初中物理焦耳定律试题

如图所示，电源电压恒为 $6V$， $R_1=30\Omega$，只闭合开关 $S_1$时，电流表示数为　　 $A$；同时闭合开关 $S_1$、 $S_2$，电流表示数为 $0.5A$，则通电1分钟电阻 $R_2$产生的热量为　　 $J$。

如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝 $R_{甲}$和 $R_{乙}$， $R_{甲}$长度大于 $R_{乙}$．闭合开关，经过一段时间 $t_1$后，甲玻璃管液面上升高度 $h_{甲}$　　（选填“大于”或“小于” $)$乙玻璃管液面上升高度 $h_{乙}$．断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度 $h_{甲}$所需时间 $t_2$　　（选填“大于”或“小于” $)t_1$。

在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中 $R_1>R_2$

实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系

（1）请按照图中的电路图将对应实物图连接完整；

（2）电路中电阻丝的连接方式是为了控制　　；电阻丝放出热量的多少，通过　　来进行判断；

（3）闭合开关，经过一定时间，用电阻丝 $R_1$加热的煤油温度升高了△ $t_1$，用电阻丝 $R_2$加热的煤油温度升高了△ $t_2$，那么△ $t_1$　　△ $t_2$（选填“大于”，“等于”或“小于“ $)$。

实验二：探究电流产生的热量与电流的关系

（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝 $R_1$（或 $R_2)$加热的煤油，温度升高量△ $t_1$’（或△ $t_2$’ $)$　　2△ $t_1$（或2△ $t_2)$（选填“大于”，“等于”或“小于” $)$，该实验说明电流产生的热量与电流　　正比例关系。

（5）你认为做这个实验产生误差的主要原因是　　。

如图所示电路，电阻 $R\text{'}$的阻值为 $50\Omega$，滑动变阻器 $R$的最大阻值为 $100\Omega$，电源电压 $10V$保持不变，闭合开关，求：

（1）当 $P$移至 $a$端时，电阻 $R\text{'}$消耗的功率；

（2）当 $P$移至 $b$端时，电路中的电流大小和通电 $2\mathit{min}$产生的热量。

如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡 $L$额定电压且恒定不变，灯泡 $L$上标有“ $6V9W$”的字样，当 $S$闭合， $S_1$拨至“1”位置时， $L$正常发光， $R_0$在 $10s$内产生的热量是 $45J$；当 $S$闭合， $S_1$拨至“2”位置，调节滑片 $P$使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的 $\frac{1}{3}$时，灯泡 $L$的实际功率为 $3.24W$．不考虑灯丝电阻受温度的影响求：

（1）小灯泡 $L$的额定电流。

（2）电源电压。

（3）滑动变阻器的最大阻值。

（4）小灯泡 $L$能调节到的最小电功率。

如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出）， $U$形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。

（1）实验中通过观察　　的变化来比较导体所产生热量的多少；这运用了　　（填“转换法”或“等效替代法” $)$的物理思想；

（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的　　不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；

（3）在乙装置中， $C$、 $D$透明容器中产生热量较多的是　　容器。

家用电风扇的电动机线圈电阻为 $2\Omega$，正常工作时，通过的电流为 $2A$，通电10分钟，电风扇消耗的电能为　 $J$，线圈产生的热量为　　 $J$。

如图为探究"焦耳定律"的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气， $U$ 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝 $R_1$ 、 $R_2$ 串联在电路中，且 $R_1<R_2$ 。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	该实验装置用于探究"电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系"
B．	闭合开关后，通过 $R_1$ 的电流大于 $R_2$ 的电流
C．	闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．	闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片 $P$ 向左移动

下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系 $($　　 $)$

A．牛顿B．焦耳C．欧姆D．法拉第

两个发热电阻 $R_1:R_2=1:4$，当它们串联在电路中时， $R_1$、 $R_2$两端的电压之比 $U_1:U_2=$　 $1:4$　；已知 $R_1=10\Omega$，那它们并联在 $4V$电路中后，两个电阻在 $100s$内产生的热量是　　 $J$。

如图所示，电热水壶上标有“ $220V1800W$”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻　　。在额定电压下，烧开一壶水用时 $3\mathit{min}20s$，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为　　 $J$。

下列有关说法正确的是 $($　　 $)$

A．电路两端有电压，电路中一定有电流

B．影响电阻大小的因素是材料和长度

C．电动机工作时产热的多少可用 $Q=\mathit{UIt}$计算

D．电功率是表示电流做功快慢的物理量

计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是 $($　　 $)$

A． $\mathit{UIt}$B． $\frac{U^2}{R}t$

C． $I^2\mathit{Rt}$D．前面三个都可以

如图甲所示，电源电压恒定不变， $R_1=10\Omega$，开关 $S$闭合，的示数为 $6V$，电流表的示数如图乙所示，则 $R_2$的功率为　　 $W$；通电 $1\mathit{min}$， $R_1$产生的热量为　　 $J$。

1820年，丹麦物理学家　　在课堂上做实验时发现了电流的磁效应，电流也具有热效应，20年后的1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和　　的关系，家用电风扇工作时，电动机同时也要发热，一台标明“ $220V$ $44W$”的电风扇正常工作10分钟，电流产生的热量为　　 $J$（已知电动机线圈电阻为 $2\Omega )$。