焦耳定律习题.doc

焦耳定律实验专题训练 11月5日 张展中1. 小红和小明分别用下图所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R1R2）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连设他们所用的各种同类器材性能相同）1）在这个实验中电流产生热量的多少是通过____________体现2）他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是_____________3）小红和小明的实验方案有一个是错误的，请针对错误的实验进行简要的评估说明谁的方案是错误的，以及错误的原因）答：_________________________________________________________2．如图25，实验仪器中的甲、乙、丙三个烧瓶里有质量相等的液体，甲瓶中液体是煤油，乙瓶和丙瓶中是蓖麻油，每个瓶都有电阻丝浸没在液体中，其中甲、乙两瓶中电阻阻值相等且小于丙瓶中电阻阻值瓶中温度计测量瓶内液体温度实验1：焦耳定律指出，电流产生的热与通电时间、电流大小和通电导体的电阻大小三个因素有关为研究电流产生的热与电阻大小的关系，请选择图中实验仪器，以笔画线做导线连接实验电路。

合上电路开关后一段时间，需要观察的实验现象是 实验2：为比较煤油与蓖麻油的比热容大小，可以从三个烧瓶中选择 和 做实验观察对象通电一定时间后，温度上升速度快的液体比热 为使电阻丝对液体的加热速度快些，在不添加器材的情况下，可以将实验（1）的电路稍加改动，即：将参与实验的两个烧瓶中电阻丝接成 　　　 3. 对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：猜想A：电流做功可能与电压有关；猜想B：电流做功可能与电流有关；猜想C：电流做功可能与通电时间有关为了验证自己的猜想，他选择了如图15甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源．开关．电压表．导线若干他将两电阻丝串联后接入电路，如图15乙所示1）将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的 和通电时间相同，他采用的科学探究方法是： 2）接通电路前他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的 有关；这就验证了猜想 。

4. 如图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过　　　　　反映出来的；采用这种连接方式的目的是　　　　　　　5. 为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度．1)实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中，这是为了控制 相同；2)绐图中的装置通电一段时间后，切断电源．根据铜丝和镍铬合金丝的大小以及双察到的 ，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系．6. 小明和小红想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”两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大温度计显示煤油的温度1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 2)小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。

对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是( )A．因为煤油有颜色便于观察 B．因为煤油有比较大的热值C．因为煤油有比较小的密度 D．因为煤油有比较小的比热容3)实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 ，产生的热量越多7. 在“探究影响电流热效应的因素”活动中,海洋同学为了研究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响,设计的正确方案是:选择两个阻值 (相等/不等)的电阻丝，控制通过两个电阻丝的电流 （相等/不等），通电时间相等，比较产生热量多少于是他找来两段材料、粗细相同，长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同，长度不同的电阻圈串联在电路中，同时将火材棒分别插入两个电阻圈中，如图18所示，他想通过火材被点燃的先后来比较产生热量多少当电路接通后，他发现两根火材几乎同时被点燃，于是得到电阻大小对产生热量多少没有影响的结论你根据掌握的知识，判断他的结论是 （正确/错误）的，请分析他实验时火材被同时点燃的主要原因是 。

8. 在“比较两种液体比热容的大小”实验中，提供的装有液体、发热电阻丝和温度计的烧瓶(各烧瓶完全相同；各烧瓶中的液体种类不同、质量相同；各烧瓶中发热电阻丝完全相同)若干，其他器材任选1)小明选用的两个烧瓶中分别装有A、B两种液体，选用的其他器材及实物连接图如图14所示给A、B两种液体加热时，小明“先闭合S1和S2，后闭合S3，一段时问后，断开S3这样操作可保证加热时间_________，其目的是使两种液体______________通过观察，发现A液体中温度计示数的变化量大，则_________液体比热容大2)小明将装有A液体的烧瓶换成装有C液体的烧瓶，将装有B液体的烧瓶换成装有D液体的烧瓶其他器材及实物连接关系不变，又做了一次实验他“先闭合S1和S2，后闭合S3，发现C液体温度升高得快，一段时间后，断开S1，同时记下C液体中温度计示数的变化量△t又过了一段时间，当D液体中温度计示数的变化量也等于位时，断开S2因为_________液体加热时间短，所以_________液体比热容小9. 小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题：___________________________________________________?2）如图是小明进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量相等初温相同的煤油，金属丝电阻分别为RA、RB，RA

通电一段时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些此现象说明：在_____________和______________相同时，_____________越大，电流产生的热量越多10. 小明看到研究焦耳定律的实验装置后，将它改装成了如图所示的一种测量未知液体比热容的装置测量时，分别往甲乙两瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度Δt水和Δt，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=Δt水Ｃ水／Δt1）为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是________________2）为了得出待测液体的比热容表达式“c=Δt水Ｃ水／Δt小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器是 _________，目的是_________________________________________3）闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向_________滑动11. 如图所示的实物图，是探究电流做功快慢与哪些因素有关”的实验电路实验中，要测出：电流表示数I ，电压表示数U ，煤油的温度变化值△t,通电时间t。

查表可知煤油的比热容为c则煤油吸收的热量的计算式为Q＝________由能量关系可知电功W＝Q，由电功率的定义式P＝W/t可以计算出电功率，再与U 、I 比较即可得出实验结论12. 我们知道：“电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比．”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I2Rt.爱动脑筋的小明在探究这个问题时，设计了图示的实验，只连接一次电路就完成了实验探究．他的方法是用电阻丝（其中R甲≠R乙）给烧瓶中的煤油（煤油质量相同）加热，然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度，就可以对比电阻丝放热的多少．请你仔细观察小明设计的实验电路，并应用所学知识分析回答下列问题：1)探究电热的多少与电流的关系，应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该 ．2)探究电热的多少与电阻的关系，应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度．3)有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律，请举两个例子______________.13. 如图所示电路中，A、B、C三烧瓶中分别装有等质量的水或煤油，瓶内电阻丝电阻的大小关系为RA>RB=RC，瓶中均插有同型号的温度计，则下列说法中正确的是（ ）A． 闭合S3，断开S1、S2，可用于探究电热与电阻的关系图13甲乙铜丝镍铬合金丝煤油B． 闭合S3，断开S1、S2，可用于比较不同液体的比热容C． 闭合S1、S2，断开S3，可用于探究电功与电流的关系D． 闭合S2，断开S1、S3，可用于探究电热与电阻的关系14. 小明要用图13所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系。

其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整2)电流产生热量的多少不易直接测量因此，在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例： 3)在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有 4)在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则 瓶内温度计的示数升高的多15.导体里有电流流过时,导体就会发热.图18a、b为“探究在相同时间内影响通电导体发热量的因素”的实验装置.观察图中的实验现象,回答问题：1) 图18a探究的是 __________________________________________2) 图18b探究的是 ___________________________________________3) 导体产生的热量是通过 _______________________________ 反映.0.60．6300.20.40.61234) 通过实验探究得到的结论是 _______________________________________ .图18a 图18b16.在研究通电导体放出的热量跟哪些因素有关的实验中。

实验室提供了若干只装有电阻丝（3Ω或6Ω两种规格）、温度计、煤油(等质量)的烧瓶，另有电流表、滑动变阻器、电源(6V)、开关、导线如图是某同学设计的四个电路（各电路可以根据需要调换烧瓶），请回答下列问题：+A+DB++C+1）利用 电路或 电路可以研究电流和时间相同时，热量跟电阻大小的关系所选电路此时所用电阻丝的规格应为： 2）利用 电路可以研究电阻和时间相同时。