初中物理焦耳定律试题

如图，电源电压恒定不变， $R_1=20\Omega$，闭合开关 $S$、 $S_1$，电流表示数为 $0.3A$，则电源电压为　　 $V$， $10s$内电流通过 $R_1$产生的热量为　　 $J$；再闭合开关 $S_2$，调节 $R_2$，使电流表示数为 $0.6A$，则此时变阻器 $R_2$的阻值为　　 $\Omega$。

小明用如图装置探究电流产生的热量与电流的关系，锥形瓶内装有 $200g$煤油，他先闭合开关，调节滑片 $P$使电流表示数为 $0.5A$，记录到5分钟内温度计示数升高了 $5^{°}\text{C}$，则煤油吸收的热量为　　 $J$，接着他调节滑片 $P$使电流表示数发生改变，观察并记录温度计示数的变化，对比前后数据，可得出初步结论，利用该装置还可以探究电流产生的热量与　　的关系。 $\left(c_{\mathit{煤油}}=2.1\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right)$

在“探究影响电流热效应的因素”实验中。可通过观察玻璃管中煤油柱的高度变化来比较电阻丝产生热量的多少（如图）。以下研究中所采用方法与此相同的 $($　　 $)$

A．用水流类比电流来建立电流的概念

B．探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变

C．用图象描述电流与电压的关系

D．根据小磁针的偏转情况判定电流周围是否存在磁场

某自动豆浆机工作时，电热管加热与电动机打浆过程交替进行，其部分参数如下表。

（1）空豆浆机放在水平桌面上，接触面积为 $4c{m}^2$，对水平面的压强为　　 $\mathit{Pa}$。

（2）不计热量损失，加热管正常工作 $80s$，可使 $1\mathit{kg}$豆浆的温度升高　　 ${}^{°}\text{C}[$取 $C_{\mathit{豆浆}}=4\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$；豆浆飘出阵阵香味说明分子在　　。

（3）电热管通电一段时间后变得很烫，而与豆浆机连接的导线却不怎么热，主要是因为导线　　，产生的热量少；若豆浆机正常打好一次豆浆的消耗的总电能为 $0.17\mathit{kW}·h$，加热与打浆的时间之比为 $3:1$，则打好一次豆浆需　　 $h$。

额定电压	$220V$
电机功率	$100W$
加热功率	$1100W$
净 重	$20N$

电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是 $($　　 $)$

A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流

B．导线的绝热皮隔热

C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻

D．导线散热比电阻丝快

在如图所示电路中，定值电阻 $R_0$的阻值为 $20\Omega$，电动机线圈电阻为 $2\Omega$，闭合开关，电流表 $A_1$、 $A_2$的示数分别为 $0.8A$， $0.3A$，则该电路电源电压为　　 $V.1\mathit{min}$内电路消耗的电能为　　 $J$， $1\mathit{min}$内电流通过电动机产生的热量为　　 $J$。

如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息， $R_0$和 $R$均为电热丝，其他电阻均忽略不计。已知 $R=202$欧。

额定电压	$220V$
频率	$50\mathit{Hz}$
额定功率	高温挡
	低温挡	$200W$

（1）电烤箱 $A$、 $B$触点中连接火线的是　　触点。

（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于　　（选填“高温挡”或“低温挡” $)$。

（3）在额定电压下，电烤箱高温挡工作2分钟产生内能　　焦。

如图电路中，电源电压恒为 $9V$，灯泡 $L$规格为“ $6V3W$”。闭合开关，灯泡正常工作。求：

（1）电阻 $R$的阻值。

（2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻 $R$产生的热量。

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　　。

某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是 $($　　 $)$

A．B．

C．D．

如图，电源电压保持不变， $R_1=10\Omega$，开关 $S$闭合， $S_0$拔至 $b$时电压表的示数是拔至 $a$时的三分之一，则 $R_2=$　　 $\Omega$；若电源电压为 $3V$，当开关 $S_0$拔至 $b$时， $R_1$在 $10\mathit{min}$内产生的热量是　　 $J$。

甲、乙两只电炉标有“ $220V500W$”和“ $220V1000W$”字样，把它们串联在 $220V$的电路中。在相同时间内产生热量较多的是　　，将它们并联在电路中，产生热量较多的是　　（选填“甲”或“乙” $)$。串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为　　。

根据下列两个实验，回答相关问题：

（1）电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出。小明同学为了“探究影响电流做功的因素”，设计了如图1所示的实验，通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少。该实验是通过观察　　比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为　　能；将滑动变阻器的滑片 $P$向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被吊起的高度也变大了，这说明　　。

（2）实际生活中，用电器接通电源后，都伴有热量的产生，小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图2所示的实验装置，其中 $a$、 $b$、 $c$、 $d$四个相同的容器密闭着等量空气并与 $U$形管紧密相连，实验前 $U$形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。

在实验过程中，通过观察 $U$形管中　　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少：图甲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，图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与　　的关系，综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是　　。

某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气， $U$形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。

（2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫　　。

（3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后，　　（填“左”或“右” $)$侧 $U$形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，　　越大，所产生的热量越多。

（4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）。移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察 $U$形管中液面高度变化，由此得到的结论是　　

（5）如果热量用 $Q$表示，电流用 $I$表示，电阻用 $R$表示，时间用 $t$表示，则 $Q=$　　。

运用知识解决问题：

（1）电炉子工作时，通过导线和电炉丝的电流相等，电炉丝电阻比导线电阻　　，根据焦耳定律可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线　　，所以电炉丝热得发红而导线不太热。

（2）如图所示家庭电路，吊灯 $L_1$和 $L_2$有开关 $S$控制，墙上有一个固定的三孔插座。请把电路连接完整。

（3）将定值电阻 $R_1$和 $R_2$串联后接在电压为 $6V$的电源两端， $R_1:R_2=1:2$， $R_1$的电功率为 $2W$，则 $R_1$两端的电压 $U_1=$　　 $V$， $R_2=$　　 $\Omega$。