初中物理焦耳定律试题

小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带　　电；小明发现空调与台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为　　（填“长度”或“横截面积” $)$对导线电阻的影响；小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为 $40\Omega$，工作时的电流为 $5A$，则通电 $10s$电阻丝产生的热量为　　 $J$。

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　　 $J$。

小可对生活中的几种物理现象进行了分析，其中判断正确的是 $($　　 $)$

A．投入水中的石块下沉，说明下沉的石块不受浮力

B．离平面镜越近，看到的像越大，说明像的大小与物体离平面镜的远近有关

C．通电后，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么热，说明焦耳定律不适用于导线             

D．放在条形磁体周围自由转动的小磁针静止时不再指南北方向，说明条形磁体周围存在磁场

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

在验证焦耳定律 $(Q=I^2\mathit{Rt})$中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况（已知 $R_{甲}<R_{乙})$。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度△ $h$，小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。

实验电路	玻璃管内液面高度	小组结论	你的合理解释与评价
$A$	液面都不上升	导体产生的热量跟电阻无关	（1）
$B$	液面都上升，且△ $h_{甲}<$△ $h_{乙}$	电流通过导体时，电阻越大，产生的热量就（2）	电流和时间都相同，验证了焦耳定律中 $Q$与 $R$的定性关系
$C$	液面都上升，且△ $h_{甲}$（3）　　△ $h_{乙}$	电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多	（4）

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。

在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中，小明将长度和横截面积均相同，但材料不同的电阻丝 $A$和电阻丝 $B$按照如图所示的方式连接起来。闭合开关，一段时间后，如果电流通过电阻丝 $A$比电阻丝 $B$产生的热量少，这表明电阻丝　        （选填“ $A$”或“ $B$”）的电阻较大，由此可见导体电阻大小与导体的　     　有关。（不考虑温度对电阻的影响）

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　　。

如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密闭着等量的空气， $R_1=R_2=R_3$，当开关 $S$闭合后，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系

B．通过电阻 $R_1$和 $R_2$的电流相等

C．通电一段时间后，右边 $U$形管内液面的高度差比左边小

D．该实验装置是利用 $U$形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的