初中物理焦耳定律试题

在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R₁＞R₂。

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系：

（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；

（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制 　     　；电阻丝放出热量的多少，通过 　     　来进行判断。

（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入 　     　相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容 　     　水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系：

（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，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R₁加热的煤油，在实验一中温度升高△t₁，在实验二中温度升高△t₁′，则△t₁′　     　2△t₁（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小 　     　正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R₂加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。

（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值 　     　的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为△t，若不计热量损失，则a液体的比热容为 　     　（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。

利用如图所示的装置探究"电流产生的热量与哪些因素有关"。两烧瓶中煤油质量相等，电阻丝 $R_{甲}<R_{乙}$ ．实验中通过比较甲、乙烧瓶中温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与 　 　有关；移动滑动变阻器的滑片，观察 　　（选填"相同"或"不同" $)$ 烧瓶内的温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与电流有关。

小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。

（1）通电一段时间后，小明发现    烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越    ，产生的热量越多。
（2）本试验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制       和       相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为          。为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是                       。
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成     相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的      相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。

如图为一台两档式电热水器的内部简化电路，S为温控开关，当S接a时，电路中的电流为5 A;当S接b 时电路消耗的电功率为44W，求：

（1）R₁的电阻；
（2）高温档时电路消耗的电功率；
（3）在低温档工作10 min，电流通过R₂产生的热量

如图所示的电路电源电压为 $6V$，电阻 $R$的阻值是 $10\Omega$．闭合开关 $S$，当电动机被卡住时，电流表的示数为 $0.5A$；当电动机正常转动时，电流表的示数为 $0.2A$．正常工作 $10s$，电动机消耗的电能是　    　 $J$，线圈产生的热量是　      　 $J$。

对下列四幅图的分析正确的是 $($　　 $)$

A．图中蓝牙耳机是通过超声波与手机进行信号传输的

B．如图装置可用来探究电流产生的热量与通电时间的关系

C．图中电路能探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系

D．图中电路可以探究导体电阻与导体材料的关系

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”）．

走进物理世界，基本概念和规律非常重要、请你写出电学中两大定律的名称：     和     ．
试题分析：物理概念是在大量的观察、实验基础上，获得感性认识，通过分析比较、归纳综合，区别个别与一般、现象与本质，然后把这些物理现象的共同特征集中起来加以抽象概括而建立的，是物理事实本质在人脑中的客观反映，准确地反映了物理现象及过程的本质属性。定律是已经被实践和事实所证明，反映事物在一定条件下发展变化的客观规律的论断。如力学中的牛顿三定律；电学中常用的欧姆定律、焦耳定律等。

利用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。两烧瓶中煤油质量相等，电阻丝 $R_{甲}<R_{乙}$．实验中通过比较甲、乙烧瓶中温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与　　有关；移动滑动变阻器的滑片，观察　　（选填“相同”或“不同” $)$烧瓶内的温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与电流有关。

如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（ ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，串联的两电阻丝 $(R_1<R_2)$ ，封闭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。闭合开关，通过两电阻丝的电流 　　（选填"相等"或"不相等" $)$ ，一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 气球先鼓起来。

某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。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和初温都相同的煤油，以及阻值为 $R_1$和 $R_2$的电阻丝 $(R_1<R_2)$。

（1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与　   　是否有关。

（2）该实验中，电流通过导体产生热量的多少用　　来反映。

我们用图中的装置进行实验，根据现象可推断定值电阻 $R_1$ 和 $R_2$ 的大小关系。

（1）定值电阻 $R_1$ 和 $R_2$ 分别加热容器内的油（甲瓶中的油比乙瓶中的多）。两电阻工作相同时间，油均未沸腾，观察到甲温度计升温比乙温度计多。该过程电阻产生的热量全部被油吸收。根据上述实验可得" $R_1$ 产生的热量比 $R_2$ 多"，依据是 　 　。

（2）根据上述信息，可判断 $R_1$ 　　 $R_2$ （选填" $>$ "" $=$ "" $<$ " $)$ 。

在学校宿舍照明电路中，某段时间内只一盏“220V 40W”的路灯L₁（灯丝电阻不变）和一台电风扇在工作。电风扇中电动机的额定电压是220V，其电阻是1Ω，正常工作时，通过的电流为0.4A。
（1）求：① 灯L₁的电阻；② 该电动机正常工作1000s，其电阻产生的热量。
（2）路灯经常烧坏，更换不便，电工师傅用“挑担灯”解决这个问题：在灯L₁上串联一盏规格相同的灯L₂，把它们一同接入照明电路。求：灯L₁、L₂的总功率。

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（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）实验中通过     的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
（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。