初中物理焦耳定律试题

如图甲所示是某同学探究电流和电压关系的电路图。开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示。由图像可得：电压表的示数与电流表的示数之比          （选填“变大”、“变小”或“不变”），定值电阻R₀的阻值是________Ω。实验时，电源电压3V保持不变，当滑片P位于a端(最右端)时，电流通过滑动变阻器10s所产生的热量是________J。

实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，三个规格完全相同的滑动变阻器，四根阻值不同（R₁ >R₂ ；R₃=R₄）的电阻丝，以及电源、开关、导线等。
两个实验小组的同学根据现有的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示两个方案。

（1）甲方案可探究当       和通电时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是      温度计。（选填“A”或“B”）。
（2）乙方案可探究当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟      的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是      温度计。（选填“C” 或“D”）。

小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。

（1）实验中煤油吸收热的多少是通过_________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”），这体现的研究物理问题的方法是______________。
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果、小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容        水的比热容。（选填“大于”或“小于”）
（3） 为了使得实验的有效性，所以要使得甲、乙两瓶中的煤油_________与________都相等。
（4）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在      和通电时间相同时，     越大，导体产生的热量越多。

用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”。

⑴实验中通过观察                来比较电流产生的热量的多少。
⑵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           初温相同的同种液体。
⑶为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能           。
⑷实验结论是________________________________。
⑸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。

如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是

A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法

B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多

C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系

D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小

小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” ．

（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是    （选填“甲”或“乙”）．
（2）实验中，小明和小丽发现       烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在       和             相同的情况下，导体的电阻越         ，产生的热量越多．
（3）小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成       相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻       .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”）．
（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（   ）

A．类比法

B．替代法

C．转换法

D．建模法

在赤峰市某中小学科技小制作活动中，小华同学设计了一个简易的能调节亮度的小台灯，原理图如图所示，其中灯泡 $L$上标有“ $6V6W$”字样。当开关 $S$接 $a$时， $L$恰好正常发光；当开关 $S$接 $b$时， $L$中的电流为 $0.2A$． $R_1$为定值电阻，且电源电压和小灯泡 $L$电阻保持不变。求：

（1）小灯泡 $L$的电阻及电源电压；

（2） $R_1$的阻值；

（3）开关 $S$接 $b$时，小灯泡 $L$的实际功率；

（4）开关 $S$接 $b$时， $10s$时间内 $R_1$上产生的热量。

某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，设计了如图所示的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R_甲>R_乙.

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于     。
（2）实验中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”） 。
（3）将该电路设计成串联的目的是使通过甲、乙电阻丝的     相同，通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，若甲瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在     和通电时间相同时，        越大，导体产生的热量越多。
（4）家用电烤箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的，小明依据上述规律，得出电烤箱低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要短一些的结论，此结论是否正确？答：     （选填“正确”或“错误”）．原因是     。

小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置（三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气）。请仔细观察实验结果进行分析。

⑴实验时，通过U形管中液面高度差反映密闭空气吸收热量的多少，采用了__________实验方法；
⑵探究电热和电阻的关系应采用__________两容器，比较h₁和h₂的关系可以初步得到结论：在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；
⑶探究电热和电流的关系应采用__________两容器，比较h₂和h₃的关系可以初步得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流的_______________；

	h1	h2	h3
U型管液面高度差/cm	4	8	2

 

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。

中国95后的天才科学家曹原，在2018年3月5日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界107年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压 $U=250V$，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻 $R_0=0.15\Omega$．闭合开关 $S$，若发电机提供给电路的总功率 $P=50\mathit{kW}$，求：

（1）通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率 $P_0$；

（2）用户得到的功率 $P_1$和输电效率 $\eta$；

（3）若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下（此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作），与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率 $P_2=1\mathit{kW}$的电饭煲正常工作多少天？（假设电饭煲每天工作2小时）

某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下，R₁和R₂均为电热丝且电阻值恒定．

额定电压	220V
正常工作电流	高温档	5A
	低温档	2A

根据师生们的设计，求：
（1）电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量．
（2）电热丝R₁的阻值．
（3）电烘箱在低温档时正常工作时，R₂的功率．

某导体的电阻是5Ω，通过它的电流为0.2A，10s内通过该导体产生的热量是________J，电热器中的电饭锅是利用电流的________效应制成的加热设备。电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”的字样（imp表示电能表指示灯闪烁次数），将某用电器单独接在该电能表上，正常工作30min，电能表指示灯闪烁了300次，则该用电器在上述时间内消耗的电能是________kW•h，该用电器的功率是________W。

两电阻R₁=6Ω，R₂=9Ω，当它们串联接在电源电压为3V的电路两端，通过它们的电流I=    A，加在R₁、R₂两端的电压之比U₁：U₂=       ；当R₁、R₂并联接在原电路中，通过R₁、R₂的电流之比I₁：I₂=         ，通过R₁、R₂的发热之比Q₁：Q₂=          ．

我国家庭电路的电压是    V，一节新干电池的电压是    V，1Kwh=         J。一根阻值为100的电阻丝，两端加上100V的电压时，通电1min所产生的热量为      J，电阻丝消耗的电功率为       W。