初中物理焦耳定律试题

最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是 $($　　 $)$

A．欧姆B．焦耳C．奥斯特D．法拉第

如图为探究"焦耳定律"的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气， $U$ 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝 $R_1$ 、 $R_2$ 串联在电路中，且 $R_1<R_2$ 。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	该实验装置用于探究"电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系"
B．	闭合开关后，通过 $R_1$ 的电流大于 $R_2$ 的电流
C．	闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．	闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片 $P$ 向左移动

如图所示为小丹家使用的电能表，由图可知他家同时可使用的用电器总功率不能超过　　 $W$；他关闭家中其他用电器，只让电水壶烧水，发现电水壶正常工作 $2\mathit{min}$，电能表转盘转过24转，则该电水壶的额定功率为　　 $W$，电水壶内部的电热丝通电后迅速升温，而与其相连的电源线却不热，主要是因为电热丝的电阻　　（选填“小于”或“大于” $)$电源线的电阻。

如图所示，是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

（1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的 　    　不相等。

（2）由于电流通过导体产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 　    　。

（3）通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化， 　    　（选填"甲"或"乙"）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 　    　（选填"大"或"小"），导体中产生的热量越多。

如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到两端，一段时间后。　　（填“甲”或“乙” $)$容器连接的 $U$形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟　　（填“电流”或“电阻” $)$有关，图中的 $U$形管　　（填“是”或“不是” $)$连通器。

两个发热电阻 $R_1:R_2=1:4$，当它们串联在电路中时， $R_1$、 $R_2$两端的电压之比 $U_1:U_2=$　 $1:4$　；已知 $R_1=10\Omega$，那它们并联在 $4V$电路中后，两个电阻在 $100s$内产生的热量是　　 $J$。

同学们梳理了部分物理实验，如图所示。其中分析正确的是 $($　　 $)$

A．如图所示实验，是探究电热与电阻的关系，闭合开关后， $a$管中液面上升比 $b$快

B．如图所示实验，当探头在水中深度逐渐增大时， $U$形管两边液面高度差不变

C．如图所示实验，是分子间相互作用的引力把塑料吸盘吸在光滑的墙上

D．如图所示实验，口吹硬币跳越木块，说明流速越大的位置，压强越小

如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为 $220V$的电源和阻值 $R=88\Omega$的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻 $R_0=20\Omega )$、开关、滑动变阻器 $R_2$（取值范围 $0~80\Omega )$和热敏电阻 $R_1$组成； $R_1$阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流 $I⩾50\mathit{mA}$时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流 $I⩽40\mathit{mA}$时，衔铁被释放接通工作电路。

温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	80	66	60	50	46	40	36	35	34
$R_1/\Omega$	10	20	40	50	70	80	100	120	130	150

（1）工作电路正常工作时， $R$在 $1\mathit{min}$内产生的热量是多少？

（2）当温度为 ${60}^{°}\text{C}$，滑动变阻器 $R_2=50\Omega$时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？

（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？

（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变 $R_2$的阻值。

小明同学在班会活动课上表演了一个小魔术：用金属片点燃火柴，将一金属片接在学生电源上（如图所示），他将火柴放在哪个位置效果最明显 $($　　 $)$

A． $a$点B． $b$点C． $c$点D．都一样

下列有关说法正确的是 $($　　 $)$

A．电路两端有电压，电路中一定有电流

B．影响电阻大小的因素是材料和长度

C．电动机工作时产热的多少可用 $Q=\mathit{UIt}$计算

D．电功率是表示电流做功快慢的物理量

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。

利用如图所示器材不能完成的实验是（　　）

A．	甲：探究水的组成
B．	乙：验证燃烧需要氧气
C．	丙：检验物体是否带电
D．	丁：探究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系

将“ $6V1.5W$”的灯泡 $L_1$和“ $6V3W$”的灯泡 $L_2$，按图甲电路连接，闭合开关， $L_1$和 $L_2$均正常发光，则电路的总电阻 $R=$　      　 $\Omega$．若改接在图乙电路中，闭合开关， $L_1$正常发光，则电源2的电压 $U=$　      　 $V$，如果通电 $2\mathit{min}$，灯泡 $L_2$产生的热量 $Q=$　      　 $J$（假设灯丝电阻不变）。

如图所示电路，电阻 $R\text{'}$的阻值为 $50\Omega$，滑动变阻器 $R$的最大阻值为 $100\Omega$，电源电压 $10V$保持不变，闭合开关，求：

（1）当 $P$移至 $a$端时，电阻 $R\text{'}$消耗的功率；

（2）当 $P$移至 $b$端时，电路中的电流大小和通电 $2\mathit{min}$产生的热量。

英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量实验，研究电流产生的热量，提出了焦耳定律，焦耳定律可用公式　　来表示。某家庭单独使用电饭锅，用时 $15\mathit{min}$，电能表的示数由图甲示数变成图乙示数，则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为　　。