初中物理焦耳定律试题

近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因．为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性．查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68×10⁷J，煤的热值为3×10⁷J/kg．请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据．
（1）如果这些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水从20℃升高到70℃？
（2）用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，可节约煤多少千克？（煤完全燃烧）
（3）如果用3kW的电热器加热这些水，需要多长时间？（不计热散失）
（4）请写出一条太阳能的优点或缺点．

两定值电阻R_A和R_B中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V的电源两端，电路的总功率为_________W，通电一段时间后，R_A和R_B产生的热量之比是_________。

(7分)如图是某电饭锅的简化电路图。S₁、S₂都闭合时是加热状态，总功率为是800W；只闭合S₂时是保温状态，R₂的电阻是1100Ω。家庭电路的电压是220V。试求：

(1)保温状态时，R₂的功率是多少?
(2)加热状态时，总电流是多少?R₁的电阻是多少?(计算结果保留小数点后两位)
(3)加热状态时，电饭锅工作30 min，产生的热量是多少

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．

如图24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。

将光敏电阻R和定值电阻R₀、电流表、电压表连成如图所示电路，接在9V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如下表：(“光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉(cd))。若电流表的示数增大，表明光强在  _   ，电压表的示数将 _ 。(“增大”、“减小”或“不变”)。分析表中数据可知光强E=1.8cd时，光敏电阻的阻值R=      Ω，此时电流表的示数为0.5A，则通电1分钟R₀上产生的热量为_  J。

我们知道，电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热。其原因是  （   ） 

A．导线的电阻小	B．电炉丝的电阻小
C．通过导线的电流大	D．通过电炉丝的电流大

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________________。

一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是________J，这台电动机的功率是_________W，每分钟消耗的电能是________J，这台电动机效率是__________。

我们知道，电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热，其原因是（ ）

A．导线的电阻小	B．电炉丝的电阻小
C．通过导线的电流大	D．通过电炉丝的电流大

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                                。

旧白炽灯在工作时，容易在灯丝最细处熔断，这是因为与相同长度的灯丝较粗处相比，灯丝最细处：

A．功率最大

B．电流最大

C．电阻最小

D．电压最小