初中物理焦耳定律试题

在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量的空气，U型管中液面的变化反映了密闭空气温度的变化。此实验是为了探究电流产生的热量与__________的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在__________容器中产生的热量较多。在电路中串联一个滑动变阻器，再接入原电路，还可以探究电流产生的热量与_________的关系。该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和__________。

电炉丝热得发红，而跟它串联的导线却几乎不发热，这是因为通过它们的电流     （填“相等”或“不相等”），而导线的电阻比电炉丝的电阻   （填“小”或“大”）  得多。

下图是探究电流通过导体时产生热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，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是  （   ）

A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系

B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多

C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系

D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小

如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等，初温相同的煤油，完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为10Ω的电阻丝R₁和阻值为5Ω的电阻丝R₂。实验桌上还有满足实验要求的电源、电阻箱和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。

小新的主要实验过程如下：
①将电阻箱、电流表及图19所示的装置甲等电路元件串联接入电路中，将电阻箱的阻值调为5Ω。
②闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数为0.3A，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数40℃，断开开关。
③用图所示的装置乙替换电路中的装置甲，将电阻箱的阻值调为10Ω，闭合开关，同时按下停表开始计时，观察电流表示数仍为0.3A，当温度计示数为40℃时，停止计时，读出通电时间5min，记录数据，断开开关。
于是小新认为“电流表通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小新实验过程中存在的问题：                              
（2）请你针尖对小新实验过程汇总存在的问题，写出改进措施：        

一台线圈电阻为3Ω的小电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是        J，且转化成的机械能是        J。

小华做了以下电学实验。
（1）他用“伏安法”测电阻：
①请用笔画线代替导线，将图所示的实物电路连接完整。
②在连接电路时，开关应____，滑动变阻器滑片P应位于____端（选填“A”或“B”）。
③闭合开关，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图所示，其示数为____A，则R的阻值是   Ω。实验中需要多次测量求平均值的目的是________。
（2）他想设计一个电路探究电流产生的热量与电流和电阻的关系。提供的器材是：图所示的三个插有温度计的相同玻璃瓶（瓶内装有质量、温度相同的煤油，三根电阻丝的电阻大小关系为：R_甲=R_乙>R_丙），还有一个滑动变阻器，一个单刀单掷开关，一个单刀双掷开关（符号），电源以及若干导线。
①本实验中通过观察   比较电流产生的热量多少。
②请你选择合适的器材，设计一个不能拆装且合理的实验电路，在虚线框内画出实验电路图，并标出选择的电阻。

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．电饭煲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

晚上，小红来到书房，准备做作业，闭合开关，白炽灯瞬间发光后立即熄灭。爸爸放下手中正在清洗的苹果，马上过来踩着木凳上去看了一下说：“灯丝烧断了……”，然后拿着灯口轻轻摇了几下，白炽灯又重新发光了……
(1)请帮小红分析开关闭合瞬间灯丝易被烧断的原因。
(2)请对小红爸爸的某一做法进行简单评价并解释。

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

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

某养鸡场新购进一台电热孵卵器，其电阻为110Ω不变，在额定电压下工作时通过孵卵器的电压是2A，则该孵卵器正常工作10s所产生的热量为________J。

小红用图所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关。

她猜想：A．可能与电流大小有关；
B．可能与电阻大小有关；
C．可能与通电时间有关；
她分别将两段阻值不同的电阻丝密封在两个装有空气的密闭容器中
(1)图中实验是验证猜想________。(选填字母)
(2)在这个实验中电流产生热量的多少是通过________体现出来的。
(3)如果研究电流产生的热量与电流关系时应控制________和________不变；请设计这个实验的电路图。

在探究“影响电流热效应的因素”实验中：

(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫________，若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用________(选填“煤油”或“水”)，理由是________。
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据(见表)。

实验次数	电流／A	通电时间／s	电阻／Ω	温度升高量／℃
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流________，其产生的热量________。
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择图乙中________(选填“A”或“B”)烧瓶与图甲中的烧瓶________(选填“串联”或“并联”)。

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(  )

A．2︰5

B．5︰2

C．4︰25

D．25︰4

实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，三个规格完全相同的滑动变阻器，四根阻值不同(R₁＞R₂；R₃＝R₄)的电阻丝，以及电源、开关、导线等。
两个实验小组的同学根据现有的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示两个方案。

(1)甲方案可探究当________和通电时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是________温度计。(选填“A”或“B”)。
(2)乙方案可探究当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟________的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是________温度计。(选填“C”或“D”)。