 $B$、 $C$瓶中电阻丝的阻值分别为 $R_A$、 $R_B$、 $R_C$，且 $R_A>R_B=R_C$．合上开关 $S$通电一定时间后，下列关于该实验探究的说法，错误的是（均不计热损失，比热容 $c_{水}>c_{\mathit{煤油}}\mathrm{）}($　　 $)$

A．电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象叫电流的热效应

B．在 $A$、 $B$两烧瓶中，相同的时间内， $A$烧瓶中的电阻产生的热量多

C． $B$、 $C$两烧瓶可探究不同物质的吸热能力

D． $B$、 $C$两烧瓶加热相同的时间， $B$瓶中温度计的示数高

图1是某手机充电示意图及简化电路图。如表是充电过程中某些时段相关数据

充电时间	阶段 0-5min	阶段 5min-10min		阶段 80min-85min
数据线两端电压U/V	5.0	4.5		5.0
流经数据线的电流I/A	4.4	4.0
数据线和手机的总功率P/W	22.0	18.0		2.5

（1）求0-10min数据线和手机消耗的总电能。

（2）求D阶段流经数据线的电流。

（3）充电过程中数据线阻值可认为不变，分析数据线在A、D哪段时间产生的热量多。

（4）智能手机的“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用1.356×10⁷Hz、2.4×10⁹Hz这两个波段的电磁波进行通讯（如图。

近场通讯、蓝牙使用的电磁波

①都是无线电波

②都能在真空传播

③真空中传播的速度一样大

④蓝牙的波长比近场通讯的大

上述哪些说法是正确的　　。（选填序号）

22岁的中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，这是一百多年来对物质超导零电阻特性的又一重大发现。若未来实现石墨烯超导输电，根据　

　   定律推断输电线路可实现电能零耗损。

如图所示是“探究电流产生的热量与电流、电阻的关系”的实验装置。（甲、乙、丙是完全相同的密闭容器，内装有等量红墨水，闭合开关前，甲、乙、丙三个容器内三根玻璃管液面相平）

（1）电流产生的热量不易直接测量，在实验中是通过观察玻璃管中液面的　高度　来比较甲、乙、丙容器内空气温度的变化；

（2）在通电时间相同的情况下，通过对比观察　　和　　容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量Q与电阻R的关系，得出的结论是　　；

（3）在通电时间相同的情况下，通过对比观察　　和　　容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量Q与电流I的关系，得出的结论是　。

（4）请根据以上实验结论简要解释“电炉工作时，电炉丝发红而与电炉丝相连的导线却不怎么发热”：　　。

如图所示，电源电压恒定， $R_1$、 $R_2$为定值电阻， $R_2=20\Omega$，灯泡 $L$标有“ $6V3W$”字样。

（1）当 $S$、 $S_1$、 $S_2$都闭合时，灯泡 $L$正常发光，电流表示数为　　 $A$，电路消耗的总功率为　　 $W$；

（2）当 $S$闭合， $S_1$、 $S_2$断开时，电压表示数为 $2V$，则 $R_1$的阻值为　　 $\Omega$，通电 $1\mathit{min}{R}_1$产生的热量为　　 $J$。

某导体的电阻是10Ω，通过3A的电流时，1min产生的热量是    J．请例举一个生活或生产中利用电流热效应的实例：　　。

如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出）， $U$形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。

（1）实验中通过观察　　的变化来比较导体所产生热量的多少；这运用了　　（填“转换法”或“等效替代法” $)$的物理思想；

（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的　　不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；

（3）在乙装置中， $C$、 $D$透明容器中产生热量较多的是　　容器。

如图所示，串联的两电阻丝 $(R_1<R_2)$ ，封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流 　　（选填"相等"或"不相等" $)$ ，一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 气球先鼓起来。

利用如图所示器材不能完成的实验是（　　）

A．	甲：探究水的组成
B．	乙：验证燃烧需要氧气
C．	丙：检验物体是否带电
D．	丁：探究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系

将“ $6V1.5W$”的灯泡 $L_1$和“ $6V3W$”的灯泡 $L_2$，按图甲电路连接，闭合开关， $L_1$和 $L_2$均正常发光，则电路的总电阻 $R=$　      　 $\Omega$．若改接在图乙电路中，闭合开关， $L_1$正常发光，则电源2的电压 $U=$　      　 $V$，如果通电 $2\mathit{min}$，灯泡 $L_2$产生的热量 $Q=$　      　 $J$（假设灯丝电阻不变）。

如图所示电路，电阻 $R\text{'}$的阻值为 $50\Omega$，滑动变阻器 $R$的最大阻值为 $100\Omega$，电源电压 $10V$保持不变，闭合开关，求：

（1）当 $P$移至 $a$端时，电阻 $R\text{'}$消耗的功率；

（2）当 $P$移至 $b$端时，电路中的电流大小和通电 $2\mathit{min}$产生的热量。

英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量实验，研究电流产生的热量，提出了焦耳定律，焦耳定律可用公式　　来表示。某家庭单独使用电饭锅，用时 $15\mathit{min}$，电能表的示数由图甲示数变成图乙示数，则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为　　。

如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密闭着等量的空气， $R_1=R_2=R_3$，当开关 $S$闭合后，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系

B．通过电阻 $R_1$和 $R_2$的电流相等

C．通电一段时间后，右边 $U$形管内液面的高度差比左边小

D．该实验装置是利用 $U$形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的

电炉通过导线连接在电路中会发热。已知电炉丝电阻为50Ω，连接电炉丝的导线电阻为0.05Ω．电炉丝与连接电炉丝的导线是 　  　（选填"并联"、"串联"）的。电炉工作时，相同时间内电炉丝与连接电炉丝的导线产生的热量之比为 　  　。