初中物理焦耳定律实验题

为了探究电流产生的热量跟哪些因素有关，小鹭同学先后采用如图所示的甲、乙两个装置进行实验．她将两段电阻丝R₁、R₂分别封闭在两个相同的烧瓶中（R₁＜R₂），用玻璃管将烧瓶分别与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。

（1）要探究通电时间和通电电流大小相同时，电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置　  　进行实验．（选填“甲”或“乙”）
（2）比较相同时间里气球A与气球C体积变化情况，可探究电流产生的热量与　  　的关系．
（3）小鹭用气球替代温度计进行实验，你对此的评价是　                                   　．

（1）如图是探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值     （选填“相同”或“不同”）。通过观察_____________，可以知道电流产生的热量的多少。

（2）在探究“电流与电阻的关系”的过程中．小明把5Ω的电阻再分别换接10Ω、15Ω的电阻，重复实验，得到表一中三组数据．分析表一数据，可得出结论；保持电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成　 　比．小丽在做此实验时，每次只更换电阻，测得相应的电流值，如表二所示，根据表中数据，她无法得到与小明相同的结论，其原因是           

小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶甲、乙中盛有质量、初温相等的煤油，其中R₁<R₂。


（1）R₁与R₂采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、                 相等。
（2）在相同时间内，可通过观察                       来比较电流通过电热丝产生的热量多少。
（3）在通电时间相同时，两烧瓶内煤油上升较高的是      瓶。由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越       。
（4）实验过程中小明移动滑片，电流表的示数如图所示，其读数为        A，若R₁=10Ω，则1min内电流通过R₁所产生的热量是      J。
（5）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶甲中煤油换成与其            （选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝R₁换成与R₂阻值相等的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t₀，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t_水、t_煤油，请写出煤油比热容的表达式：c_煤油=                  。（已知水的比热容为c_水）

如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。

（1）甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与　      　的关系，通电一段时间，　      　（选填“ $a$”或“ $b$”） 容器中电流产生的热量较多；

（2）通过观察乙图中的实验现象，可知　       　（选填“ $c$”或“ $d$”）容器中电阻丝的阻值大。

在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采取了如图所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。

（1）实验中通过观察       变化来比较电流通过电阻产生热量的多少。
（2）观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面上升得高，则表明电流通过导体产生的热量多少与       有关。
（3）采用图乙实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，       越大，电流产生的热量越多。
（4）该实验中用到了控制变量法和          法。

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锥形瓶中，可以对瓶中液体加热。现有如下课题：
A．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
B．探究不同物质的吸热能力
C．探究导体电阻的影响因素
（1）如果两瓶中电阻丝电阻大小相等，锥形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）。该实验中，用     间接反映不同物质吸收的热量多少。
（2）如果锥形瓶中都装有等质量的水，但电阻丝的阻值不同，则可以探究课题     。（填课题对应的字母）。实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越     。
（3）在探究课题C时，选择材料、长度相同的电阻丝接入装有等质量煤油的锥形瓶中，可以用来探究导体电阻大小与导体的     是否有关。

如图所示，是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

（1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的 　    　不相等。

（2）由于电流通过导体产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 　    　。

（3）通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化， 　    　（选填"甲"或"乙"）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 　    　（选填"大"或"小"），导体中产生的热量越多。

小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，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，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。

（1）通电一段时间后，小明发现    烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越    ，产生的热量越多。
（2）本试验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制       和       相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为          。为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是                       。
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成     相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的      相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。

小明利用如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）实验中煤油吸收热的多少是通过     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：在     和通电时间相同时，     越大，导体产生的热量越多。
（4）该实验中用到的研究物理问题的方法有     。（写出一种方法即可）

如图是 “探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过　　　　　反映出来的；采用这种连接方式的目的是　　　　　　　。

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甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（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）实验中通过     的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
（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）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）相通的电阻丝产生的热量最多。

图所示电路是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
（1）根据此装置现在的连接方式，可以判断它是探究电流产生的热量与___________的关系，因此所选择的甲和乙两段电阻丝的电阻大小应该________（选填“相同”或“不同”）。
（2）在这个实验中，电流产生热量的多少，通过煤油_____________体现出来。在此过程中________能转化为________能。实验前如果使两瓶煤油的__________、温度都相同，更便于观察。

为了探究影响电流热效应的因素，小宇设计了如图所示电路，烧瓶中盛有初温相同的煤油，R_甲>R_乙．

（1）在实验中应使两瓶中盛装的煤油质量   （填“相等”或“不等”）．
（2）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   ．
（3）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电流产生的热量与   的关系．
（4）要利用此装置来探究电流产生的热量与电流大小的关系，你还需要进行的操作是 ．

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：        

如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同）。瓶中的电阻采用金属丝。

（1）完成电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小。

（2）实验中，通过观察　　来判断电流通过导体产生热的多少。

（3）在电流与通电时间相同的条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验，为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与　　进行对比。

材料	铜	铝	钨	镍铬合金
电阻（欧 $)$	0.0175	0.029	0.053	1.0

（4）要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关，可以采取的方法是　　（允许改变元件位置，更换元件等，只要求写出一种）。