初中物理焦耳定律实验题

王欢同学用图中所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻阻值大小的关系”。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段电阻丝，已知两电阻丝的阻值关系是R₁小于R₂。

（1）闭合开关后，通过两段金属丝的电流是      （填“相等”或“不相等”）的；
（2）通电一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数        （填：“大于”“小于”或“等于”）乙瓶中温度计的示数；
（3）由上述实验可知，在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量     。（填：“越多”或“越少”）

图中所示是探究电流产生的热量与哪些因素有关实验，甲、乙两个完全相同的密封烧瓶内装有质量相等的煤油，甲、乙两个烧瓶中电阻丝的阻值不同。这个实验是研究电流放出的热量跟    是否有关。

我们知道：“电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比．”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I²Rt。爱动脑筋的小明在探究这个问题时，设计了图示的实验，只连接一次电路就完成了实验探究。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，然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度，就可以对比电阻丝放热的多少。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下列问题：

（1）探究电热的多少与电流的关系，应该对比          两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该            。
（2）探究电热的多少与电阻的关系，应该对比      两个烧瓶中煤油柱上升的高度。

用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关

（1）探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系时，应该在两个瓶子中装入质量、初温相同的煤油，在两个瓶子中接入阻值______（相同/不同）的电阻丝，过程中通过观察比较______反映电阻丝产生热量的多少；
（2）探究电流通过导体产生的热量与通过导体电流关系时，除了在原电路中加入电流表外，还应该串入______来改变电路中电流大小，通电相同时间后，将______（同一/不同）瓶子中的现象进行比较；
（3）若在两个瓶子中分别放入等质量的煤油和水、接入相同阻值的电阻丝，通电相同时间后，煤油温度升高2t，水温升高t，则可以算出煤油的比热容为______J/(kg·℃).

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”）。

小明和小丽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” 。

（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是      （选填“甲”或“乙”）。
（2）实验中，小明和小丽发现           烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在         和
         相同的情况下，导体的电阻越       ，产生的热量越多。
（3）小明提议利用该装置改做“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，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻         。水和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”）。
（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（    ）

A．类比法

B．替代法

C．转换法

D．建模法

小明和小丽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” 。
（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是      （选填“甲”或“乙”）。
（2）实验中，小明和小丽发现           烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在         和         相同的情况下，导体的电阻越       ，产生的热量越多。
（3）小明提议利用该装置改做“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，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻         。水和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”）。
（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（    ）

A．类比法

B．替代法

C．转换法

D．建模法

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，小明设计了甲图装置，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”）．

（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，电流越大，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，同时选择乙图中　　　　（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶　　　　　（选填“串联”或“并联”）．

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，其中甲、乙两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，烧瓶甲中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶乙中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度．

（1）该实验用到了控制变量法和____________两种 物理研究方法。
（2）实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中，这是为了控制             相同；
（3）闭合开关后，要使煤油温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向_________滑动。
（4）小王问小明“水比较容易获得，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

(5)实验中，发现乙烧瓶中温度计的示数升高得快，这表明：__________________________，产生的热量越多。

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”）．开关接在干路中，是为了控制       相同．
(2)闭合开关后，发现A中温度计的示数上升较慢，则A中电阻丝放出的热量比B中放出的热量       （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挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的，由上述实验可知：低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要      （选填“长”或“短”）一些．

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．
(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、乙和如图丙所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是______________________理由是________________。

为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示的电路，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，将该电路设计成串联的目的是    .
（3）该实验得到的结论是    .

在探究“影响电流产生热量多少的因素“实验中：

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

①.为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内装一根电阻丝，并插入温度计，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中经常用到，请举一例_____________________________________________________．若他想让烧瓶内的液体在短时间内温度变化更明显，应选用_______（选填“煤油”或“水”）.
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）
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量_____．
③.若要探究电热器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相同，同时选择乙图中____选填“A”或“B”）烧瓶内的电阻与甲图中烧瓶的电阻____（选填“串联”或“并联”）。

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：在其它条件相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。

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14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                                。