初中物理焦耳定律实验题

小明选取了如图所示的实验器材，探究电流产生的热量与哪些因素有关．

（1）选取两个相同的玻璃瓶，装入相同质量煤油并插上温度计的目的是______________．
（2）为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他连接了如图甲所示的电路．若要能完成探究，除了图中已有的器材外，必须添加的器材是______________（选填“天平”或“秒表”）．
（3）为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图乙所示的电路，他这样做目的是为了控制_________、_________相等．

小明看到研究焦耳定律的实验装置后，将它改装成了如图所示的一种测量未知液体比热容的装置。测量时，分别往甲乙两瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度Δt_水和Δt，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=Δt_水Ｃ_水／Δt。

（1）为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是________________。
（2）为了得出待测液体的比热容表达式“c=Δt_水Ｃ_水／Δt。”，小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器是 _________，目的是___________________。
（3）闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向_________滑动。

如图是小丽探究“导体产生的热量与电阻大小关系”的实验装置图（R_甲＞R_乙）。

（1）两个导体串联，目的是保持电路的通电时间和          不变；
（2）小丽用导体加热煤油是因为煤油具有较小的         ，吸热升温明显；
（3）实验中，小丽发现       （填“甲”或“乙”）瓶中的温度计示数升高得快，说明在其他相关条件都相同时，导体的电阻越           产生的热量越多；
（4）在此实验的基础上进一步探究导体产生的热量还跟哪些因素有关系，可得到物理学的一个重要定律：             定律。

生活中常见这样的现象：如图甲所示，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．于是有的同学提出下列问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？在研究此问题时，某物理兴趣小组的同学采用了如图所示的乙、丙两种实验装置：两个透明容器中密封着等量的空气，形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．

（1）利用乙装置进行实验是为了研究电流产生的热量与       关系．观察丙图中的实验现象可得出的结论是                                       ．
（2）若将丙图中右侧上方的的电阻丝也放入右边的容器内，那么通电一段时间后，玻璃管A、B内液面         （填“A更高”或“B更高”或“相平”）．
（3）当家庭电路中的导线连接处接触不良时，容易引发火灾．则图     的实验结论可以用来解释这种现象．

【山东省淄博市2015年初中 学业考试】小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。

（1）通电一段时间后，小明发现     烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越     ，产生的热量越多。
（2）本试验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制        和        相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为           。为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是                        。
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成      相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的       相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。

（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）．

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”）．

在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，把两段电热丝A、B分别放在如图19所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶中并接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计。闭合开关通电一定时间，可以通过温度计的示数变化情况，了解电热丝产生热量的多少。已知A、B两电热丝的电阻分别为R_A、R_B，且R_A＞R_B。这个方案是用来探究_______和通电时间相同时，电流通过电热丝产生的热量与________大小的关系。请你应用所学知识推断，实验过程中_______（选填“甲”或“乙”）烧瓶内煤油的温度升高得更快。

总结本学期所做的物理探究实验会发现：

甲                                   乙
（1）当要研究的物理量不易被直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法是            ．
如：图甲的实验是通过观察_________，间接的知道物体动能的大小．
图乙的实验是通过观察________，间接比较两个电阻丝产生的热量的多少．
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法．
如：图甲的实验中，使用同一个球就是为了控制_________不变，探究动能大小与__________的关系；
图乙中将两个电阻串联起来，就是为了控制___________不变，探究电流产生的热量与_____的关系．
（3）有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验．
如：图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材，我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关；图16乙中如果再增加一个____________，我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了．

为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”，小柯用如图甲所示装置进行实验，图中两个 $250\mathit{mL}$的同规格烧瓶内装有等体积的煤油，瓶塞上各插一根同规格的玻璃管，瓶内连接的电阻丝的阻值分期为 $5\Omega$和 $10\Omega$。

【实验步骤】

①连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至　　端（填字母），分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置。②闭合开关，通电 $t0$时间后，分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置。③比较发现 $10\Omega$电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高。

【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量　　。

【交流反思】

方案一：在前一次实验后，待玻璃管中的液面将回到起始高度后，按小柯的实验步骤②再次进行实验，比较两玻璃管内液面上升情况，得出结论。

方案二：用乙图所示装置替换甲图中对应装置（乙图中两个烧瓶规格相同，容积都为 $500\mathit{mL})$，按小柯的实验步骤①②进行实验，得出结论。

以上两种方案，你认为可行的有　　。

为了探究影响电热的因素，实验室准备透明容器，里面密封了空气，U形管中装有液体，与两个密封容器相连，两个密闭容中都有一段电阻丝（阻值不同）接在电路中，分别设计了图甲、乙所示的两个方案．

（1）这两个方案的共同点是通电一段时间后，通过观察      来判断产生电热的多少；
（2）甲方案探究的问题是在      相同的情况下，产生的热量与      的关系；
（3）乙方案探究的问题是在      相同的情况下，产生的热量与      的关系；
（4）通过以上探究说明通电电阻产生的热量与      有关．

（2014·厦门）为了探究电流产生的热量跟哪些因素有关，小鹭同学先后采用如图所示的甲、乙两个装置进行实验．她将两段电阻丝R₁、R₂分别封闭在两个相同的烧瓶中（R₁＜R₂），用玻璃管将烧瓶分别与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。

（1）要探究通电时间和通电电流大小相同时，电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置     进行实验．（选填“甲”或“乙”）
（2）比较相同时间里气球A与气球C体积变化情况，可探究电流产生的热量与     的关系．
（3）小鹭用气球替代温度计进行实验，你对此的评价是                                      ．

（1）如图是探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值     （选填“相同”或“不同”）。通过观察_____________，可以知道电流产生的热量的多少。

（2）在探究“电流与电阻的关系”的过程中．小明把5Ω的电阻再分别换接10Ω、15Ω的电阻，重复实验，得到表一中三组数据．分析表一数据，可得出结论；保持电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成　 　比．小丽在做此实验时，每次只更换电阻，测得相应的电流值，如表二所示，根据表中数据，她无法得到与小明相同的结论，其原因是           

（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                    ．

用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。

（1）实验中通过观察        来比较电流产生的热量的多少。
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入          、       相同的同种液体。
（3）实验结论是                                  。
（4）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与       的关系。

（·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．