初中物理焦耳定律试题

用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。

⑴实验中通过观察                来比较电流产生的热量的多少。
⑵为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入          、            的同种液体。
⑶为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能           。
⑷实验结论是                                              。
⑸该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与              的关系。

现有两个小灯泡，灯泡A标有“6V、6W”，灯泡B标有“6V、3W”，它们的电流与电压关系的图象如图所示。将它们串联起来接在电路中，其中一个灯恰好正常发光时，电路在10min内产生的热量是         J。

家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，这是因为导线连接处的______________较大，导致       能转化为热能较多。

如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安当S闭合时，电流表读数3安。问：

（1）电阻R为多大？
（2）电动机的机械功率为多大？
（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？

为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，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，选用煤油而不是用水，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。
（3）要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是　　　　　　　　　　　
_______________________________________________________________________________。

（4）将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图所示。测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t₀、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t_水、t_煤油，请写出煤油比热容的表达式c_煤油=                                      
（已知水的比热容为c_水）。

为了探究影响电流产生热的因素，小亮用两个完全相同的烧瓶装满煤油，两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管，两根不同阻值的电阻丝（R_A＞R_B），以及滑动变阻器、开关、导线、电源，分别设计了图（甲）、（乙）所示的实验电路。

（1）小亮用图（甲）电路探究的问题是                    ；
（2）按照图（乙）连接电路，闭合开关后，小亮通过观察               不同，可以比较电阻丝放出热量的多少。实验得出的结论是：电压一定，通电时间相同时，电阻         ，电流产生的热量越多。

下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程记录，有不完整的地方，请你帮他填写完整。
课题：研究电流产生的热量与哪些因素有关？

（1）装置及原理：
我们组的同学组装了如图所示的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。通电后电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高，体积膨胀，细玻璃管中煤油上升的高度越高，表明                  。
（2）实验过程：
① 接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油哪个上升得高，实验结果是：      瓶中的煤油上升得高。这表明，         相同时，电阻越大，产生的热量越多。
② 在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做上述实验，通电时间与前次相同。在两次实验中，比较甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高。实验结果：在第二次实验中，瓶中煤油上升得较         。这表明，        相同时，电流越大，电流产生的热量越多。
③ 实验表明，通电时间越长，瓶中煤油上升得越高，电流产生的热量越           。
（3）实验结论：
我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析，找到了电流产生热量的多少和                   、                    、                    。
（4）在上述实验中，我们用电流表测量电流，用手表测量时间，没有仪器直接测量热量的多少，而是用液体温度升高时体积膨胀的多少来比较热量的多少，这种物理研究方法称为         法。

如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。

把一个规格为“6V 3W”的小灯泡与一定值电阻R串联，如图甲所示，电源电压为9V不变，此时小灯泡恰好正常发光，不考虑小灯泡电阻受温度的影响．求

（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）若将它们并联在另一电压为U′的电源两端，如图乙所示，此时小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的，则通电5min，定值电阻R产生的热量．

如图所示，将光敏电阻R₁和定值电阻R₂、电流表、电压表接入电路。电源电压9V，光敏电阻阻值随光强变化如表所示（“光强”表示光强弱程度，符号为E，单位坎德拉/cd）。

光强E∕cd	1	2	3	4	5	6
光敏电阻RI∕	18	9	6	4.5	3.6	3

（1）闭合开关后，观察到电流表的示数变大，据此可以判断光强、电压表的示数分别如何变化？
（2）分析表中数据，试计算光强E =1.5cd时，光敏电阻R₁的阻值为多少欧？此时电流表的示数为0.5A，则通电1分钟R₂消耗的电能为多少焦？

在讨论“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”这个问题时，小明和小华提
出了猜想：“电流通过导体产生热量与通过导体电流的大小、导体的电阻及通
电时间有关”，大家决定通过实验对这个问题进行研究．
(1)怎样比较通电导体产生热量的多少呢?他们决定将一段电阻丝浸没在液体中，用电阻丝通电产生热量给液体加热，如图(a)所示，可以通过比较质量相等的同种液体升高的温度来比较电阻丝发热量的多少，这是科学研究的一种常用方法．下列研究实例中也采用这种研究方法的是      (填序号)。
①用磁感线来描述磁场的方向；
②学习电压，我们可以通过对比水压来认识它；
③电路中是否有电流，我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来认识。
(2)他们在实验中所用被加热液体选择的是煤油而不是选择水，这是因为         
             的缘故(写出一条理由即可)。
(3)小明设计了如图(b)所示的电路，其中R₁≠R₂，此电路是为了研究通电导体产生
热量与                  的关系。他选择一段铜丝作为电阻R₁，一段镍铬丝
作为电阻R₂(R₂>R₁)，如图(c)所示。通电一段时间后发现浸有R₁的液体温度几乎
不变，而浸有R₂电阻丝的液体升温明显，通过分析，他发现问题出在铜丝上，
这是因为：______________________________________________，改进的办法是
________________________________．

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：______________________________________________________．

（·龙岩）某简易电吹风简化电路如图所示，其主要技术参数如下表，在家庭电路使用中：

（1）当电吹风吹冷风时，通过电动机的电流多大？若电动机电阻R₁为1Ω，则40s内电流通过电动机产生的热量是多少焦？
（2）当电吹风吹热风时，电热丝R₂的电功率是多少瓦？电热丝R₂的电阻值是多少欧？

如图甲所示是用来研究焦耳定律的实验装置：

（1）实验采用的是_____________研究方法，实验的设计原理是根据电流的_________效应。（2）选用图乙中第一组电阻来进行实验，接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油____上升得高。我们可以推测：在通电时间相同、通过电流相等的情况下________越大放热越多。这个实验是控制_________、_________两个物理量不变，来研究___________和________两个物理量的关系。
（3）选用图乙中第二组电阻来进行实验，分别在通电时间相同时，调解滑动变阻器，加大电流，发现电流越大，电阻丝放热越___________，说明___________________。

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。