初中物理焦耳定律试题

探究“通电导体产生的热量 $Q$与电阻 $R$的关系”，他们选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油，相同的温度计 $A$和 $B$、阻值分别为 $R_1$、 $R_2$的电阻丝 $(R_1<R_2)$还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线，他们设计了如图所示的实验电路，进行如下实验：闭合开

关，通电一段时间后，记下温度计 $A$的示数为 $t_1$，温度计 $B$的示数为 $t_2$，发现 $t_1<t_2$，请根据以上叙述回答下列问题：

①实验中是通过观察　温度计示数的变化　来反映电流产生热量的多少。

②请指出实验过程中存在的问题：　　。

③实验改进后得出的结论是：　　。

在“探究影响电流热效应的因素”实验中。可通过观察玻璃管中煤油柱的高度变化来比较电阻丝产生热量的多少（如图）。以下研究中所采用方法与此相同的 $($　　 $)$

A．用水流类比电流来建立电流的概念

B．探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变

C．用图象描述电流与电压的关系

D．根据小磁针的偏转情况判定电流周围是否存在磁场

如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气， $A$， $B$两 $U$形管内的液面相平，电阻丝的电阻 $R_1=R_2=R_3$．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量 $Q$跟什么因素有关，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．此实验在探究电热 $Q$与电阻 $R$是否有关

B．通过 $R_1$的电流和通过 $R_2$的电流大小相等

C．电阻 $R_1$两端的电压和 $R_2$两端的电压相等

D．通电后， $A$管的液面将会比 $B$管的液面高

小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为 ${25}^{°}\text{C}$ 的煤油，阻值为 $5\Omega$ 和 $10\Omega$ 的电阻丝 $R_1$ 、 $R_2$ ．闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	此实验探究的是热量与电阻的关系
B．	此实验探究的是热量与电流的关系
C．	此实验探究的是热量与时间的关系
D．	此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少

如图甲、乙所示装置是研究“电热与哪些因素有关”的实验，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，进而反映电流产生热量的多少．

（1）甲图探究的是电热与      关系的实验．通电一段时间后，比较两个U型管中液面高度的变化，通过分析实验现象，得出的实验结论是      ．
（2）乙图中两个封闭容器中的电阻大小都是5Ω，通过它们的电流      （选填“相等”或“不相等”），通电一段时间后，比较两个U型管中液面高度的变化，得出的实验结论是      ．

如图所示，是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

（1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的 　    　不相等。

（2）由于电流通过导体产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 　    　。

（3）通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化， 　    　（选填"甲"或"乙"）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 　    　（选填"大"或"小"），导体中产生的热量越多。

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。

电热水壶上标有“ $220V800W$”，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，热水壶烧水 $210s$，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为　　 $J$，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将　　 $\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$升高至 ${100}^{°}\text{C}$． $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

某自动豆浆机工作时，电热管加热与电动机打浆过程交替进行，其部分参数如下表。

（1）空豆浆机放在水平桌面上，接触面积为 $4c{m}^2$，对水平面的压强为　　 $\mathit{Pa}$。

（2）不计热量损失，加热管正常工作 $80s$，可使 $1\mathit{kg}$豆浆的温度升高　　 ${}^{°}\text{C}[$取 $C_{\mathit{豆浆}}=4\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$；豆浆飘出阵阵香味说明分子在　　。

（3）电热管通电一段时间后变得很烫，而与豆浆机连接的导线却不怎么热，主要是因为导线　　，产生的热量少；若豆浆机正常打好一次豆浆的消耗的总电能为 $0.17\mathit{kW}·h$，加热与打浆的时间之比为 $3:1$，则打好一次豆浆需　　 $h$。

额定电压	$220V$
电机功率	$100W$
加热功率	$1100W$
净 重	$20N$

图是课本"探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系"的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列说法正确的是 $\mathbf{(}$ 　　 $\mathbf{)}$

A．	左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
B．	$\mathit{U}$ 形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
C．	要保持两个电阻丝两端电压相等
D．	通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同

用如图的装置探究影响电流热效应的因素"，电阻丝R ₁和R ₂分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R ₁＜R ₂，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　）

A．	该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B．	闭合开关后，装R 1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C．	实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．	将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小

电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是 $($　　 $)$

A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流

B．导线的绝热皮隔热

C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻

D．导线散热比电阻丝快

如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝和串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝和并联。

（1）图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与　　的关系，电阻丝的作用是使通过电阻丝和的电流　　。

（2）如图乙所示，某小组在实验中观擦到左侧形管中液面很快出现高度差，右侧形管中液面高度差为零，原因是电阻丝　　断路。

物理兴趣小组的同学“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，如图所示，将电阻丝R₁，R₂装在透明、密闭的容器中，橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U行玻璃管相连，容器内的电阻R₁，R₂均为5Ω，另有一个5Ω电阻在容器外部，与R₂电阻并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与      的关系，当通过R₁的电流是2A时，10s内电流通过R₁产生的热量是      J．

电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为探究其原因，小明连接了如图所示的实验电路，其中 $R_1>R_2$。

（1）实验中通过　              　（选填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法：让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块　　来反映动能的大小。

（2）实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因：　               　。