焦耳定律实验典型例题（含答案及解析）

中考物理复习焦耳定律

一．解答题（共12小题） 1．（2010?广西）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． 2．（1999?绍兴）如图，有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中 _________ 图的电路（填“a”或“b”）． 3．（2012?德州）小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小． （1）实验中煤油吸热的多少是通过 _________ 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）． （2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容 _________ 水的比热容．（选填“大于”或“小于”）． （3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是 _________ ． （4）该实验中用到的研究物理问题的法是 _________ ． 4．（2012?肇庆）如图（甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”． （1）请用笔画线代替导线，将图（甲）的电路连接完整（要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉） （2）两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知：两电阻丝的阻值Ra _________ Rb1

（选填“＞”、“＜”或“=”） （3）通电一段时间后，a、b两温度计的示数如图（乙）所示，则b的示数是 _________ ℃．由此可知：在相同的时间内，电流一定时，电阻越 _________ ，它产生的热量越 _________ ． （4）若将图（甲）的电路改成图（丙）所示，通电一段时间后， _________ 温度计的示数较大．（选填“a”或“b”） 5．（2013?无锡）如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图．A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大．实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量 _________ （选填“相等”或“不相等”）．当开关闭合后， _________ （选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快． 6．（2013?甘孜州）小红和小芳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”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度． （1）上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联，这样连接的目的是控制通过金属丝的 _________ 和通电时间相同． （2）实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高很快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 _________ ，产生的热量越多． （3）小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验．若烧瓶B的器材不变，她们除了把烧瓶A的煤油换成食用油外，还需更换烧瓶A中的金属丝．此外，为了能在通电一段时间后，通过两温度计示数的变化量来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有烧瓶A、B中食用油和煤油的 _________ 相同，烧瓶A、B中金属丝的电阻 _________ （填“相同”或“不相同”）．

7．（2013?宿迁）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”），理由是 _________ ． （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 _________ ，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”）． 8．（2013?赤峰）为了探究影响电流产生热的因素，小红同学用两个相同烧瓶，装入等量的煤油，烧瓶A中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍，温度计用来显示煤油的温度，如图所示，开始时两瓶中的煤油温度相同． （1）通电一段时间后，小红比较瓶口温度计的示数，是为了探究电热与 _________ 的关系． （2）烧瓶中的液体用煤油而不用水，其主要原因是 _________ ． （3）如果通电一段时间后，烧瓶A中煤油的温度上升了△t，则烧瓶B中的煤油温度上升 _________ ．（假设电阻产生的热量被煤油全部吸收）

9．（2014?长沙）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图甲所示的实验装置．两个透明的容器中密闭了等量的空气，U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化． （1）若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的 _________ 越大，产生的热量越多． （2）小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的 _________ 越大，产生的热量越多． （3）该实验中用到的研究物理问题的方法是 _________ 法和转换法． 10．（2014?安顺）小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热的发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热． （1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题； （2）如图是小明进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为RA、RB，RA＜RB．通电一段时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些．请用所学的知识解释此现象． 11．（2014?娄底）圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图． （1）实验总通过观察两个U形管中 _________ 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少． （2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 _________ 的关系． （3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的

_________ 越大，电阻产生的热量越多． （4）该实验采取的探究方法是 _________ ． 12．（2013?桂林）小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实际电路，两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝． （1）RA与RB采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、 _________ 相等． （2）小明同学为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＜UB，则RA _________ RB（选填“＞”“＜”或“=”）． （3）在相同的时间内，可通过观察 _________ 来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，试验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油 _________ （选填“大”或“小”）． （4）通过实验，发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明：在电流、通电时间相同的情况下，电阻 _________ （选填“越大”或“越小”），产生的热量越多． （5）小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其 _________ （选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝RA换成 _________ 的电热丝．测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为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）． 小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有： _________ ．（只要写出一条即可）

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