初中物理焦耳定律试题

为了探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关，设计了如图1所示实验，三只完全相同的烧瓶中盛有等质量的煤油，瓶塞上各插 1 根玻璃管，瓶内各装 1 根电阻丝。已知电阻丝R_甲 > R_乙，R_乙=R_丙 。

(1)实验中可以通过     来判断电流产生热量的多少。
(2)为了探究产生的热量与电阻的关系，应选择的电阻丝为       。
(3)闭合开关后，在相同的通电时间内，产热最少的电阻丝是      。
(4)利用图2装置也可探究电流通过导体时产生热量与       的关系，当通过R₁的电流是2A时，10s内电流通过R₁产生的热量是       J。

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两段阻值不同的电阻丝（R₁<R₂）分别密封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，两次实验电源电压相同．

（1）在这个实验中，电流产生的热量多少是通过         体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测量的方法叫“转换法”，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：            ；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与            的关系；
（3）在装置甲、乙两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与        的关系；
（4）在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与气球     （填气球字母标号）相通的电阻丝产生热量最多；
（5）教材上的实验装置如图丙所示（烧瓶与甲、乙中的相同）．比较甲乙和丙图所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是    ，理由是：              ．

小明和小红想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”。三个烧瓶中所盛煤油的质量相等，三瓶煤油中都各自浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻为R₁，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻为R₂，烧瓶C中的金属丝是锰铜合金丝，电阻为R₃，温度计显示煤油的温度。

(1)实验中通过观察           来比较电流产生的热量的多少。
(2)为了便于比较三种电阻丝通过电流后产生的热量的多少，A、B、C三瓶中应装入质量相等和                相同的煤油。
(3)这三个电阻R₁、R₂和R₃阻值应该       。（选填“相等”或“不相等”）
(4)若R₃>R₂>R₁，闭合开关后，小明和小红发现C烧瓶中温度计的示数升高的最快，B烧瓶中温度计的示数升高的较快，A烧瓶中温度计的示数升高的最慢。这表明：在      和通电时间相同的情况下，                                      。

有两条电阻丝，它们的电阻之比是2:1,把它们并联后接入电压为 U的电路中，则在相等的时间里，它们放出的热量之比是 (    )

A．1:2

B．2:1

C．1:4

D．4:1

小洪同学在探究并联电路电流规律时，通过如图所示的电路完成实验后，他只记录了两个电流表的读数分别为0.2A和0.lA，则0.2A应当是电流表      的读数；若电阻R₁和R₂的阻值均为2Ω，则电路的总电阻             2Ω（选填“大于”、“等于”或“小于”）；通电1分钟R₁产生的热量是     J。

如右图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量   （选填“相等”或“不等”）的    （选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R_甲大于R_乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与    的关系；实验中通过观察    来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择    来进行实验。

小明选取了如图所示的实验器材，探究电流产生的热量与哪些因素有关．

（1）选取两个相同的玻璃瓶，装入相同质量煤油并插上温度计的目的是______________．
（2）为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他连接了如图甲所示的电路．若要能完成探究，除了图中已有的器材外，必须添加的器材是______________（选填“天平”或“秒表”）．
（3）为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图乙所示的电路，他这样做目的是为了控制_________、_________相等．

某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示．当开关S₁、S₂闭合时，电饭煲处于___________（选填“加热”或“保温”）状态；若R₁∶R₂=1∶24，则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比为___________．

下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程记录，有不完整的地方，请你帮他填写完整。
（1）课题：研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理。
我们组的同学组装了如图所示的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大．通电后电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度越高，体积膨胀，煤油上升的高度越 ________。
实验过程：
①接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油哪个上升得高，实验结果是       瓶中的煤油上升得高．这表明，串联时的电阻越大，产生的热量越            。
②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做上述实验，通电时间与前次相同。在两次实验中，比较甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高。实验结果：在第二次实验中，瓶中煤油上升得较第一次的           。这表明，同一电阻，电流越大，电流产生的热量越         。
③实验表明：通电时间越长，瓶中煤油上升得越高，电流产生的热量越          。
我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析，找到了电流产生热量的多少和                       因素有关。
（2）在右方框中画出实验电路图

生活中常见这样的现象：如图甲所示，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．于是有的同学提出下列问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？在研究此问题时，某物理兴趣小组的同学采用了如图所示的乙、丙两种实验装置：两个透明容器中密封着等量的空气，形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．

（1）利用乙装置进行实验是为了研究电流产生的热量与       关系．观察丙图中的实验现象可得出的结论是                                       ．
（2）若将丙图中右侧上方的的电阻丝也放入右边的容器内，那么通电一段时间后，玻璃管A、B内液面         （填“A更高”或“B更高”或“相平”）．
（3）当家庭电路中的导线连接处接触不良时，容易引发火灾．则图     的实验结论可以用来解释这种现象．

若两电阻串联在电路中，每个电阻两端电压之比为2：3；则当它们并联在电路中时，每个电阻两端电压之比为         ，通过它们的电流之比为         ，相同时间内两电阻产生热量之比为         。

如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U_甲、U_乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q_甲、Q_乙的大小，下面关系中正确的是（  ）

A．	B．
C．	D．

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”．质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．温度计显示煤油的温度．

（1）实验中，小明和小红发现            烧瓶中温度计的示数升高快．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越        ，产生的热量越多．
（2）小明提议利用该装置改成 “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；将甲烧瓶中的铜丝换成镍铬合金丝，并且与乙烧瓶中的镍铬合金丝的     _____相等.通过实验观察，发现装有         (选填“水”或“煤油”)的烧瓶中温度计的示数变化较大，说明水比热容较大．

关于家庭电路，下列说法中正确的是(   )

A．家庭电路用电器正在工作，如果再接入更多用电器，则家庭电路的总电阻变小

B．家庭电路中总电流过大，可能是电路中发生了短路

C．安装熔丝时，应尽可能选择额定电流大的熔丝

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，是因为电炉丝的电阻比导线电阻大

将阻值为20Ω的电阻丝接在电压为10V的电源两端，通电20s产生的热量为___J。