焦耳定律知识点题库

如图所示，实验室内两个相同的烧杯中装有等质量的水和煤油，用同一规格的电加热器同时加热一段时间（热量损失不计，且液体均未沸腾），则加热过程中甲乙两支温度计升高的温度之比为〔C_煤油＝2.1×10³J／（kg·℃）C_水＝4.2×10³J／（kg·℃）〕（　）

A . 2∶1 B . 1∶2 C . 1∶1 D . 1∶4

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

A . 通电导线的电流小于通过电阻丝的电流 B . 导线的绝缘皮隔热 C . 导线散热比电阻丝快 D . 导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少

如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（　　）

A .

B .

C .

D .

英国物理学家做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，其计算公式是　　，这一发现发展了电热学理论，为电热应用做出了杰出的贡献．

如图所示是研究“电流产生热量与什么因素有关”的实验装置。甲、乙烧瓶中装有质量相等初温相等的煤油，金属丝的电阻分别为R₁、R₂ ，且R₁＜R₂。通电一段时间后，发现乙烧杯中温度计的示数大些。此现象说明：电流产生热量与有关。

在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，把两段电热丝A、B分别放在如图19所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶中并接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计。闭合开关通电一定时间，可以通过温度计的示数变化情况，了解电热丝产生热量的多少。已知A、B两电热丝的电阻分别为R_A、R_B ，且R_A＞R_B。这个方案是用来探究和通电时间相同时，电流通过电热丝产生的热量与大小的关系。请你应用所学知识推断，实验过程中（选填“甲”或“乙”）烧瓶内煤油的温度升高得更快。

如图所示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理想实验法 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

在“探究影响电流热效应的因素”活动中，小明联想到生活中以下两种现象：

现象1：电热器只有在通电时才发热．

现象2：电炉是通过铜导线接入电路中的，通电时，电炉丝发热而铜导线几乎不发热．

根据以上现象，小明猜想：影响电流热效应的因素可能有电阻大小、电流大小和通电时间．

（1）现象1主要支持以上猜想中的因素是

（2）图中通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高．我们可以通过比较（选填“相等”或“不等”）质量的（选填“同种”或“不同”）液体来比较电阻丝发热量的多少．

（3）实验时如将R₁和R₂（R₁≠R₂）串联接入电路中，这样设计主要是为了研究．

生活中常见这样的现象：如图甲所示，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．于是有的同学提出下列问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？在研究此问题时，某物理兴趣小组的同学采用了如图所示的乙、丙两种实验装置：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．

（1）利用乙装置进行实验是为了研究电流产生的热量与关系．观察丙图中的实验现象可得出的结论是．
（2）若将丙图中右侧上方的5Ω的电阻丝也放入右边的容器内，那么通电一段时间后，玻璃管A、B内液面（填“A更高”或“B更高”或“相平”）．
（3）当家庭电路中的导线连接处接触不良时，容易引发火灾．则图的实验结论可以用来解释这种现象．

电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热。由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是（）

A . 通过电炉丝的电流比导线的电流小得多 B . 通过电炉丝的电流比导线的电流大得多 C . 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D . 电炉丝的电阻比导线的电阻大得多

实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R₁和R₂。将它们与滑动变阻器、电源、开关、以及导线等组成如图所示的电路。小亮利用上述实验器材“探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关。”

（1）小亮探究的是当和通电时间一定时，电流产生的热量跟的关系。
（2）实验中，电流产生的热量无法直接测量，而是利用煤油温度变化量来表示，这种物理学研究方法叫做法。在以下三个实例中，没采用此方法的是：①借助电动机提升重物的高度判断电
流做功多少；②借助水压学习电压；③借助验电器两金属箔片张开角度判断物体带电多少。（请选填序号）
（3）闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是A温度计，这是因为R₁R₂。（选填“>”或“<”）

如图是探究电流通过导体此时热的多少跟什么因素有关的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联．

（1）盒内封闭一定量的空气的优点是．在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察来比较的．
（2）图甲可探究电流产生的热量与的关系，图乙可探究电流产生的的关系．
（3）图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是．
（4）物理研究方法有很多，本实验运用了两种方法：一是法；二是转换法．
（5）通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是．

电阻R₁、R₂的电流随电压变化图象如图所示。则电阻R₁的阻值为Ω；若把它们串联在12V的电路中，则通过R₂的电流是 A，电阻R₁通电5秒放出的热量是J。

探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气。

（1）在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的来比较各容器中电热丝产生热量的多少的；
（2）如图甲所示，可以探究电流通过导体产生的热量与导体的关系，此时电阻R₁和R₂的大小关系为（填写“相等”或“不相等”）；
（3）利用图乙，能否（填写“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系；
（4）英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为。

如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R₁、R₂串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气。通电前，A、B两个U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R₁、R₂的电流分别为I₁、I₂ ，则（）。

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A . I₁>I₂ ， A管中的液面较高 B . I₁<I₂ ， A管中的液面降低 C . I₁=I₂ ， A管中的液面较高 D . I₁=I₂ ， A管中的液面较低

如图甲所示的电路中，电源电压U=3V，内阻r=lΩ （电源可以等效为由图乙中的理想电源和电阻串联而成）：电动机内阻r₀=0.5Ω，闭合开关后，通过电动机线圏的电流为0.2A。求电动机工作1min时间内：电流通过电动机绻圏产生的热量 J；整个电路消耗的电能 J；电动机产生的机械能 J。

某导体两端电压为4.5伏，10秒内通过其横截面的电荷量为2库，通过该导体的电流为安，这段时间内电流做功为焦，若减小该导体两端的电压，它的电阻将（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下猜想：

猜想一：电流产生的热量与电阻大小有关；

猜想二：电流产生的热量与电流大小有关；

猜想三：电流产生的热量与通电时间有关。

（1）同学们利用如图所示的器材进行实验。其中，电流通过电阻丝产生的热量不易直接测量，但此热量基本被容器中的水吸收。根据能量守恒可知Q_放=Q_吸；根据Q_吸=cm△t，只要测出水的温度变化△t，便可计算出水吸收的热量Q_吸；当c、m一定时，可用△t大小表征电流产生的热量大小。这就是我们常说的转换法。以下选项中用到“转换法”的是_____；

A . 观察水流的形成来理解电流的形成 B . 用磁感线方便形象地描述磁场的分布 C . 观察验电器两个箔片的张角大小，大致判断物体带电量多少 D . 用等效电路图描述复杂电路的不同状态
（2） A组同学利用该装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。该探究实验的因变量是。将六个电阻串联是为了控制和通电时间相同；
（3） B组同学利用如图1所示的器材探究“电流产生的热量与电流大小是否有关”。他们调节电源电压改变通过电阻丝的电流，记录两次电流大小；同时记录两次容器中水的温差，从而计算出电流产生的热量。该实验中存在的问是；
（4） B组同学改进实验后，进行了多次测量和计算。将所得数据绘制成如图2所示的Q-I关系图像。他发现与数学函数y=x²图像非常相似，为了进一步确定Q与I的关系，他应该利用以上数据做Q与关系图像。

如图所示是“探究电流通过导体时产生热量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，下列说法不正确的是（）

A . 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系 B . 用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热” C . 图乙实验通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更多 D . 通电后，透明容器中电阻丝内能增大和空气内能增大的方式是相同的

如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S₁ ，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为Ω；再闭合开关S₂ ，前后两次电流表的示数之比为2：3，则电阻R的阻值为Ω，电阻R在10s内产生的热量为J。

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