初中物理焦耳定律试题

甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线的线芯用铜导线，是为了减少因电流的　　效应而损失的电能。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω．现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地将电流表接入如图所示的电路，电压表应接在　　（选填“AB”或“CD”）两点之间；若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A，则短路位置离甲地　　km。

关于家庭电路，下列说法中正确的是（　　）

A．	家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．	家用电能表上的示数显示了家庭用电器的总功率
C．	如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．	电炉工作时电炉丝热得发红，而与之相连的导线却没有明显发热，原因是电炉丝远比导线产生的热量多

如图是小明探究“影响电流热效应因素”的部分实验装置图，通电一段时间后，两段完全相同的液柱从同一高度上升到图示位置，可知电阻　　产生热量多，由此可以说明：　　。

如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为 $U$，输电线的总电阻为 $r$，当乙地用户用电时，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．用户使用的用电器两端电压为 $U$

B．输电线上消耗的电功率为 $\frac{U^2}{r}$

C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高

D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大

用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。

（1）烧瓶中装入的煤油是　    　（选填“导体”或“绝缘体” $)$。

（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。

（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝 $R_1$与 $R_2$的阻值应　　，通过 $R_1$的电流　　通过 $R_2$的电流。

（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明　　。

（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度 $h$与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映 $h-I$关系的是　　。

【拓展】用 $Q=I^2\mathit{Rt}$可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用 $Q=\mathit{UIt}$计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因　　

探究“通电导体产生的热量 $Q$与电阻 $R$的关系”，他们选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油，相同的温度计 $A$和 $B$、阻值分别为 $R_1$、 $R_2$的电阻丝 $(R_1<R_2)$还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线，他们设计了如图所示的实验电路，进行如下实验：闭合开

关，通电一段时间后，记下温度计 $A$的示数为 $t_1$，温度计 $B$的示数为 $t_2$，发现 $t_1<t_2$，请根据以上叙述回答下列问题：

①实验中是通过观察　温度计示数的变化　来反映电流产生热量的多少。

②请指出实验过程中存在的问题：　　。

③实验改进后得出的结论是：　　。

如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气， $A$， $B$两 $U$形管内的液面相平，电阻丝的电阻 $R_1=R_2=R_3$．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量 $Q$跟什么因素有关，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．此实验在探究电热 $Q$与电阻 $R$是否有关

B．通过 $R_1$的电流和通过 $R_2$的电流大小相等

C．电阻 $R_1$两端的电压和 $R_2$两端的电压相等

D．通电后， $A$管的液面将会比 $B$管的液面高

小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为 ${25}^{°}\text{C}$ 的煤油，阻值为 $5\Omega$ 和 $10\Omega$ 的电阻丝 $R_1$ 、 $R_2$ ．闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	此实验探究的是热量与电阻的关系
B．	此实验探究的是热量与电流的关系
C．	此实验探究的是热量与时间的关系
D．	此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少

图是课本"探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系"的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列说法正确的是 $\mathbf{(}$ 　　 $\mathbf{)}$

A．	左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
B．	$\mathit{U}$ 形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
C．	要保持两个电阻丝两端电压相等
D．	通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同

用如图的装置探究影响电流热效应的因素"，电阻丝R ₁和R ₂分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R ₁＜R ₂，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　）

A．	该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B．	闭合开关后，装R 1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C．	实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．	将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小

如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝和串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝和并联。

（1）图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与　　的关系，电阻丝的作用是使通过电阻丝和的电流　　。

（2）如图乙所示，某小组在实验中观擦到左侧形管中液面很快出现高度差，右侧形管中液面高度差为零，原因是电阻丝　　断路。

物理兴趣小组的同学“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，如图所示，将电阻丝R₁，R₂装在透明、密闭的容器中，橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U行玻璃管相连，容器内的电阻R₁，R₂均为5Ω，另有一个5Ω电阻在容器外部，与R₂电阻并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与      的关系，当通过R₁的电流是2A时，10s内电流通过R₁产生的热量是      J．

如图所示，运用控制变量法，小霞把两段电阻不同的金属丝甲、乙（R_甲＜R_乙）串联后，分别放到两瓶等量的煤油中通电一定时间，控制电流一定时，探究电流通过导体时产生的热与      的关系，通电后，温度计的示数升高，这是由电流的      效应引起的，其中，      瓶煤油的温度升高得快．

在探究“影响电流热效应的因素”实验中：

（1）为了探究电流通过电阻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，该实验通过比较      ，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是      ．
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B．探究电流与电压、电阻的关系
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是      ．
（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）．

试验次数	电流/A	通电时间/s	电阻/Ω	温度升高量/℃
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

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）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中      （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻      （选填“串联”或“并联”）．
（4）小明提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中      （选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成      ．水和煤油吸热的多少是通过      来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．

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验电路。两个烧瓶甲、乙中盛有质量、初温相等的煤油，其中R₁<R₂。


（1）R₁与R₂采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、                 相等。
（2）在相同时间内，可通过观察                       来比较电流通过电热丝产生的热量多少。
（3）在通电时间相同时，两烧瓶内煤油上升较高的是      瓶。由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越       。
（4）实验过程中小明移动滑片，电流表的示数如图所示，其读数为        A，若R₁=10Ω，则1min内电流通过R₁所产生的热量是      J。
（5）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶甲中煤油换成与其            （选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝R₁换成与R₂阻值相等的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t₀，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）