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

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中考物理复习焦耳定律

参考答案与试题解析

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相等 (选填“相等”或“不等”)的 同种 (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 电阻 的关系;实验中通过观察 温度计示数变化 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 煤油 来进行实验.

2.(1999•

绍兴)如图,有二个电阻R 1、R 2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 a 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 温度计示数 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 小于 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 在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多 .

(4)该实验中用到的研究物理问题的法是 控制变量法 .

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R a < R b (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 35 ℃.由此可知:在相同的时间内,电流一定时,电阻越 大 ,它产生的热量越 多 .

(4)若将图(甲)的电路改成图(丙)所示,通电一段时间后, a 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 相等 (选填“相等”或“不相等”).当开关闭合后, B (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 电流 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 大 ,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 质量 相同,烧瓶A 、B 中金属丝的电阻 相同 (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 转换法 .若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用 煤油 (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

. 越多 .

(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 B (选填“A ”或“B ”)烧瓶与甲图中的烧瓶“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 电阻 的关系.

(2)烧瓶中的液体用煤油而不用水,其主要原因是 煤油的比热容小 .

(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

设电阻产生的热量被煤油全部吸收) △t .(假

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 电阻 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 电流 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 控制变量 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R A 、R B ,R A <R B .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 液面高度 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 电阻 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 电流 越大,电阻产生的热量越多.

(4)该实验采取的探究方法是 控制变量法 .

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,R A 与R B 是阻值不同的电热丝.

(1)R A 与R B 采用串联的方式,其目的是为了控制通电时间、 通过的电流 相等.

(2)小明同学为了比较R A 与R B 阻值的大小,用电压表分别测出R A 与R B 两端电压的大小,发现U A <U B ,则R A < R B (选填“>”“<”或“=”).

(3)在相同的时间内,可通过观察 温度计示数的变化 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 大 (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 越大 (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 质量 (选填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝R A 的初温均为t 0,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: 水与煤油的散热程度不同 .(只要写出一条即可)


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