初中物理焦耳定律实验题

用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。

⑴实验中通过观察                来比较电流产生的热量的多少。
⑵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          、            的同种液体。
⑶为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能           。
⑷实验结论是                                              。
⑸该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与              的关系。

在学习“探究影响电流热效应的因素”时，同学们发现用电阻丝对煤油加热时，观察温度计的示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他们提出了如下改进的设想：
设想一：将煤油换成水来做实验，
设想二：通过加热空气来做实验．
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们他们判断的依据是：　       　．
（2）为了验证设想二，他们设计了下面的实验：
①在的锥形瓶中装入　    　的红墨水，用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置，通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示　 　的大小．然后把它们分别接入相同的电路，发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速，这说明　     　．
②在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面，这是因为　   　，使管内的液柱与瓶内液面相平，他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示，接下来的操作是　   　．
③同学们用两根电阻丝（R_甲＞R_乙）插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示，闭合开关，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，由此得出关于电热的结论是　    　．

小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。

（1）实验中煤油吸热的多少是通过       来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”） 。
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容     水的比热容。（选填“大于”或“小于”）。
（3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是                                                               。
（4）该实验中用到的研究物理问题的法是                 。

为了探究影响电流产生热的因素，小亮用两个完全相同的烧瓶装满煤油，两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管，两根不同阻值的电阻丝（R_A＞R_B），以及滑动变阻器、开关、导线、电源，分别设计了图（甲）、（乙）所示的实验电路。

（1）小亮用图（甲）电路探究的问题是                    ；
（2）按照图（乙）连接电路，闭合开关后，小亮通过观察               不同，可以比较电阻丝放出热量的多少。实验得出的结论是：电压一定，通电时间相同时，电阻         ，电流产生的热量越多。

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”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度。

（1）为达到实验目的，请按要求连接实验电路图（要求滑片向右移动时电流变大）
（2）小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是         。
A．因为煤油有颜色便于观察 
B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度    
D．因为煤油有比较小的比热容
（3）实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高的快。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。
（4）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。下列实验中没有用到这种思想和方法的是          。
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．研究电功大小与哪些因素有关的实验中，取用两个不同灯泡
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

小强和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，瓶中各放一个电阻丝，甲瓶中的电阻比乙瓶中的电阻要大，通电后电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里升高。电流产生的热量越多，煤油柱升高的高度越大。

（1）接通电路后，小强发现甲、乙两瓶通电时间越长，
瓶中煤油上升越高，电流产生的热量越    （选填“多”或“少”）。
（2）接通电路一段时间后，比较瓶中煤油上升高度。实验结果是：   （选填“甲”或“乙”）瓶中的煤油上升得高，这表明电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
（3）断开开关，让两玻璃管中的液柱回到原来的高度，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，瓶中的煤油上升得较     （选填“高”或“低”），这表明电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量就越     （选填“多”或“少”）。

如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。

小明在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，把两段金属丝A、B（已知A、B两金属丝的电阻的大小关系为）串联后，分别放在如图4所示的两个完全相同的烧瓶中并接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计、。闭合开关通电一定时间。此方案可探究电流通过导体时产生的热量与_________大小的关系。实验可得出的结论是___________________________。请你应用所学知识推断实验过程中_________（选填“甲”或“乙”）瓶内煤油的温度升高得更快。

在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题．如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的烧瓶中，可以对瓶中液体加热．现有如下课题：

A．探究不同物质的吸热能力   
B．探究导体电阻大小与材料是否有关
C．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系 
D．探究导体电阻大小与长度是否有关
(1)如果两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题  ▲ ．(填课题对应的字母)
（2)如果烧瓶中都装着相同质量的煤油，但电阻丝电阻大小不同，则可以探究课题▲ ．
(填课题对应的字母)
(3)在与(2)条件相同的基础上应选择  ▲ 相同，村料不同的电阻就可以探究课题B．

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（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，两次实验电源电压不变。

（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的量的方法叫“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、乙的来两次实验中，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（烧瓶与图中的相同）。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：                          

小红和小明分别用下图所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R₁R₂）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。（设他们所用的各种同类器材性能相同）

（1）在这个实验中电流产生热量的多少是通过____________体现出来的。
（2）他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是_____________。
（3）小红和小明的实验方案有一个是错误的，请针对错误的实验进行简要的评估。（说明谁的方案是错误的，以及错误的原因）
答：________________________________________________

在讨论“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”这个问题时，小明和小华提
出了猜想：“电流通过导体产生热量与通过导体电流的大小、导体的电阻及通电时间有关”，大家决定通过实验对这个问题进行研究．

(1)怎样比较通电导体产生热量的多少呢?他们决定将一段电阻丝浸没在液体中，用电阻丝通电产生热量给液体加热，如图(a)所示，可以通过比较质量相等的同种液体升高的温度来比较电阻丝发热量的多少，这是科学研究的一种常用方法．下列研究实例中也采用这种研究方法的是      (填序号)。

①用磁感线来描述磁场的方向；
②学习电压，我们可以通过对比水压来认识它；
③电路中是否有电流，我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来认识。
(2)他们在实验中所用被加热液体选择的是煤油而不是选择水，这是因为                        的缘故(写出一条理由即可)。
(3)小明设计了如图(b)所示的电路，其中R₁≠R₂，此电路是为了研究通电导体产生热量与                  的关系。他选择一段铜丝作为电阻R₁，一段镍铬丝作为电阻R₂(R₂>R₁)，如图(c)所示。通电一段时间后发现浸有R₁的液体温度几乎不变，而浸有R₂电阻丝的液体升温明显，通过分析，他发现问题出在铜丝上，这是因为：______________________________________________，改进的办法是________________________________．

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)这三个烧瓶中电阻R₁、R₂和R₃阻值应该    ，所盛煤油的质量应该        。（均选填“相等”或“不相等”）
(2)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，导体的电阻越大，产生的热量越   （选填“多”或“少”）。

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图（10）所示的甲、乙两装置。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杯中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
(l)甲装置可探究电流产生的热量与_______是否有关。
(2)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过_______________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，请你列举一列________________________________________________________________.
(3)在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与____________________有关。
(4)若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是__________________________.
(5)教材上的该实验装置如图（11）所示（烧瓶与图l０中的相同）。比较图（10）和图（11）所示的两个实验，你认为较好的是图________装置，理由是：_________________________.

为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相等的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度。

（1）实验中，通过比较两瓶中煤油               来比较电阻丝发热量的多少；
（2）实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制          相同；
（3）给图中的装置通电一段时间后，切断电源。根据铜丝和镍铬合金丝的         大小以及观察到的          ，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系。
（4）如在A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相等的煤油和酒精，        （选填“能”或“不能”）完成以上实验，你判断的依据是                                。