初中物理焦耳定律试题

电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这主要是因为(  )

A．导线的绝缘皮隔热

B．导线散热比电烙铁快

C．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流

D．导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻

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．

同学们要探究“电流热效应与电阻大小的关系”。老师为他们提供了如图所示的器材，其中电热丝电阻R₁＜R₂。

（1）请利用提供的器材设计实验。
（2）进行实验时，他们发现实验现象不明显，请分析出现此现象的可能原因。（写出两点原因）
（3）调整好器材，通电一段时间后，发现气球2鼓起得更大些，由此可得出的结论是   
                                                    。

如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同）。瓶中的电阻采用金属丝。

（1）完成电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小。

（2）实验中，通过观察　　来判断电流通过导体产生热的多少。

（3）在电流与通电时间相同的条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验，为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与　　进行对比。

材料	铜	铝	钨	镍铬合金
电阻（欧 $)$	0.0175	0.029	0.053	1.0

（4）要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关，可以采取的方法是　　（允许改变元件位置，更换元件等，只要求写出一种）。

某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”，所用的实验器材有：电压为6V的电源，电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个；与U形相连的塑料盒一个，盒内密封着空气盒内电阻丝的阻值为10Ω；导线若干。

（1）用笔画代替导线，将图中的电路连接完整。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到　    　端。（选填“a”或“b”）

（3）该实验是通过　                  　来反映电流通过电阻丝产生热量的多少。

（4）该同学设计实验时，将三次实验的通电时间均设定为15s，三次实验预设的电流值分别是I₁、I₂和I₃，则该同学进行第一次实验的操作是：闭合开关，　                                                                   　。

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)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过________体现出来的。实验中采用这种电路连接方式的目的是________________________。
(2)烧瓶中不装水而装煤油，是因为水的比热容较________。开关接在干路上，是为了控制________相同。
(3)闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快，则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量________，由此得出的实验结论是________________________________________。
(4)实验中有同学提议利用该装置“比较水和煤油的吸热能力”，则他们应将其中的一个烧瓶中的煤油换成相同________的水，并使A、B两烧瓶中电阻丝的阻值________。
(5)若B瓶中的温度计示数变化了10℃，电阻丝R₂消耗了3.15×10^－3kW·h的电能，则烧瓶中煤油的质量是________。[已知c_煤油＝2.1×10³J／(kg·℃)，不计热损失]

在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率，小施利用P=I²R来计算电动机所消耗的电功率。
（已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I)
（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。
（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。
（3）求电动机在时间t内所做的机械功。

用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示。将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度。正确的是(  )

A．甲导体的温度升高得多

B．乙导体的温度升高得多

C．甲、乙两导体升高的温度相同

D．条件不足，无法判断

总结本学期所做的物理探究实验会发现：

甲                                   乙
（1）当要研究的物理量不易被直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法是            ．
如：图甲的实验是通过观察_________，间接的知道物体动能的大小．
图乙的实验是通过观察________，间接比较两个电阻丝产生的热量的多少．
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法．
如：图甲的实验中，使用同一个球就是为了控制_________不变，探究动能大小与__________的关系；
图乙中将两个电阻串联起来，就是为了控制___________不变，探究电流产生的热量与_____的关系．
（3）有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验．
如：图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材，我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关；图16乙中如果再增加一个____________，我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了．

如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R₁是定值电阻，R₂是规格为“20Ω1A”的滑动变阻器，电压表量程为0～15V．闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，滑片移动过程中，电压表示数U与滑动变阻器接入电路的电阻R₂的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为12V

B．R₁的阻值为10Ω

C．R₁的功率变化范围是1.6W～14.4W

D．滑片在中点时，在10s内电流通过滑动变阻器R₂产生的热量为36J

电炉丝断了，去掉1／5后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为(  )

A．5︰4

B．1︰5

C．5︰1

D．4︰5

图是某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量的因素”时设计的一个实验方案：将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R₁＜R₂＜R₃）分别给三个烧瓶中的空气加热。请回答下列问题：

（1）图所示的电路要研究的是电流产生热量的多少跟______大小的关系。
（2）实验中，通电一段时间后，体积变得最大的是气球______（选填“a”、“b”、“c”或“一样大”）。由此可以得到的结论是：在通电时间和______一定时，______。

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) 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。则阻值最大的电阻是    。

下列说法中正确的是(  )

A．额定功率越大的用电器，正常工作时消耗的电能就越多

B．家中同时使用的用电器越少，家庭电路中总电流就越大

C．家庭电路中的电能表上的示数显示了家庭电路的总功率

D．电炉子工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉子的导线并不太热，是因为电炉丝中电阻比导线中电阻大得多

如图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。