初中物理焦耳定律试题

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”。三瓶煤油中都各自浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻为R₁，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻为R₂，烧瓶C中的金属丝是锰铜合金丝，电阻为R₃，温度计显示煤油的温度。

(1)这三个烧瓶中电阻R₁、R₂和R₃阻值应该    ，所盛煤油的质量应该        。（均选填“相等”或“不相等”）
(2)若R₃>R₂>R₁，闭合开关后，小明和小红发现C烧瓶中温度计的示数升高的最快，B烧瓶中温度计的示数升高的较快，A烧瓶中温度计的示数升高的最慢。这表明：在      和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越   （选填“多”或“少”）。

导体的电阻是2Ω，通过它的电流为0.2A，10s内通过该导体产生的热量是     J.

某同学用图所示的装置进行实验研究。已知A、B两金属丝的电阻分别为R_A、R_B，且R_A<R_B，分别放在两个完全相同的烧瓶中并接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计a、b。闭合开关通电一段时间，观察温度计示数的变化。应用所学知识可推断在通电时间相同时，两支玻璃管内煤油上升较高的是     （选填“甲”或“乙”）瓶。由此可知，在通电时间相同，       一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越        。

．在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，把两段金属丝A、B（已知A、B两金属丝的电阻分别为R_A、R_B，且R_A＞R_B）分别放在如图所示的两个完全相同的烧瓶中并接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计a、b。闭合开关通电一定时间，可以通过温度计的示数变化情况，了解金属丝产生热量的多少。甲方案可探究_______和时间相同时，电流通过金属丝产生的热量与________大小的关系。乙方案中温度计示数较高的应该是_______（选填“a”或“b”）。

为了探究影响电流产生热量的因素，实验室准备了两个相同的烧瓶（内装质量相等的煤油）、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计，四根不同阻值（R₁ >R₂ R₃=R₄）的电阻丝，以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示的两个方案。（每空1分）

（1）甲方案可探究电流和通电时间一定时，电流产生的热量跟       关系。
（2）乙方案可探究      和通电时间一定时，电流产生的热量跟      关系。
（3）电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油            的多少反映出来的。

将阻值为20Ω的电阻丝接在电压为10V的电源两端，通电10s，产生的热量为______J。

为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”，大伟小组采用了如图所示的实验装置，其中R₁<R₂。

（1）实验中R₁、R₂采用     （填“串联”或“并联”）的连接方法使通过它们的电流相等。
（2）在通电时间相同时，两玻璃管内煤油上升较高的是      （填“甲”或“乙”）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     。（填“多”或“少”）

如图是关于电热和电磁现象的实验，下列说法正确的是

A．图甲是探究电流通过导体产生的热量与通过导体电流大小关系的实验装置

B．图乙是探究电磁感应现象的实验装置

C．图丙中的实验说明通电导体周围存在磁场

D．图丁是探究电磁铁磁性强弱的实验装置

 

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图（10）所示的甲、乙两装置。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杯中，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。
(l)甲装置可探究电流产生的热量与_______是否有关。
(2)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过_______________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，请你列举一列________________________________________________________________.
(3)在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与____________________有关。
(4)若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是__________________________.
(5)教材上的该实验装置如图（11）所示（烧瓶与图l０中的相同）。比较图（10）和图（11）所示的两个实验，你认为较好的是图________装置，理由是：_________________________.

一台“220 V  1000 W”的电热水器，消耗1 度电它能正常工作_____h；如果它的电源线比标准的细，则它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量______。

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                                。

电熨斗通电一段时间后，熨斗面很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是因为

A．导线的电阻远小于熨斗的电阻，导线消耗的电能很少

B．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流

C．导线的散热比熨斗快

D．导线外有绝缘皮隔热

(4分)小明在研究完“电流通过导体放出的热量与电阻的关系”实验后，灵机一动，将它改装成了一种测量未知液体比热容的装置．请在图中用笔画线代替导线将电路图连接完整．测量时，分别往甲乙两个烧瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t_水和△t，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=c_水△t_水／△t．

(1)为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是_______________________．
(2)为了得出待测液体的比热容表达式“c=c_水△t_水／△t”小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器，写出该仪器的名称和用途____________________________．
(3)闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向_______     端滑动．(选填“A”或“B”)

电流通过导体产生的热量与__________成正比，与_________成正比，与通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律．

甲同学在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却几乎不发热．甲同学猜想“电阻越大，发热功率越大”．而乙同学在用电炉烧水时发现，将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时，电阻小的电炉烧水快些，相同时间内产生的热量多些．乙同学猜想“电阻越小，发热功率越大”．
现有镍铬合金丝做的电阻R₁和R ₂，阻值分别为5和10，两个相同的容器中装入质量和温度都相同的煤油，另有温度计、电池组、开关、导线、变阻器等实验器材．
(1)为了验证甲同学的猜想，请利用以上器材设计实验，用笔画线代替导线连接好图甲的电路．

(2)下表是验证甲同学的猜想时实验得到的数据：

加热时间／min	0	8	16	24
装有R 1容器中煤油的温度／℃	20.0	21.6	23.2	24.7
装有R2容器中煤油的温度／℃	20.0	23.1	26.0	28.9

     从上述实验数据分析发现，发热功率与电阻的关系是_______________________．
(3)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比较________来比
较电阻R ₁、R ₂产生热量的多少．
(4)为验证乙同学的猜想，请在图乙的方框中画出实验电路图．
(5)甲同学与乙同学观察到的现象似乎有矛盾，请加以分析．
原因：______________________________________________________．