焦耳定律习题

1、焦耳定律实验专题训练 11月5日 张展中1. 小红和小明分别用以下图所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝R1R2密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。设他们所用的各种同类器材性能相同1在这个实验中电流产生热量的多少是通过_表达。2他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是_。3小红和小明的实验方案有一个是错误的，请针对错误的实验进行简要的评估。说明谁的方案是错误的，以及错误的原因答：_2如图25，实验仪器中的甲、乙、丙三个烧瓶里有质量相等的液体，甲瓶中液体是煤油，乙瓶和丙瓶中是蓖麻油，每个瓶都有电阻丝浸没在液体

2、中，其中甲、乙两瓶中电阻阻值相等且小于丙瓶中电阻阻值。瓶中温度计测量瓶内液体温度。实验1：焦耳定律指出，电流产生的热与通电时间、电流大小和通电导体的电阻大小三个因素有关。为研究电流产生的热与电阻大小的关系，请选择图中实验仪器，以笔画线做导线连接实验电路。合上电路开关后一段时间，需要观察的实验现象是 。实验2：为比拟煤油与蓖麻油的比热容大小，可以从三个烧瓶中选择 和 做实验观察对象。通电一定时间后，温度上升速度快的液体比热 。为使电阻丝对液体的加热速度快些，在不添加器材的情况下，可以将实验1的电路稍加改动，即：将参与实验的两个烧瓶中电阻丝接成 。3. 对于“电流做功与哪些因素有关的问题，刘星同学

3、作了如下猜测：猜测A：电流做功可能与电压有关；猜测B：电流做功可能与电流有关；猜测C：电流做功可能与通电时间有关。为了验证自己的猜测，他选择了如图15甲所示的装置除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同及电源开关电压表导线假设干。他将两电阻丝串联后接入电路，如图15乙所示。1将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的 和通电时间相同，他采用的科学探究方法是： 。2接通电路前他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，假设两只温度计示数变化不同，那么说明电流做功与电阻丝两端的 有关；这就验证了猜测 。4. 如图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在

4、相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，那么闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；采用这种连接方式的目的是。5. 为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如下图的实验器材，其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度1)实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中，这是为了控制 相同；2)绐图中的装置通电一段时间后，切断电源根据铜丝和镍铬合金丝的大小以及双察到的 ，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系6. 小明和小红想利用如下图的装置探究“导体产生的热量与电阻

5、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，电阻比拟小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比拟大。温度计显示煤油的温度。1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。2)小红问小明“水比拟容易获得，干嘛不用水代替煤油。对于这个问题，小明与他的同学给出了以下四种答案，你认为合理的是( )A因为煤油有颜色便于观察 B因为煤油有比拟大的热值C因为煤油有比拟小的密度 D因为煤油有比拟小的比热容3)实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。这说明：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。7. 在“探究影响电流热效应的因素活动中,海洋同学为了研究通电导体电阻的

6、大小对产生热量多少的影响,设计的正确方案是:选择两个阻值 (相等/不等)的电阻丝，控制通过两个电阻丝的电流 相等/不等，通电时间相等，比拟产生热量多少。于是他找来两段材料、粗细相同，长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同，长度不同的电阻圈串联在电路中，同时将火材棒分别插入两个电阻圈中，如图18所示，他想通过火材被点燃的先后来比拟产生热量多少。当电路接通后，他发现两根火材几乎同时被点燃，于是得到电阻大小对产生热量多少没有影响的结论。你根据掌握的知识，判断他的结论是 正确/错误的，请分析他实验时火材被同时点燃的主要原因是 。8. 在“比拟两种液体比热容的大小实验中，提供的装有液体、发热电阻丝和温度

7、计的烧瓶(各烧瓶完全相同；各烧瓶中的液体种类不同、质量相同；各烧瓶中发热电阻丝完全相同)假设干，其他器材任选。1)小明选用的两个烧瓶中分别装有A、B两种液体，选用的其他器材及实物连接图如图14所示。给A、B两种液体加热时，小明“先闭合S1和S2，后闭合S3，一段时问后，断开S3。这样操作可保证加热时间_，其目的是使两种液体_。通过观察，发现A液体中温度计示数的变化量大，那么_液体比热容大。2)小明将装有A液体的烧瓶换成装有C液体的烧瓶，将装有B液体的烧瓶换成装有D液体的烧瓶。其他器材及实物连接关系不变，又做了一次实验。他“先闭合S1和S2，后闭合S3，发现C液体温度升高得快，一段时间后，断开S

8、1，同时记下C液体中温度计示数的变化量t。又过了一段时间，当D液体中温度计示数的变化量也等于位时，断开S2。因为_液体加热时间短，所以_液体比热容小。9. 小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热得发红，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局部电路，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，RARB=RC，瓶中均插有同型号的温度计，那么以下说法中正确的选项是 A 闭合S3，断开S1、S2，可用于探究电热与电阻的关系图13甲乙铜丝镍铬合金丝煤油B 闭合S3，断开S1、S2，可用于比拟不同液体的比热

9、容C 闭合S1、S2，断开S3，可用于探究电功与电流的关系D 闭合S2，断开S1、S3，可用于探究电热与电阻的关系14. 小明要用图13所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。2)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 显示电流产生热量的多少的。象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法。这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例： 。3)在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有 。4)在这个实验中，假设两个电阻丝的通电时间相同，那么 瓶内温度计的示数升

10、高的多。15.导体里有电流流过时,导体就会发热.图18a、b为“探究在相同时间内影响通电导体发热量的因素的实验装置.观察图中的实验现象,答复以下问题：1) 图18a探究的是 _2) 图18b探究的是 _3) 导体产生的热量是通过 _ 反映.0.606300.20.40.61234) 通过实验探究得到的结论是 _ .图18a 图18b16.在研究通电导体放出的热量跟哪些因素有关的实验中。实验室提供了假设干只装有电阻丝3或6两种规格、温度计、煤油(等质量)的烧瓶，另有电流表、滑动变阻器、电源(6V)、开关、导线。如图是某同学设计的四个电路各电路可以根据需要调换烧瓶，请答复以下问题：+A+DB+C+1利用 电路或 电路可以研究电流和时间相同时，热量跟电阻大小的关系。所选电路此时所用电阻丝的规格应为： 2利用 电路可以研究电阻和时间相同时，热量跟电流的关系。3实验过程中，假设通过阻值为3电阻丝的电流大小如下图，通电时间为5min，那么该电阻放出 _J的热量。17. 为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系，大伟小组采用了如图14所示的实验装置，其中R1R2，实验中R1、R2采用什么连接方式使通过它们的电流相等？在通电时间相同时，两支玻璃管内煤油上升较高的是甲填“甲或“乙瓶。由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，