焦耳定律知识点题库

为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”，小伟同学采用了如图所示的实验装置，其中R₁<R₂。

（1）实验中R₁、R₂采用（填“串联”或“并联”）的连接方法使通过它们的电流相等。
（2）在通电时间相同时，两玻璃管内煤油上升较高的是（填“甲”或“乙”）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。（填“多”或“少”）

如图是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（）

A . 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 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流的关系 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

如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（　　）

A . 该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B . 通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 C . 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 D . 将左边容器中的电阻丝换成 10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系

如图甲是顺德第二届创客节比赛活动中使用的某3D打印机，工作时，喷头的发热体自动加热到预设温度，将PLA线材料变成液态后从喷嘴流出。喷头背面装有一个散热风扇，在喷头达到预设温度后开始工作，该打印机有四个相同型号的电动机M₁、M₂、M₃、M₄ ，其中M₁、M₂、M₃共同实现喷头的精准定位，M₄则将PLA线材送入喷头，发热体未达到预设温度时喷头静止不动。某创客小组收集了相关的信息如图乙表所示。

（1）打印机喷头能将PLA线材料变化成液态，它是利用电流的工作的。
（2）电动机工作时，主要将能转化为能。
（3）在打印过程中，若发热体、散热风扇和M₁、M₂、M₃、M₄同时正常工作，则打印机总的工作电流为A。
（4）打印某个3d作品，四台电动机和散热风扇均工作了10min，则四台电动机产生的热量共J，散热风扇输出的机械能为J

如图所示的电路中，电源电压 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 闭合开关后，电流表读数为 $\text{[math]}$ ，求：

（1） R₂的阻值；
（2） R₁在1min内产生的热量。

某电饭锅简化电路如图甲所示，R₁和R₂均为定值电热丝，S、S₁为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。求：

（1）电饭锅工作时的最大功率和最小功率；
（2）电热丝R₂的阻值；
（3）若电压降低，S₁断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量。

关于家庭电路，下列说法中正确的是( )

A . 在家庭电路中，同时工作的用电器越少，电路的总电阻在减小 B . 为了防止保险丝熔断，家中所有用电器的额定功率之和不能超过保险丝能承受的最大功率 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 . 电炉子工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉子的导线并不太热，是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小

保险丝在电路中起保护作用，电流过大时，能自动切断电路。下表是一段保险丝的数据：

（1）请计算当电路中电流达到20A时，在0.5s内该保险丝放出多少热量？（电阻的变化及散热不计）
（2）铜的熔点为1 083?C，试说明为什么不能用铜丝代替保险丝？

如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端一段时间后，（填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟（填“电流”或“电阻”）有关；图中的U形管（填“是”或“不是”）连通器。

在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处正容易发热，老化得更快。关于连接处的这一小段导体的说法，正确的是（）

A . 连接处的电阻较小 B . 连接处的电流较小 C . 连接处的电阻较大 D . 连接处的电流较大

如图所示，将阻值为5Ω和10Ω的电阻丝分别放在装有相同质量煤油的烧瓶中，再用带有相同温度计的橡胶塞盖紧瓶口，煤油的初始温度相同，把两个电阻串联起来连在电路中。不考虑热量损失，闭合开关，通电一段时间。下列说法中正确的是（）

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A . 右瓶的温度计示数较高 B . 左瓶的煤油吸收的热量较多 C . R₁两端的电压比R₂两端的电压大 D . 通过R₁的电流比通过R₂的电流大

下图是小华同学探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置，其中密闭容器的容积相等，下列说法中正确的是（）

A . 利用图乙的装置可以探究电流产生的热量与电阻大小是否有关 B . 该实验产生热量的多少可以通过观察 $\text{[math]}$ 形管中液面高度差 $\text{[math]}$ 进行比较 C . 利用图甲的装置可以探究电流产生的热量与电阻大小是否有关 D . 图乙装置中右侧空气盒中 $\text{[math]}$ 电阻产生的热量比左侧空气盒中 $\text{[math]}$ 电阻产生的热量多

图示电路中，电源电压不变，电阻R₁ =30Ω，R₂ =60Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3A，则通电1min电阻R₁产生的热量为J。

如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请回答：

（1）插线板上的各电源插孔之间是并联的还是串联的？
（2）劣质电源线芯的电阻比合格产品的电阻大还是小？
（3）使用这种插线板将会存在什么隐患？

探究电流通过导体产生的热量的多少与什么因素有关

实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。

甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

（1）选用组合，并将它们联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与的关系，其中15Ω电阻的作用是。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置。

两个发热电阻R₁：R₂=1：4，当它们串联在电路中时，R₁、R₂两端的电压之比U₁：U₂=；已知R₁=10Ω，那它们并联在4V电路中，两个电阻在100s内产生的热量是J．

如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。

（1）实验中通过观察的变化来反映电阻产生热量的多少；
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，越大，产生的热量越多；
（3）乙图中R₃与R₂并联，目的是使通过R₁与R₂的不同；
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因：。

小伟探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”，电路如图，烧瓶中盛有质量相等的煤油，电阻R₁>R₂。

（1）把两个电阻串联，通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计示数的变化，这是为了探究电流通过导体时产生的热量与的关系；
（2）小伟将装置改装（如图，两烧瓶中的电阻R₁相同）来比较不同物质的吸热情况，实验数据记录如下表；
物质
质量/kg
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
0.3
20
25
6
煤油
0.3
20
30
6
①根据实验数据可得：不同物质，；
②根据上表数据计算水在这个过程中吸收热量Q_水=J[c_水＝4.2×10³J/（kg·℃）]。

同学们利用完全相同的甲、乙两烧瓶，其中分别装有电阻R_甲、R_乙和相同的温度计，连接了如图所示的电路，进行实验探究。

（1）小明利用这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定的时间内吸收的热量相同，他设计电路时必须满足的条件是R_甲、R_乙的阻值（选填“相同”或“不同”）。实验中保持液体质量相同。闭合开关，通电一段时间后，小明发现甲瓶中温度计示数升高5℃，乙瓶中温度计示数升高10℃，则（选填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较大。
（2）小红利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，她设计电路时应使R_甲、R_乙阻值（“相同”或“不同”）。

现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释为什么使用这种插线板会存在安全隐患。

物质	质量/kg	初温/℃	末温/℃	加热时间/min
水	0.3	20	25	6
煤油	0.3	20	30	6

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