焦耳定律知识点题库

有一个电动机接在电压为6V不变的电源上，用手捏住电动机不让它转动，电流为3A，松手后电动机稳定转动，电流为0.3A．求：

（1）电动机转动时，每分钟线圈产生的热量；
（2）电动机转动时的机械功率．

如图是”探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小关系”的实验装置图．A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大．

(1)实验中通过观察来比较电流产生的热量的多少．
(2)实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量 (选填”相等”或 “不相等”)．
(3)当开关闭合后， (选填”A”或”B”)瓶中电流产生的热量较多．
(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．

在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示的实验装置．两个透明的容器中密闭了等量的空气，u型管中液面的变化反映了密闭空气温度的变化，下列说法正确的有（　　）

A . 该装置是探究电流产生的热量与电阻大小的关系 B . 电流在B装置中产生的热量较多 C . 该装置是利用U型管中液体的热胀冷缩反应电阻放出热量的多少 D . 该实验运用了控制变量法和转换法

电炉丝通过导线接入电路，电炉丝和导线通过的电流相同．为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？

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L₁和L₂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R₁和R₂串联后接在电压为6V的电源两端，R₁：R₂=1：2，R₁的电功率为2W，则R₁两端的电压U₁=V，R₂=Ω．

某水电站的水库大坝高96m，当水库水位为75m时，坝底受到的水的压强Pa．地球的表面积约为5.1×10¹⁴m² ，地球表面的大气压约1.0×10⁵Pa，则大气对地球表面的压力约为N．（g取10N/kg）

两个电热器的电阻之比是3：2，如果通过的电流相同，在相同的时间里产生的热量之比是；两电阻值相同的电热器，若通过的电流之比为1：2，在相同时间里产生的热量之比是。

按照要求完成下列填空

（1）如图1所示，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的读数将变大，原因是。
（2）如图2所示，把气球放在钉板上，再把木板放在气球上，向木板上施加压力，气球变形但不会被钉板上的钉刺破，这是因为。
（3）如图3所示，往B管中吹气，看到A管中的水面上升，说明。
（4）如图4所示，两个烧瓶中装有不同液体，用相同阻值的镍铬合金丝加热，该实验是为了探究（选填“电热大小的影响因素”或“不同物体的吸热能力”），热量的多少是由反映的。

如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关“的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，连接电路后，通电进行实验过程中，下列说法正确的是( )

A . 左边容器中电阻丝的电流等于右边容器中电阻丝的电流 B . 要保持两个电阻丝两端电压相等 C . U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少 D . 通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同

在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要（选填“粗”或“细”）。[已知ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

（1）为探究影响电阻大小的因素，甲同学利用同一种合金材料的a、b、c三条电阻丝进行实验，a、b长度相同，b、c粗细相同，如图1所示。连接电路，分别接通a、b、c，电流表的三次示数如图2所示，根据示数可以得出以下结论：
①比较a、b两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体有关。

②比较b、c两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体有关。

③由实验可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关系是。
（2）乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究：
①考虑到没有计时工具，他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在a、b、c电阻丝的中点处，然后使a、b、c电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用来反映电阻丝发热量的大小。

②乙同学选择的电路图如图3所示，采取的是三个电阻丝（选填“串联”或“并联”）的连接方式，请你将未完成的电路连线补充完整。

③接通电路，观察到小木棍掉落的先后顺序是。

结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系，乙同学推测出：通电时间相同的情况下，电阻大的电阻丝产生的电热（选填“多”或“少”），发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行解释：在相同的通电时间内，当时，电阻大的电热就多；当时，电阻大的电热就少。

小明设计了如图甲所示的实验电路“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”，烧瓶中装有相同质量的煤油，插有相同的玻璃管。

（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变大，连线不能交叉；
（2）实验中，通过观察来判断通电导体放出热量的多少；
（3）将5Ω、20Ω的电阻丝串联在图甲所示的电路中，可探究通电导体放出的热量的多少与之间的关系；
（4）为了探究通电导体放出热量的多少与电流之间的关系，小明设计了两种方案。方案一：如图甲所示的电路连接不变，通过移动滑动变阻器的滑片P来改变通过电路的电流进行实验比较；方案二：如图乙所示，把阻值均为5Ω的电阻丝放入密封着等量空气的透明容器中，再在其中一个电阻丝的两端并联一个5Ω的电阻丝，进行实验比较你会选择方案一还是方案二？请说明理由。。

如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 U 形管相连，接入电路。

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（1）图甲是探究在通电时间相同和相同的情况下，导体产生的热量与大小是否有关的装置。
（2）实验中通过观察的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是。
A．探究电流与电压、电阻的关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布

C．研究光的传播时，引入“光线” D．探究电功率与电压、电流的关系
（3）由图乙所示，电流表的示数为A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是J。

如图所示是在探究电流通过导体产生的热量与的关系，如果要探究导体产生的热量与电阻的关系可以拆去R₃ ，同时R₂的电阻应与R₁的阻值（选填“相等”或“不相等”）。

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如图甲所示，电源电压保持不变，R₁为定值电阻，滑动变阻器R₂的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0~3V。电压表的示数与滑动变阻器R₂的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）

A . 开关S闭合后，整个电路消耗的最小功率为0.9W B . 滑动变阻器可连入电路中的最小阻值为4Ω C . 当电路中电流最大时，电阻R₁在1min内消耗的热量为45J D . 电源电压为18V，电阻R₁阻值为10Ω

如图所示，串联的两电阻丝（R₁＜R₂），封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流（选填“相等”或“不相等”），一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到（选填“A”或“B”）气球先鼓起来。

如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫（选填“控制变量”或“转换”）法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的（选填 “多”或“少”）。

如图所示电路，蓄电池电压恒定，两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油，煤油中分别浸入电阻丝R₁和R₂ ，且R₁＜R₂。利用该电路可探究电流通过导体产生的热量与导体的关系，电流通过导体产生热量的多少可通过来反映。

利用图甲中的装置探究水和煤油的吸热情况。

（1）设计实验时，需要对变量进行控制，在两个相同的烧瓶中分别接入相同的电阻丝，装入（选填“质量”或“体积”）和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。实验中水和煤油在相同的时间吸收的热量（选填“相同”或“不同”）；
（2）如图乙是根据实验数据描绘的图像，分析图像可知，水对应的图线是（选填“A”或“B”），（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。

喜欢创造发明的小榕设计了一个自动控温的保温箱，其工作原理电路图如图所示。电源电压恒为12V，控制电路中电磁铁线圈电阻忽略不计，定值电阻 $\text{[math]}$ ，加热电路中电阻 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 为热敏电阻，其阻值随温度变化情况如表所示。闭合开关 $\text{[math]}$ 后，当箱内温度达 $\text{[math]}$ 时，衔铁被吸下，电阻 $\text{[math]}$ 停止工作；当箱内温度低于 $\text{[math]}$ 时，电磁铁磁性减弱，在弹簧作用下，A、B 两触点接触，电阻 $\text{[math]}$ 又开始工作。求：

温度 $\text{[math]}$	24	26	28	30	32	34	36	38
热敏电阻 $\text{[math]}$	180	160	140	120	100	80	60	40

（1）电阻 $\text{[math]}$ 工作100s产生的热量；
（2）电磁铁吸住滑块的最小电流；
（3）若将电流表改成温度表，其刻度是否均匀，请通过分析计算说明理由。

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