初中物理焦耳定律实验题

为了探究影响电热的因素，实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个温度计，两根不同阻值的电阻丝，以及滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了图甲、乙所示的两个方案。

（1）在这两个实验中，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在物理学研究中经常用到，请举一例：                                               
（2）甲方案可探究电流产生的热量与                    的关系,乙方案探究的问题是                            。
（3）小靖提议利用甲装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验。若保持甲装置左边烧瓶中的器材不变时，他们除了把右边烧瓶中的煤油换成食用油外，还需更换的是_____。此外，为了能在通电一段时间后，通过比较两温度计示数的变化来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有           。

现用如图所示的器材来探究通电导体产生的热量与电阻的关系：

(1)将A、B两烧瓶的锰铜合金丝和镍铬合金丝串联接入电路，其目的是控制     相等．
(2)随着时间增加，两瓶中煤油温度都逐渐上升，说明通电导体产生的热量与     有关．
(3)已知镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大，通电一段时间后，烧瓶   中的煤油温度上升快(填A或B)．由此，小明得出结论：通电时间一定，电阻越大，导体产生的热量越多．
(4)另一个同学指出小明的结论不严密，请你将小明的结论补充完整：_______________________________________________________________．

小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”，做了如下一个实验：如图两个烧瓶中盛上等量的煤油，并插上温度计以显示煤油的温度．A瓶中浸泡一段铜丝，B瓶中浸泡一段镍铬合金丝，将它们串联起来接到电源上，请回答：

（1）串联连接的目的是                ；（2）通电一段时间后，可以观察到    瓶中温度计的示数较高，表明   丝的发热功率较大．实验表明                          ．

为探究电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关系，小明设计了图所示的实验。他的方法是用电阻丝（其中R_甲＜R_乙）给烧瓶中的煤油（煤油质量相同）加热，然后观察插入密封烧瓶里的温度计温度上升的高低，比较电阻丝放热的多少。请你仔细观察小明设计的实验电路，并应用所学知识分析回答问题：探究电流产生的热量多少与电阻的关系时，应闭合开关      ，断开开关       。

在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R₁＞R₂．

（1）烧瓶中不装水而装煤油，是因为水的比热容较        （选填“大”或“小”）．开关接在干路，是为了控制            相同．
（2）闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快．则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量       多（选填“多”或“少”）．由此得出结论：当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越大，导体产生的热量越     （选填“多”或“少”）．
（3）电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻大小来实现的．由上述实验可知：低温档接入电路的电阻比高温档接入电路的电阻要       （选填“大”或“小”）一些．

小华、小玲和小强分别设计了如图所示的三个装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
（1）在小华设计的图甲这个实验中，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）在小玲设计的图乙中，将R₁和R₂串联接入电路中，这是为了保证_______相同；
（3）在小强设计的图丙中，小强在烧瓶中装的是煤油，请问他为什么不选择在烧瓶中装满更容易获得的水？____________________________。
（4）在小华进行的图甲实验中，发现装有_______可乐瓶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。
（5）对比三个同学的设计，谈谈他们的优缺点。 

为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R_甲>R_乙。

（1）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               。
（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与    的关系。
（3）要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是                                           。
（4）将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图所示。测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t₀质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t_水、t_煤油，请写出煤油比热容的表达c_煤油=            (已知水的比热容为c_水)。

为了“比较不同物质的吸热能力”，物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图所示的电路，A瓶中装的是水，B瓶中装的是煤油，两瓶中用的是电阻均为5Ω的电热丝。

(1)正确连接完电路，开关闭合前滑片应置于最  (填“左”或“右”)端．
(2)为了确保实验的准确性，水和煤油的    和初温必须相等。闭合开关后，经过一段时间发现      (选填“A”或“B”)瓶中的温度计的示数升高快．物质的这种属性我们用物理量比热容来描述。
(3)实验结束时，小明测得水和煤油升高的温度分别为Δt₁和Δt₂，已知水的比热容为C_水，如果不计热量损失，那么煤油的比热容C_煤=                  。
(4)实验时，小明和小红发现电热丝热得很快，而连接的导线却不怎么热。小红猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电流不同。小明猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电阻不同。其他同学立刻判断小红的猜想是错误的，原因是                             。
(5)接着兴趣小组进行探究“通电导体产生热量的多少和电阻的关系”，他们又准备了如下的器材：
足量的水和煤油、天平、10Ω的电热丝两根、电流表和电压表各一只、秒表等器材。要完成实验，他们应该在原来的装置上调整的器材及要求是：①                             ；
②                             ．
(6)最后，小明和小红又利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I关系的图像，其中正确的是(    )

小强同学用如图所示的装置，验证电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小、通过导体的电流和通电时间的关系。图中两个密封的烧瓶内盛满质量和温度都相同的煤油，瓶中插有两端开口的细玻璃管。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝的电阻比较小，烧瓶B中的金属丝的电阻比较大。

(1)小强在密封的烧瓶内装入煤油而没有装水，主要是由于_______________________。
(2)将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，通过观察玻璃管中______变化的多少，来比较金属丝放出热量的多少。这种研究方法称为____________________________________。
(3)通电一定时间后发现B中细玻璃管内煤油液面较高，由此得出的实验结论是______________________________________________________________________________。

小明要用图所示的实验器材探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同．

（1）请用笔画线代替导线，把电路连接完整．
（2）电流产生热量的多少不易直接测量．因此，在这个实验中是通过　_________　显示电流产生热量的多少的；象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，请你列举一例：　_________　．
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有　_________　．
（4）根据所学知识可知，在相同时间内　_________　瓶内的电阻丝放出的热量较多（选填：甲、乙）．

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。下列实验中也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．让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢
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．

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。